Name: Lysimetry Integrado de campo y toma de muestras de agua intersticial para la Evaluación de la Movilidad de Química en Suelos y Vegetación Establecido (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-04T15:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Aprende técnicas de lisimetría de campo y muestreo de agua intersticial para evaluar el destino de químicos en suelos y vegetación establecida. Este método permite cuantificar la distribución y el balance de masas en condiciones reales.

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Los autores agradecen al personal de la Estación de Investigación Sandhills NCDA ayuda para instalar el lisímetro y exhumación. La financiación de los experimentos descritos en resultados representativos fue proporcionada por el Centro de Investigación de Césped y Educación Ambiental. El video y la producción de manuscritos con el apoyo de los Departamentos de la Universidad Estatal de Carolina del Norte de la Ciencia del Suelo y Ciencia de los Cultivos.

El muestreo de campo se lleva a cabo en este experimento y se encuentra bajo la autorización del Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Carolina del Norte. 1. Instalación Campo Lisímetro <ol><li> Elige un sitio experimental en el que es poco probable que el movimiento lateral de los productos químicos aplicados (es decir. Sitios con poca o ninguna pendiente). Seleccione los sitios basados ​​en las propiedades del suelo y de la vegetación de interés. </li><li> Si están vegetadas parcelas, tire de tapones de vegetación antes de la instalación del lisímetro (Figura 1A). </li><li> Conduzca los lisímetros a la baja en los gráficos deseados (con o sin vegetación) utilizando un controlador de mensaje invertido, dejando ~ 1-2 cm del lisímetro por encima de la superficie del suelo para contener la química aplicada y minimizar el movimiento lateral química. Para ello, el uso de laminados y armados en chapas de acero de calibre dieciocho (91 cm de profundidad x 15 cm de diámetro) (Figura 1B). Utilice lisímetros de diferentes materiales y dimensiones para adaptarse a resobjetivos earch. </li><li> Vuelva a colocar los tapones de vegetación después de la instalación lisímetro. </li><li> Gestione la vegetación según sea apropiado para el experimento. Si parcelas deben permanecer desnudo, utilizar aplicaciones puntuales de glifosato para mantener las áreas libres de vegetación. </li><li> Asegúrese de que el riego, la fertilización y otras prácticas de manejo son idénticos en el bareground y parcelas con vegetación. Predeterminar el riego para satisfacer los objetivos de investigación. </li></ol> 2. Instalación intersticial Sampler <ol><li> Instale samplers intersticiales, tales como PTFE / cuarzo (50/50%), en el medio de lisímetros para recoger agua de los poros de percolación. </li><li> Coloque una barra de acero inoxidable de 2,5 cm en el centro del lisímetro y la inserta en el suelo con un martillo a la profundidad deseada sampler. NOTA: Una barrena también puede ser utilizado para este paso. </li><li> Preparar un polvo de sílice y suspensión acuosa con 700 ml de agua de riego a ~ 900 g de harina de sílice químicamente inerte. Mezcle la lechada thorougHly antes de cada toma de muestras se coloca en la mezcla. Aplique presión entre -50 a -70 kPa para el sampler de una bomba de vacío de mano o de baterías. </li><li> Retirar el muestreador de la harina de suspensión de sílice después de 10 minutos, y mezclar bien la suspensión de sílice de nuevo. Verter 60 ml de la suspensión a través de un embudo conectado a un tubo de diámetro de 2,5 cm en el fondo del agujero. </li><li> Coloque el muestreador en el orificio de la profundidad deseada con un plástico o un tubo de metal. Asegúrese de que la tubería de la toma de muestras se extiende fuera del agujero. Use una pasta de no tratado, el suelo nativo y agua para rellenar el agujero restante. </li><li> Espere el tiempo durante el relleno de tierra para asentarse; utilizar un tubo para apisonar el suelo adicional según sea necesario. </li><li> Rellene el suelo al nivel original. Si es apropiado, reemplazar la vegetación en la parte superior del agujero. </li><li> Conecte el tubo de toma de muestras a un frasco vacío a través de una sección de etileno-propileno fluorado tubo (FEP). Con una abrazadera de tubo de plástico, conecte una segunda línea de la tubería dela botella de vacío a una bomba de vacío. </li><li> Cubre botellas tubos y de recolección con plástico negro o cinta si el producto químico (s) de interés es propenso a la fotodegradación (Figura 1C). </li><li> Aplicar presión de vacío de aproximadamente -50 a -70 kPa a través de la botella de vacío a los muestreadores varias veces en el transcurso de varios días antes de la experimentación para asegurar la instalación apropiada de muestras. </li></ol> 3. Aplicación de Productos Químicos de lisímetros <ol><li> Deje por lo menos dos semanas para la aclimatación antes de realizar aplicaciones químicas. </li><li> Recoger muestras intersticiales fondo antes del tratamiento lisímetro para cuantificar las concentraciones de fondo de la industria química (s) de interés. </li><li> Aplicar el producto químico de interés para el suelo o la vegetación mediante métodos típicos, tales como con un CO 2 a presión-pulverizador auge de mano (Figura 1D) o mediante la distribución de la formulación granular directamente sobre la superficie de la trama que contiene el lisímetro. Si varias aplicaciones químicas son necesarias para la eficacia, que se aplican por típica modalidades de uso o instrucciones de la etiqueta. Deja algunos lisímetros sin tratar para servir como control. </li></ol> 4. Intersticial Recolección y Análisis <ol><li> Aplicar aproximadamente -50 a -70 kPa de vacío para las botellas de vacío sampler porewater el día antes o el día del muestreo. El agua que rodea el muestreador se elaborará a través de la toma de muestras en el tubo, que fluye a la botella de vacío donde se recoge hasta la muestra. El volumen de suelo a partir de la cual se recoge agua de los poros y el tiempo de recogida de agua puede depender de factores tales como el tipo de suelo, la textura del suelo, el contenido de humedad del suelo, y la profundidad de muestras. </li><li> Recoger muestras a intervalos de tiempo especificados después de la aplicación química, predeterminadas por el investigador. </li><li> Medir el volumen de agua recogida en un cilindro graduado para cada toma de muestras de agua intersticial. Si es necesaria la filtración, colocar el agua en un SY Luer-Lokringe (tamaño dependerá del volumen de agua) y pasar la muestra a través de un filtro de nylon de 25 mm de 0,2 micras. </li><li> Si se requieren diferentes métodos de conservación de la muestra y se recoge una muestra suficiente, dividir la muestra en envases únicos. </li><li> Utilice un medidor de pH portátil para determinar el pH de las muestras no acidificadas. </li><li> Ajustar el pH mediante la adición de un volumen adecuado del ácido apropiado si es necesario para la conservación de la muestra. NOTA: los ácidos concentrados pueden ser corrosivos u oxidantes y se debe tener cuidado al usarlos. </li><li> Colocar las muestras en hielo en una nevera portátil o poner en un refrigerador hasta su análisis. Utilice los métodos analíticos para la medición química como la espectrometría de plasma de acoplamiento inductivo de masas (ICP-MS), acoplado inductivamente espectrometría de emisión óptica con plasma (ICP-OES), la espectroscopia de absorción atómica (AAS), o la cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para analizar las muestras. </li></ol> 5. Lisímetro Exhumación, suelo / vegetación Collection unaAnálisis nd <ol><li> Exhumar los lisímetros, que contiene el suelo y la vegetación, en los intervalos de tiempo especificados después de la aplicación de productos químicos. Exhume lisímetros no tratados en cada tiempo de muestreo para determinar las concentraciones químicas de fondo en el suelo y la vegetación. </li><li> Exhume lisímetros que utilizan abrazaderas de cañón unidas a un tractor de implementar. Coloque la cuchara a una posición que permite que las pinzas se coloquen sobre el borde expuesto de la lisímetro. </li><li> Levante la implementan causando las pinzas para agarrar el borde expuesto, tirando de la columna de la lisímetro del suelo (Figura 1E). </li><li> Cap exhumado extremos lisímetros con hojas de aislamiento para reducir el diámetro de los lisímetros. Mantenga las tapas en su lugar con bolsas de polietileno con capacidad para galones insertados en los extremos con lisímetros, y las bolsas seguras con cinta adhesiva. </li><li> Transportar los lisímetros a un laboratorio de campo para el suelo y la división de la muestra de la vegetación. Procesar lisímetros no tratados primero para evitar la contaminación amlisímetros ong. </li><li> Utilice una sierra de movimiento alternativo equipada con una cuchilla de corte de metal para cortar el lisímetro longitudinalmente en un lado. Cortar las columnas de la parte inferior (zona de menor concentración prevista) al inicio (zona de mayor concentración esperada) para asegurar la tierra a profundidades más profundas no está contaminada por el suelo a profundidades menores. </li><li> Dividir abrir el lisímetro. Utilice placas divisorias de metal a las secciones de suelo y vegetación discretas separadas. Elija incrementos de profundidad del suelo en función de la longitud de los objetivos lisímetros y de investigación. </li><li> Utilice cucharas o espátulas para excavar el suelo seccionado y la vegetación. Colocar cada muestra en una bolsa para congelador de polietileno debidamente etiquetados. No se debe recoger del suelo directamente en contacto con el lisímetro. </li><li> Siga el protocolo de excavación para cada profundidad de muestreo deseada. Coloque bolsas de muestras en un refrigerador lleno de hielo y transportarlos a un laboratorio. Almacene las muestras en un congelador hasta su análisis. </li></ol>

<ol><li>Wuana, R. A., Okieimen, F. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heavy+Metals+in+Contaminated+Soils%3A+A+Review+of+Sources%2C+Chemistry%2C+Risks+and+Best+Available+Strategies+for+Remediation%5BTitle%5D)+AND+%22ISRN+Ecology%22%5BJournal%5D)">Heavy Metals in Contaminated Soils: A Review of Sources, Chemistry, Risks and Best Available Strategies for Remediation.</a> ISRN Ecology. , 1-20 (2011).</li>
<li>Donaldson, D., Kiely, T., Wu, L. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDonaldson%2C+D+%221-38+U.S.+Environmental+Protection+Agency%22">1-38 U.S. Environmental Protection Agency</a>. , Washington, DC. (2011).</li>
<li>Bergström, L., Bergström, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Environmental+fate+of+chemicals+in+soil%5BTitle%5D)+AND+%22Ambio%22%5BJournal%5D)">Environmental fate of chemicals in soil.</a> Ambio. 27, 16-23 (1998).</li>
<li>Sutton, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSutton%2C+MA+%22Our+Nutrient+World.+The+challenge+to+produce+more+food+%26+energy+with+less+pollution.+Key+Messages+for+Rio+%2B20%22">Our Nutrient World. The challenge to produce more food & energy with less pollution. Key Messages for Rio +20</a>. , Centre for Ecology & Hydrology. (2012).</li>
<li>Du, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+and+Ecological+Effects+of+Decabromodiphenyl+Ether+in+a+Field+Lysimeter%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Fate and Ecological Effects of Decabromodiphenyl Ether in a Field Lysimeter.</a> Environmental Science and Technology. 47, 9167-9174 (2013).</li>
<li>Fuhr, F., Burauel, P., Mittelstaedt, W., Putz, T., Wanner, U. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFuhr%2C+F+%22Environmental+fate+and+effects+of+pesticides%22">Environmental fate and effects of pesticides</a>. , American Chemical Society. 1-29 (2003).</li>
<li>Hire, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Remarques+sur+l%27eau+de+la+pluie%2C+et+sur+l%27origine+des+fontaines%3B+avec+quelues+particularites+sur+la+construction+des+cisternes.+Memoires+de+l%27+Academie+Royale%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Remarques sur l'eau de la pluie, et sur l'origine des fontaines; avec quelues particularites sur la construction des cisternes. Memoires de l' Academie Royale.</a> , 56-69 (1703).</li>
<li>Wagner, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+porous+ceramic+cups+to+sample+soil+water+within+the+profile%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science%22%5BJournal%5D)">Use of porous ceramic cups to sample soil water within the profile.</a> Soil Science. 94, 379-386 (1962).</li>
<li>Matteson, A. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arsenic+Retention+in+Foliage+and+Soil+Following+Monosodium+Methyl+Arsenate+%28MSMA%29+Application+to+Turfgrass%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Quality%22%5BJournal%5D)">Arsenic Retention in Foliage and Soil Following Monosodium Methyl Arsenate (MSMA) Application to Turfgrass.</a> Journal of Environmental Quality. 43, 379-388 (2014).</li>
<li>Sakaliene, O., Papiernik, S. K., Koskinen, W. C., Kavoliunaite, I., Brazenaitei, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Using+Lysimeters+to+Evaluate+the+Relative+Mobility+and+Plant+Uptake+of+Four+Herbicides+in+a+Rye+Production+System%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Agricultural+and+Food+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Using Lysimeters to Evaluate the Relative Mobility and Plant Uptake of Four Herbicides in a Rye Production System.</a> Journal of Agricultural and Food Chemistry. 57, 1975-1981 (2009).</li>
<li>Cai, Y., Cabrera, J. C., Georgiadis, M., Jayachandran, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+arsenic+mobility+in+the+soils+of+some+golf+courses+in+South+Florida%5BTitle%5D)+AND+%22Science+of+the+Total+Environment%22%5BJournal%5D)">Assessment of arsenic mobility in the soils of some golf courses in South Florida.</a> Science of the Total Environment. 291, 123-134 (2002).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Water+quality%2C+pesticide+occurrence%2C+and+effects+of+irrigation+with+reclaimed+water+at+golf+courses+in+Florida%5BTitle%5D)+AND+%22Swancar%2C+A.+%28ed+USGS%29+Tallahassee%22%5BJournal%5D)">Water quality, pesticide occurrence, and effects of irrigation with reclaimed water at golf courses in Florida.</a> Swancar, A. (ed USGS) Tallahassee. , (1996).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Organic+arsenical+herbicides+%28MSMA%2C+DSMA%2C+CAMA%2C+and+Cacodylic+Acid%29%2C+reregistration+eligibility+decision%3B+notice+of+availability%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%2C+Federal+Register+Environmental+Documents%22%5BJournal%5D)">Organic arsenical herbicides (MSMA, DSMA, CAMA, and Cacodylic Acid), reregistration eligibility decision; notice of availability.</a> Environmental Protection Agency, Federal Register Environmental Documents. , Washington D.C. 1-70 (2006).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EPA+%28not+Araujo+as+stated+before%29+Organic+Arsenicals%3B+Amendments+to+Terminate+Uses%3A+Amendment+to+Existing+Stocks+Provision%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%29+18590-18591+Federal+Registrar%22%5BJournal%5D)">EPA (not Araujo as stated before) Organic Arsenicals; Amendments to Terminate Uses: Amendment to Existing Stocks Provision.</a> Environmental Protection Agency) 18590-18591 Federal Registrar. 78, Washington, DC. (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drinking+Water+Regulations%3B+Arsenic+and+Clarifications+to+Compliance+and+New+Source+Contaminants+Monitoring+Final+Rule%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Protection+Agency%22%5BJournal%5D)">Drinking Water Regulations; Arsenic and Clarifications to Compliance and New Source Contaminants Monitoring Final Rule.</a> Environmental Protection Agency. 66, Washington D.C. (2001).</li>
<li>Winton, K., Weber, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+field+lysimeter+studies+to+describe+the+environmental+fate+of+pesticides%5BTitle%5D)+AND+%22Weed+Technology%22%5BJournal%5D)">A review of field lysimeter studies to describe the environmental fate of pesticides.</a> Weed Technology. 10, 202-209 (1996).</li>
<li>Bergström, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+lysimeters+to+estimate+leaching+of+pesticides+in+agricultural+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Pollution%22%5BJournal%5D)">Use of lysimeters to estimate leaching of pesticides in agricultural soils.</a> Environmental Pollution. 67, 325-347 (1990).</li>
<li>Byron, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lysimeters+promoted+for+pesticide+research%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Lysimeters promoted for pesticide research.</a> Environmental Science and Technology. 31, (1997).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infographic%3A+Pesticide+Planet%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Infographic: Pesticide Planet.</a> Science. 341, 730-731 (2013).</li>
<li>Severson, R., Grigal, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+solution+concentrations%3A+effects+of+extraction+time+using+porous+ceramic+cups+under+constant+tension%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Resources+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Soil solution concentrations: effects of extraction time using porous ceramic cups under constant tension.</a> Water Resources Bulletin. 12, 1161-1170 (1976).</li>
<li>Allaire, S. E., Roulier, S., Cessna, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantifying+preferential+flow+in+soils%3A+A+review+of+different+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hydrology%22%5BJournal%5D)">Quantifying preferential flow in soils: A review of different techniques.</a> Journal of Hydrology. 378, 179-204 (2009).</li>
<li>Weihermüller, L., Kasteel, R., Vanderborght, J., Püz, T., Vereecken, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+Water+Extraction+with+a+Suction+Cup%5BTitle%5D)+AND+%22Valdose+Zone+Journal%22%5BJournal%5D)">Soil Water Extraction with a Suction Cup.</a> Valdose Zone Journal. 4, 899-907 (2005).</li>
<li>Jury, W. A., Fluhler, H. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJury%2C+WA+%22Advances+in+Agronomy%22">Advances in Agronomy</a>. 47, Academic Press, Inc. London. 141-201 (1992).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Utilizando un lysimetry campo integrado y enfoque de muestreo intersticial permite a los investigadores para evaluar la distribución espacial y temporal de una amplia variedad de productos químicos aplicados a los suelos. El destino de los productos químicos en los suelos y sistemas de vegetación puede ser controlado por una serie de procesos y atributos ambientales, tales como la lixiviación hacia abajo, la volatilización, hidrólisis, fotólisis, microbianos de transformación / degradación, absorción por la planta, el t...

Productos químicos potencialmente tóxicos se aplican rutinariamente a la tierra a partir de fuentes tales como pesticidas, fertilizantes, aguas residuales / biosólidos, residuos industriales y residuos municipales 1,2. El destino de estos productos químicos - que puede incluir nutrientes, oligoelementos, sustancias orgánicas y sus metabolitos asociados - a menudo no se entiende bien 3. Si los productos químicos no se gestionan adecuadamente, tienen el potencial de poner en peligro la salud humana y del medio ambiente a través de su traslado desde y acumulación en las plantas y las aguas superficiales y las aguas subterráneas. Con una población mundial que puede alcanzar los 10 mil millones de personas para el año 2050, hay una creciente demanda de gestión de residuos y la producción de alimentos 2, y la aplicación al suelo de muchas sustancias químicas ha aumentado 3,4. En consecuencia, se necesita investigación que cuantifica las transformaciones, la movilidad, los límites de carga, y los riesgos medioambientales generales de los productos químicos que requieren la eliminación en tierra o que dependen para mejorar la salud de los cultivosy ceder. Varias estrategias se han empleado para evaluar las amenazas de los productos químicos aplicados en el medio ambiente. Se han llevado a cabo basada en el laboratorio, los estudios sobre sistemas modelo para proporcionar información sobre los mecanismos fundamentales que controlan la movilidad de los productos químicos en suelos. Al analizar el destino químico en un laboratorio, la manipulación completa del &quot;medio ambiente&quot; y las entradas se puede conseguir, pero éstos rara vez coincide con las condiciones ambientales en el mundo real de 5,6. Por lo tanto, la extrapolación de los resultados de laboratorio para la configuración del campo puede conducir a predicciones inexactas sobre amenazas químicas. En contraste, las mediciones de campo amplio se han utilizado para definir el comportamiento químico en el medio ambiente. Sin embargo, las conclusiones sobre el destino ambiental de estas mediciones son a menudo complicados debido a las tasas bajas con frecuencia de uso (por ejemplo, un g pocos A -1) de los productos químicos aplicados, así como las complejas interacciones entre los procesos hidrológicos y biogeoquímicos en el environment que regulan distribuciones químicas. Lysimetry, incluyendo campo lysimetry, históricamente ha sido utilizado por los científicos del suelo y de los cultivos para evaluar sistemáticamente la movilidad descendente de los productos químicos aplicados a los suelos y la vegetación establecida. Un lisímetro es un dispositivo hecho de metal o de plástico que se coloca en un suelo de interés y se utiliza para determinar el destino de los productos químicos aplicados en cantidades conocidas para un área confinada. Las muestras de suelo y vegetación recogidos de lisímetros se pueden utilizar para evaluar la evolución de la distribución de químicos con el tiempo. Debido campo lysimetry se lleva a cabo en condiciones ambientales naturales, los resultados pueden ser usados ​​para predecir escenarios de caso real derivados de aplicaciones químicas a los sistemas de suelo. Los primeros estudios con lisímetros midieron la transpiración, el flujo de la humedad, y / o el movimiento de nutrientes. Estudios con lisímetros de hoy en día miden de pesticidas y nutrientes de disipación, el movimiento de pesticidas, la volatilidad, y el balance de masas, junto con el aforememediciones ntioned 3. Una limitación de lysimetry campo tradicional es que la movilidad química dentro de un perfil de suelo se define en gran medida por las mediciones de fase sólida, mientras que se presta menos atención a las concentraciones de químicos disueltos en el agua se filtre a través de los suelos - un componente crítico que puede afectar a la posibilidad de contaminación de las aguas subterráneas de los productos químicos de la tierra-aplicado. Aunque los lixiviados de la parte inferior de los lisímetros a veces se recogen para análisis, esta resolución de profundidad límites de aproximación de las concentraciones intersticiales y típicamente requiere significativa excavación del suelo antes de la experimentación. En lugar de ello, para obtener datos sobre las concentraciones químicas en el agua del suelo, muestreadores intersticiales se pueden utilizar en la configuración del campo. Samplers intersticiales están instalados en los suelos para recoger agua de discretos, profundidades deseadas y sólo mínimamente perturbar el sistema suelo. Samplers intersticiales se han denominado por muchos nombres incluyendo lisímetros de succión, culisímetros p, o muestreadores de la solución del suelo, la convolución de su distinción con los lisímetros de campo tradicionales descritos anteriormente. En este artículo, vamos a utilizar el término &quot;sampler intersticial&quot; para aliviar la confusión. Este sentido, demuestran un enfoque experimental que combina lysimetry campo y toma de muestras de agua intersticial para evaluar el potencial de lixiviación a la baja de los productos químicos aplicados a los sistemas de suelo o bareground vegetación. Lysimetry ha sido una herramienta poderosa utilizada desde la década de 1700 7, durante el muestreo del agua intersticial de cerámica se ha utilizado desde la década de 1960 8. La integración de estas técnicas robustas permite la determinación de campo de ambas distribuciones sólidos y concentración química en fase disuelta y reducir al mínimo la perturbación del suelo. Este artículo describe los factores a considerar en el diseño de un experimento, incluyendo la selección del sitio, la instalación del dispositivo, y la recogida de muestras. El enfoque se ilustra con un experimento que evaluó el destino de unplaguicida arsenical orgánico aplicada a un bareground y un sistema de césped establecido. Las técnicas descritas se pueden ajustar según sea necesario para examinar el destino de una amplia variedad de productos químicos, proporcionando así herramientas muy valiosas para los investigadores y los responsables políticos que tratan de entender el destino y el comportamiento medioambiental de los productos químicos aplicados a los suelos.

<table><tbody><tr><td>Muestreadores Prenart Super Quartz (PFTE/Quartz)</td><td>Prenart Equipment ApS N</td><td>/A</td><td>Se puede utilizar cualquier muestreador para el análisis de trazas de metales (e.g. SoilMoisture Equipment Corp.)</td></tr><tr><td>Kit de instalación Prenart</td><td>Equipment Prenart ApS</td><td>N/A</td><td>Contiene todos los elementos necesarios para instalar muestreadores de agua</td></tr> de <tr><td>poros Botellas colectoras de 2 L Prenart</td><td>Equipment ApS</td><td></td><td>Las botellas también se pueden comprar en Fisher Scientific (02-923-2) u otras empresas de suministros de laboratorio, pero será necesario ajustar los accesorios. Las botellas se pueden cubrir con material oscuro si son sensibles a la luz</td></tr><tr><td>Bomba de vacío portátil</td><td>Prenart Equipment ApS</td><td>N/A</td><td>Se puede utilizar una bomba de vacío manual o que funcione con baterías u otro campo</td></tr><tr><td>Botellas de HDPE Nalgene de 1 oz</td><td>Fisher Scientific</td><td>03-313-4A</td><td>El tipo de botella de muestra dependerá del analito de interés y puede ser de vidrio</td></tr><tr><td>Ácido nítrico concentrado</td><td>Fisher Scientific</td><td>A509-P212</td><td>Es posible que se necesiten ácidos oxidantes y corrosivos para la conservación y deben usarse con precaución</td></tr><tr><td>25 mm 0.2 y micro; m Filtros de jeringa de nylon</td><td>VWR</td><td>28145-487</td> Se <td>pueden utilizar otros tipos de filtros y tamaños de poro, dependiendo del analito de interés y de la instrumentación analítica Jeringas</td></tr><tr><td>Luer-Lok de 60 ml</td><td>Fisher Scientific</td><td>13-689-8</td> Se <td>pueden utilizar otros tamaños en función del volumen de la muestra recogida</td></tr><tr><td>Medidor de pH portátil</td><td>VWR</td><td>248481-A01</td><td>Se pueden utilizar otros medidores de pH después de la calibración</td></tr><tr><td>Cilindro graduado</td><td>cualquier</td><td>N/A Lisímetros</td><td></td></tr><tr><td>de campo (metal, plástico, etc.)</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>A A menudo, estos se construyen en base a las especificaciones de los investigadores</td></tr><tr><td>Tractor de poste invertido</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Cualquier tractor se puede utilizar para instalar los lisímetros</td></tr><tr><td>Pulverizador de barra de mano</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Para aplicar la tasa necesaria para la aplicación&nbsp;</td></tr><tr><td>Bolsas de polietileno</td><td>Johnson & Johnson</td><td>N/A Se</td><td>pueden utilizar otras marcas para el almacenamiento de tierra</td></tr><tr><td>Sierra recíproca</td><td>Black & Decker&nbsp;</td><td>N/A</td><td>Cualquier sierra alternativa se puede utilizar con un accesorio de corte de metal</td></tr></tbody></table>

lysimetry integrado de campo y toma de muestras de agua intersticial para la evaluación de la movilidad de química en suelos y vegetación establecido

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Productos químicos potencialmente tóxicos se aplican rutinariamente a la tierra para satisfacer las crecientes demandas sobre la gestión de residuos y la producción de alimentos, pero el destino de estos productos químicos a menudo no se comprenden bien. Aquí se demuestra un método integrado de muestreo lysimetry campo y agua intersticial para evaluar la movilidad de los productos químicos aplicados a los suelos y la vegetación establecida. Los lisímetros, columnas abiertas de metal o de plástico, se conducen en bareground o suelos con vegetación. Muestreadores intersticiales, que están disponibles comercialmente y utilizan el vacío para recoger el agua de infiltración del suelo, están instalados a profundidades predeterminadas dentro de los lisímetros. En momentos predeterminados después de la aplicación química de las parcelas experimentales, se recoge agua de los poros, y lisímetros, que contiene el suelo y la vegetación, se exhumó. Mediante el análisis de las concentraciones de químicos en el suelo lisímetro, vegetación y agua intersticial, las tasas de lixiviación de la baja, la capacidad de retención del suelo y la absorción de la planta para el producto químico de interés puede ser cuantificado.Debido lysimetry campo y toma de muestras de agua intersticial se llevan a cabo en condiciones ambientales naturales y con una mínima alteración del suelo, los resultados derivados proyectan escenarios de casos reales y proporcionan información valiosa para la gestión de productos químicos. Como los productos químicos se aplican cada vez más a la tierra en todo el mundo, las técnicas descritas pueden utilizarse para determinar si los productos químicos aplicados acarrean efectos adversos para la salud humana o el medio ambiente.

Este método permite la acumulación de datos sobre el destino de los productos químicos aplicados a bareground y sistemas de suelo con vegetación 5,10. Este enfoque se utilizó para evaluar el arsénico (As) de lixiviación a la baja, la absorción y translocación en las plantas de pasto bermuda (Cynodon dactylon) sistemas después de la aplicación del herbicida arsenical arseniato monosódico metil orgánica (MSMA) 9. Desde la década de 1960, MSMA se ha utilizado en las tierras de cultivo no, cés...

Lysimetry campo y toma de muestras de agua intersticial permiten a los investigadores evaluar el destino de los productos químicos aplicados a los suelos y la vegetación establecida. El objetivo de este protocolo es demostrar cómo instalar la instrumentación necesaria y tomar muestras para el análisis químico durante lysimetry campo integrado y experimentos de muestreo intersticiales.

Lysimetry Integrado de campo y toma de muestras de agua intersticial para la Evaluación de la Movilidad de Química en Suelos y Vegetación Establecido

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

El objetivo general de este procedimiento es demostrar la simetría de campo y las técnicas de muestreo de agua vertida del suelo utilizadas para analizar el destino de los productos químicos aplicados a los suelos y la vegetación establecida. Esto se logra instalando primero lisímetros en suelos en un área con poca o ninguna pendiente. El segundo paso es instalar los muestreadores de agua de vertido a la profundidad deseada dentro de los lisímetros.A continuación, se realiza la aplicación química después de un período de aclimatación de dos semanas. El paso final es tomar muestras de agua, suelo y follaje en mal estado para determinar la distribución de productos químicos en fechas de evaluación específicas después del tratamiento. En última instancia, la simetría integrada del lirio de campo y el muestreo deficiente del agua proporcionan herramientas valiosas para establecer las distribuciones y los riesgos potenciales de los productos químicos en el medio ambiente.La principal ventaja de esta técnica sobre las técnicas existentes, como la simetría O en invernadero, los métodos basados en laboratorio y otros métodos de núcleo de suelo, es que esta técnica es aplicable en el mundo

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Se demuestra un método detallado para la extracción y ensamblaje de lisímetros de núcleo de suelo intacto y su uso para el estudio de los lixiviados y la pérdida de nutrientes asociada de la cama de aves de corral aplicada en la superficie.

Un protocolo de recogida y la construcción de Lisímetros testigo del suelo

Este estudio presenta un método de excavación para la investigación hidrológica subterránea, geoquímica, y la heterogeneidad microbiológica de un lisímetro suelo. El lisímetro simula una ladera artificial que era inicialmente bajo condición homogénea y se había sometido a aproximadamente 5000 mm de agua durante ocho ciclos de riego en un período de 18 meses.

Lisímetro suelo de excavación para acoplados hidrológicos, geoquímicos, e investigaciones microbiológicas

el muestreo de suelos repetida ha sido recientemente demostrado ser una manera eficaz de controlar el cambio de suelos forestales durante años y décadas. Para apoyar su uso, un protocolo se presenta que sintetiza la información más reciente sobre los métodos de remuestreo del suelo para ayudar en el diseño e implementación de programas de vigilancia del suelo exitosas.

Los métodos de remuestreo del suelo para controlar los cambios en las concentraciones químicas de los suelos forestales

Patrones espaciales de la erosión del suelo y deposición pueden ser deducidos de las diferencias en la elevación de la tierra asignada en incrementos de tiempo apropiado. Tales cambios de elevación están relacionados con cambios en carbonatos del suelo cerca de la superficie. Aquí se describen los métodos repetibles para mediciones de campo y de laboratorio de estos métodos de análisis de datos y cantidades.

Medición y mapeo de patrones de erosión y deposición relacionadas las concentraciones de carbonato de suelo bajo manejo agrícola

Este protocolo describe un rendimiento único para técnicas complementarias analíticas y ómicas que culmina en una caracterización totalmente emparejado de materia orgánica natural y proteómica microbiana en diferentes ecosistemas. Este enfoque permite comparaciones robustas para la identificación de rutas metabólicas y transformaciones importantes para describir la producción de gas de efecto invernadero y predecir las respuestas al cambio ambiental.

Técnicas analíticas de alta resolución complementarias solo rendimiento para caracterizar mezclas complejas de materia orgánica Natural

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.

Medición de la liberación de fósforo en microcosmos de laboratorio para la evaluación de la calidad del agua

Este protocolo presenta un flujo de trabajo para la visualización sub-mm 2D de múltiples especies de nutrientes inorgánicos de labile y soluto contaminante utilizando gradientes difusos en películas delgadas (DGT) combinados con imágenes de espectrometría de masas. El muestreo soluto y el análisis químico de alta resolución se describen en detalle para el mapeo cuantitativo de solutos en la rizosfera de las plantas terrestres.

Visualización bidimensional y cuantificación de labile, nutrientes vegetales inorgánicos y contaminantes en el suelo

El método de verificación descrito aquí es adaptable para monitorear el secuestro inorgánico de carbono pedogénico en varios suelos agrícolas modificados con rocas alcalinas que contienen silicato de metal de tierra, como wollastonita, basalto y olivino. Este tipo de validación es esencial para los programas de crédito de carbono, que pueden beneficiar a los agricultores que secuestran carbono en sus campos.

Monitoring Pedogenic Inorganic Carbon Accumulation Due to Weathering of Amended Silicate Minerals in Agricultural Soils.

Se describe un perfilador de microdiálisis para muestrear solutos de agua de poro disueltos a través de una interfaz suelo-agua oxico-anóxica in situ con una perturbación mínima. Este dispositivo está diseñado para capturar cambios rápidos en los perfiles de concentración-profundidad inducidos por perturbaciones en la interfaz suelo-agua y más allá.

Muestreo de soluto disuelto a través de una interfaz suelo-agua óxica-anóxica utilizando perfiladores de microdiálisis

La determinación del contenido de agua del suelo es un requisito de misión crítica para muchas agencias estatales y federales. Este protocolo sintetiza los esfuerzos de múltiples agencias para medir el contenido de agua del suelo utilizando sensores in situ enterrados.

In situ Sensores de humedad del suelo en suelos no perturbados

Aprende técnicas de lisimetría de campo y muestreo de agua intersticial para evaluar el destino de químicos en suelos y vegetación establecida. Este método permite cuantificar la distribución y el balance de masas en condiciones reales.

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Lysimetry Integrado de campo y toma de muestras de agua intersticial para la Evaluación de la Movilidad de Química en Suelos y Vegetación Establecido

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