El fraccionamiento de la densidad del suelo separa la materia orgánica del suelo en distintos grupos con diferentes mecanismos de estabilización, química y tiempos de renovación. Las soluciones de politungstato de sodio con densidades específicas permiten la separación de la materia orgánica particulada libre y la materia orgánica asociada a minerales, lo que resulta en fracciones de materia orgánica adecuadas para describir la respuesta del suelo a la gestión y el cambio climático.
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Artículo de método
Utilización del fraccionamiento de la densidad del suelo para separar distintas reservas de carbono del suelo
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Resumen
Resumen
La materia orgánica del suelo (SOM) es una mezcla complicada de diferentes compuestos que abarcan desde componentes vegetales libres y parcialmente degradados hasta compuestos más alterados microbianamente que se encuentran en los agregados del suelo y subproductos microbianos altamente procesados con fuertes asociaciones con minerales reactivos del suelo. Los científicos del suelo han luchado para encontrar formas de separar el suelo en fracciones que sean fácilmente medibles y útiles para el modelado del carbono del suelo (C). El fraccionamiento del suelo en función de la densidad se utiliza cada vez más, y es fácil de realizar y produce grupos C en función del grado de asociación entre el SOM y diferentes minerales; por lo tanto, el fraccionamiento de la densidad del suelo puede ayudar a caracterizar el SOM e identificar los mecanismos de estabilización de SOM. Sin embargo, los protocolos de fraccionamiento de densidad del suelo reportados varían significativamente, lo que hace que los resultados de diferentes estudios y ecosistemas sean difíciles de comparar. Aquí, describimos un procedimiento robusto de fraccionamiento de densidad que separa las partículas y la materia orgánica asociada a minerales y explicamos los beneficios y desventajas de separar el suelo en dos, tres o más fracciones de densidad. Tales fracciones a menudo difieren en su composición química y mineral, tiempo de rotación y grado de procesamiento microbiano, así como el grado de estabilización mineral.
Introducción
El suelo es la mayor reserva de carbono terrestre (C), que contiene más de 1.500 Pg de C en el 1 m superior y casi el doble de esa cantidad en niveles más profundos a nivel mundial, lo que significa que el suelo contiene más C que la biomasa vegetal y la atmósfera combinadas1. La materia orgánica del suelo (SOM) retiene el agua y los nutrientes del suelo y es esencial para la productividad de las plantas y la función del ecosistema terrestre. A pesar del reconocimiento mundial de la importancia de las existencias adecuadas de SOM para la salud del suelo y la productividad agrícola, las existencias de C del suelo se han agotado sustancialmente d....
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Protocolo
1. Fabricación de soluciones madre de politungstato de sodio (SPT)
PRECAUCIÓN: El SPT es un irritante y es dañino si se ingiere o inhala. Es tóxico para los organismos acuáticos; evitar su liberación al medio ambiente.
- Para hacer 1 L de solución SPT con una densidad de 1.85 g / cm3, disuelva 1,051 g de SPT cristalizado en aproximadamente 600 ml de agua destilada desionizada (DDI). Revuelva la solución hasta que el SPT se haya disuelto completamente, aproximadamente durante 15 min, y luego lleve el volumen de la solución a 1 L con DDI.
NOTA: La recuperación de carbono utilizando una densidad de soluci....
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Resultados
El fraccionamiento de la densidad del suelo es ideal para investigar cómo los suelos difieren en su contenido de partículas y materia orgánica asociada a minerales. La separación del SOC en estos dos grupos distintos proporciona una vía para dilucidar los cambios en el contenido de C del suelo y la dinámica de estabilización que de otro modo podrían no estar claros al observar tendencias en el contenido de C del suelo a granel. La separación adicional del material pesado (densidad >1.85 g / cm3) proporciona.......
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Discusión
A lo largo del protocolo de fraccionamiento de la densidad del suelo, hay algunos procedimientos específicos que deben ser monitoreados de cerca para ayudar a reducir el error en la separación y el análisis de las fracciones del suelo. Un paso crítico en el procedimiento de fraccionamiento de la densidad del suelo es verificar repetidamente la densidad de la solución SPT. La humedad en la muestra de suelo a menudo diluirá la solución SPT, reduciendo así la densidad del SPT. Por lo tanto, el investigador siempre debe aseg.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Para este trabajo, el apoyo fue proporcionado por National Science Foundation Grants DEB-1257032 a K.L. y DEB-1440409 al programa de Investigación Ecológica a Largo Plazo de H. J. Andrews.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tubo de aspiración/vacío 1/4 x 1/2" | Kimble | 10847-216 | |
| Tubo centrífugo cónico de polipropileno, 250 ml | Thermo Scientific | 376814 | |
| Junta cónica de goma para matraces filtrantes | DWK Life Sciences | 292020001 | |
| Espátula/raspador de acero inoxidable de doble extremo plano | Fisher Scientific | 14-373-25A | |
| Filtro de fibra de vidrio, grado GF / F, 110 mm | Whatman | WHA1825110 | |
| Tarro de vidrio de vidrio, 16 oz | Ball Corporation | 500 ml vaso de precipitados o plato de pesaje de vidrio también son adecuados | |
| Adaptador de botella cónica de polipropileno, 250 ml | Beckman Coulter | 369385 | |
| Embudo Buchner de porcelana, 90 mm | FisherBrand | FB966F | |
| Agitador alternativo, 2 velocidades | Eberbach | E6000.00 | |
| Matraz de brazo lateral, 1000 mL | VWR | 89000-386 | |
| Politungstato de sodio, cristalino | Sometu | SPT-0 o SPT-1, consulte la discusión para Elección SPT | Envío a través de FedEx desde Alemania |
| Centrífuga de cubo oscilante | Beckman Coulter | 3362020 |
Referencias
- Jackson, R. B., et al. The ecology of soil carbon: Pools, vulnerabilities, and biotic and abiotic controls. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 48, 419-445 (2017).
- Crowther, T. W., et al. Quanti....
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Reimpresiones y permisos
