מיקרועלילה עיצוב וצמח הכנה לדגימת קרקע עבור 15ניתוח חנקן

סיכום

עיצוב מיקרועלילה למשך ¹⁵N מחקר המחקר מתואר כדי להכיל מספר רב של העונה באירועים המפעל הקרקע. הליכי איסוף ועיבוד של הקרקע והצומח, כולל פרוטוקולים לטחינת ושקילה, עבור הניתוח של ¹⁵N מושם.

תקציר

מחקרים רבים של דשן חנקן להעריך את ההשפעה הכוללת של טיפול במדידות סוף העונה כגון יבול תבואה או הפסדים N מצטבר. גישה איזוטופ יציבה יש צורך לעקוב ולכמת את הגורל של דשן שנגזר N (FDN) דרך מערכת יבול הקרקע. מטרת הנייר היא לתאר עיצוב קטן מחקר העלילה ניצול לא מוגבל ¹⁵N מיקרוגרשים מועשר עבור מספר רב של מערכות הקרקע והצומח אירועים במשך שתי עונות גדל ולספק לדוגמה איסוף, טיפול, ופרוטוקולי עיבוד עבור סך ¹⁵N ניתוח. השיטות הוכחו באמצעות מחקר משוכפל מדרום מרכז מינסוטה נטועים תירס (Zea מייז L.). כל טיפול מורכב משש שורות תירס (76 ס מ מרווח שורות) 15.2 m ארוך עם מיקרועלילה (2.4 m על ידי 3.8 m) מוטבע בקצה אחד. דשן שתנן הוחל ב 135 ק ג N ∙ ha^-1 בנטיעת, בעוד מיקרועלילה קיבל אוריאה מועשר ל-5 אטום% ¹⁵N. הקרקע ודגימות הצמח נלקחו מספר פעמים במהלך העונה גדל, לטפל למזער את הזיהום באמצעות כלים נפרדים והפרדת פיזית דגימות מועשר ומועשר במהלך כל ההליכים. הקרקע ודגימות הצמח היו יבשים, הקרקע לעבור דרך מסך 2 מ"מ, ולאחר מכן הקרקע לעקביות כמו קמח באמצעות טחנת הרים הרולר. לימודי המעקב דורשים תכנון נוסף, המשך עיבוד לדוגמה ועבודה ידנית, וכרוכות בעלויות גבוהות יותר עבור ¹⁵N חומרים מועשרים וניתוח לדוגמה מאשר N לימודים מסורתיים. עם זאת, באמצעות הגישה לאיזון המוני, לימודי מעקב עם מספר אירועי דגימה בעונה מאפשרים לחוקר להעריך את התפלגות FDN באמצעות מערכת יבול הקרקע והערכה מוסברים של FDN מהמערכת.

מבוא

דשן חנקן (N) השימוש חיוני בחקלאות כדי לענות על המזון, סיבים, הזנה, ודרישות הדלק של אוכלוסיה גלובלית גוברת, אבל N הפסדים משדות חקלאיים יכול להשפיע לרעה על איכות הסביבה. מכיוון ש-N עובר שינויי צורה רבים במערכת יבול הקרקע, הבנה טובה יותר של הרכיבה על אופניים, ניצול יבול והגורל הכולל של דשן N נחוצים כדי לשפר את נוהלי הניהול המעודדים את N להשתמש ביעילות ולמזער את ההפסדים הסביבתיים. מחקר הדשן N מסורתי מתמקד בעיקר בהשפעה של טיפול במדידות סוף העונה כגון התשואה יבול, יבול N ספיגת ביחס לשיעור N להחיל (לכאורה דשן להשתמש ביעילות), ושיורית אדמה N. בעוד מחקרים אלה מכמת את המערכת הכוללת N תשומות, תפוקות, ויעילות, הם לא יכולים לזהות או לכמת N במערכת יבול הקרקע נגזר ממקורות דשן או הקר....

פרוטוקול

1. תאור אתר השדה

הערה: בעת ביצוע ¹⁵ניסיונות לבצע שדות מעקב, אתרים נבחרים צריכים למזער את הווריאציה בשל הקרקע, הטופוגרפיה והתכונות הפיזיות⁵. מזהמים עשויים להתרחש בעקבות התנועה הקרקע לרוחב בשל המדרון, הרוח או המים הטרנסלוקציה, או עד שההתפלגות האנכית של האדמה N עלול להיות מושפע על ידי זרימת מים התת-משטח, אריח ניקוז⁶.

1. תארו את אתר השדה הנסיוני, כולל ניהול העבר (למשל, יבולים קודמים ושטיבת), קו רוחב וקו אורך, תכונות פיזיות וכימיות של קרקע (למשל, ניתוח לעיבוד הקרקע, תנאי פריון ראשוניים, חומציות וצפיפות קרקע).
2. הקלט GPS קואורדינטות עבור אתר המחקר ואת פינות השדה.
3. ....

תוצאות

התוצאות המוצגות במאמר זה מגיעות מאתר שדה שהוקם בשנת 2015 במרכז הסיוע והמחקר הדרומי של אוניברסיטת מינסוטה הממוקם ליד Waseca, MN. האתר היה מנוהל כמו תירס סויה [גליצין מקסימום (L) merr] סיבוב לפני 2015 אבל היה מנוהל כסיבוב תירס תירס במהלך 2015 ו 2016 העונות גדל. האדמה הייתה לאועם חימר ניקולאם (מעורבב, מעורב, superactive, מסיק הפלובובות)-וובסטר חימר רקבובית (בסדר-רקבובית, מעורב, superactive, mesic typic אנדוקואולס) קומפלקס. פוריות הקרקע היתה מנוהלת על פי הנחיות האוניברסיטה מלבד N

דיון

מחקר איזוטופ יציב הוא כלי שימושי עבור מעקב וכימות FDN באמצעות מערכת יבול הקרקע. עם זאת, ישנן שלוש הנחות עיקריות הקשורות למחקרים מעקב N, שאם הפרה עלולה לפסול מסקנות הנמשכות משימוש במתודולוגיה זו. הם 1) המעקב מופץ באופן אחיד בכל המערכת, 2) התהליכים תחת המחקר מתרחשים באותם שיעורי, ו 3) N עוזב את ¹⁵n הבריכה מועשר לא מחזיר³. מכיוון שמחקר זה מתעניין בהפצת FDN סה כ ברחבי מערכת יבול הקרקע, הנחות 2 ו-3 הן של דאגה מינימלית²¹.

העלות הגבוהה של

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה

שם	חברה	מספר קטלוג	הערות
בקבוקון נצנוץ של 20 מ"ל	ANY; פישר סיינטיפיק היא דוגמה אחת	0334172C
250 מ"ל בקבוק זכוכית בורוסיליקט	QORPAK	264047
48 בארות	EA מתכלים	E2063
96 בארות	EA מתכלים	E2079
שקית חלקי בד (30x50 ס"מ)	כל	NA	לאוזני תירס
CO2 מרסס תרמיל	ANY; Bellspray Inc היא דוגמה אחת	דגם T
(6.4x10.8 ס"מ)	ANY; ULINE היא דוגמה אחת	S-6285	לדגימות צמחים טחונים בגודל 2 מ"מ
צ'יפר תירס	ANY; DR Chipper Shredder היא דוגמה אחת	"ט:CS23030BMN0	לשבבים ביומסה של תירס
זרעי תירס	כל	NA	היברידי המתאים לאזור
כיסוי נעליים חד פעמי	כל; טיילת היא דוגמה אחת	BWK00031L
אתנול 200 הוכחה	ANY; Decon Laboratories Inc. היא דוגמה אחת	2701TP
עם שרוך (90x60 ס"מ)	כל	NA	לאיסוף דגימות צמחים
דשן אוריאה (46-0-0)	ANY	NA	~ 0.366 אטום % 15N
מגרפה ידנית	כל; חברת Fastenal היא דוגמה אחת	5098-63-107
מגל יד	ANY; הום דיפו היא דוגמה אחת	NJP150	לאיסוף דגימות צמחים
בדיקת אדמה כף יד	ANY; AMS היא דוגמה אחת	401.01
בדיקת קרקע הידראולית	ANY; גידינגס היא דוגמה אחת	GSPS
, 12N	Ricca Chemical	R37800001A
טחנת צנצנות	ANY; Cole-Parmer היא דוגמה אחת	SI-04172-50
טחנת מעבדה	Perten	3610	לטחינת גרגרים
מיקרו-איזון מדויק לארבעה מקומות עשרוניים	ANY; מטלר טולדו היא דוגמה אחת	XPR2
N95 סינון חלקיקים מכונת הנשמה	ANY, ULINE היא דוגמה אחת	S-9632
כפפות ניאופרן או גומי בוטיל	ANY	NA	לעבודה באמבט חומצה HCl
שקיות חומרה נייר (13.3x8.7x27.8 ס"מ)	כל; ULINE היא דוגמה אחת	S-8530	לדגימות אדמה ומטחנת צמחים גרגרי תירס
	כל; תומאס ווילי דגם 4 מיל הוא דוגמה אחת	1188Y47-TS	לטחינת ביומסה של תירס סדוק לחלקיקי 2 מ"מ
תגי פלסטיק	ULINE	S-5544Y-PW	לתיוג שקיות בד וחבילות גבעולי מיקרופלוט
כדורי נתרן הידרוקסיד, ACS	ספקטרום כימי	SPCM-S1295-07
מטחנת אדמה	ANY; מטחנת נירוסטה AGVISE עם מנוע היא דוגמה אחת		NA לטחינת אדמה לעבור דרך מסננת 2 מ"מ
קפסולת פח 5x9 מ"מ	Costech Analytical Technologies Inc.
041061 קפסולת פח 9x10 מ"מ	Costech Analytical Technologies Inc.
אוריאה (46-0-0)	MilliporeSigma	490970	10 אטום % 15N

למעטפת מטבעות מק שקיות בד לחומצה הידרוכלורית 041073