La cuantificación precisa del potencial de desorción de fósforo (P) en suelos y sedimentos saturados es importante para los esfuerzos de modelado y mitigación del transporte de P. Para tener mejor en cuenta la dinámica in situ de redox suelo-agua y la movilización de P bajo saturación prolongada, se desarrolló un enfoque simple basado en muestreos repetidos de microcosmos de laboratorio.
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Artículo de método
Medición de la liberación de fósforo en microcosmos de laboratorio para la evaluación de la calidad del agua
En este artículo
Resumen
Resumen
El fósforo (P) es un nutriente limitante crítico en los agroecosistemas que requiere una gestión cuidadosa para reducir el riesgo de transporte a los ambientes acuáticos. Las medidas rutinarias de laboratorio de biodisponibilidad P se basan en extracciones químicas realizadas en muestras secas en condiciones de oxidación. Si bien son útiles, estas pruebas se limitan con respecto a caracterizar la liberación P bajo saturación prolongada de agua. El ortofosfato lábil unido al hierro oxidado y otros metales puede desorbizar rápidamente a la solución en entornos de reducción, aumentando el riesgo de movilización de P para la escorrencíta superficial y las aguas subterráneas. Para cuantificar mejor el potencial de desorción de P y la movilidad durante la saturación prolongada, se desarrolló un método de microcosmos de laboratorio basado en muestreos repetidos de agua de poro y agua de inundación superpuesta a lo largo del tiempo. El método es útil para cuantificar el potencial de liberación de P de suelos y sedimentos que varían en propiedades fisicoquímicas y puede mejorar los esfuerzos de mitigación de P específicos del sitio al caracterizar mejor el riesgo de liberación de P en áreas hidrológicamente activas. Las ventajas del método incluyen su capacidad para simular la dinámica in situ, la simplicidad, el bajo costo y la flexibilidad.
Introducción
El fósforo (P) es un nutriente limitante crítico para la productividad de la biomasa tanto de cultivos como de biomasa acuática. La hidrología del agua superficial es un factor principal del destino y el transporte de P, ya que controla el transporte físico de sedimentos y P, al tiempo que afecta al potencial de removilización durante la escorrenza y los eventos de inundación/ponding. Varios métodos de extracción basados en laboratorio se utilizan típicamente para estimar la liberación de P a escala de campo en condiciones de oxidación. Mientras que diferentes mecanismos pueden contribuir a la liberación de P, la disolución reductiva de los fosfatos de hierro es un me....
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Protocolo
1. Recogida de muestras
- Recoger aproximadamente 4 L de tierra (o sedimento) de los sitios deseados. Las áreas de recolección deben ser relativamente pequeñas para limitar la variación espacial en las propiedades de P y suelo.
- Las muestras de tamiz a través de una pantalla gruesa (20 mm) siguieron una pantalla de 2 mm. Mezcle bien las muestras a mano después del tamizado.
- Pesar 100 g de tierra húmeda en el campo o sedimentos. Secar en un horno a 105 oC durante 24 h y calcular el contenido de agua gravimétrica (masa de agua del suelo/masa del suelo seco).
- Tome una submuestra de 500 ml para el análisis químico.
NOTA: Se recomien....
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Resultados
Los resultados de un estudio reciente centrado en el potencial de liberación P de las áreas ribereñas se destacan para demostrar la capacidad del método para caracterizar la dinámica de liberación P a nivel de sitio6. Mientras que algunos suelos mostraron cambios mínimos en el SRP con eltiempo, otros tuvieron grandes aumentos en las concentraciones de PW y FW-SRP (Figura 1). En la Figura 1se muestran dos sitios con tendencias contrastante.......
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Discusión
Una ventaja técnica principal del enfoque del microcosmos es su capacidad para simular condiciones in situ por las que el suelo saturado o sedimento es inmediatamente superado por FW que puede diferir sustancialmente en el estado de redox y P. Paisajes con hidrología de área de origen variable como zanjas de drenaje, tierras de cultivo inundadas, humedales y zonas ribereñas/cercanas son ejemplos de donde el PW reducido se sobrelava periódicamente por el agua más oxidada con concentraciones de Pi más bajas. Estos.......
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Divulgaciones
Los autores declaran que esta obra se llevó a cabo en ausencia de cualquier relación comercial o financiera que pudiera interpretarse como un posible conflicto de intereses.
Agradecimientos
El Centro de Recursos Hídricos y Estudios de Lagos de Vermont puso a disposición fondos a través de un acuerdo con el Servicio Geológico de los Estados Unidos. Las conclusiones y opiniones son las de los autores y no el Centro de Recursos Hídricos y Estudios del Lago de Vermont o el USGS.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Lengüetas de manguera de plástico de 1,25 cm | numerosos | NA | |
| Reactivos químicos para la determinación de fósforo | numerosos | NA | Se asume la capacidad de análisis de P; consulte las referencias citadas para obtener detalles sobre el método |
| Taladro sin cuerda o eléctrico con broca de 1,25 cm | numerosos | NA | |
| Vasos de precipitados de plástico graduados (1L) | numerosos | NA | |
| Laboratorio con campanas extractoras, control de temperatura y sistema de eliminación de desechos ácidos | NA | NA | |
| Pantalla de filtro de malla de nailon (100um) | numerosos | NA | |
| Silicona | numerosos NA | ||
| Espectrofotómetro UV | numerosos | NA |
Referencias
- Patrick, W. H., Khalid, R. A. Phosphate release and sorption by soils and sediments: Effect of aerobic and anaerobic conditions. Science. 186 (4158), 53-55 (1974).
- Moore, P. A., Reddy, K. R. Role of Eh and pH on phos....
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Reimpresiones y permisos
