Name: פרוטוקול Lysimeters Core קרקע איסוף הבנייה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 23 s
Description: למדו כיצד לאסוף ולהרכיב ליסימטרים של ליבות קרקע שלמות לחקר דליפת חנקן ומרכיבים אחרים בקרקעות חקלאיות. השיטה מאפשרת מחקר מהיר ויעיל של זיהום מי תהום.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים אסירי תודה לצוות היחידה לניהול מערכות מרעה ואגני מים של USDA-ARS. דיוויד אוטו היה חשוב הן לעיצוב והן לבנייה של פטיש הטיפה בהתאמה אישית (הידוע גם בשם 'המאיים'). מייקל ריינר וטרי טראוטמן סייעו באיסוף ובבניית הליזימטרים שדווחו במחקר זה. שרה פישל, צ'ארלס מונטגומרי ופול ספוק ביצעו את כל ניתוחי הנוטריינטים המדווחים בכתב יד זה.

1. הכנת החומרים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים את הגוף העיקרי של lysimeter מ 30.5 ס&quot;מ (12 אינץ &#39;) בקוטר (ID; נומינלי) לוח הזמנים 80 PVC; יש זה עובי דופן של 1.9 ס&quot;מ (0.75 אינץ &#39;) (איור 1 א). חותכים את אורכו של הגוף lysimeter בהתאם לעובי שכבת אדמה (ים) להיחקר; כאן, השתמש גוף ארוך 53 ס&quot;מ (21 אינץ &#39;). תבוסת 0.63 סנטימטר עמוק ב -45 מעלות שיפוע סביב הקצה התחתון של lysimeter לגבש קצה מוביל חד על הקיר הפנימי של גוף lysimeter לסייע חיתוך דרך הקרקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שינוי כובע PVC 34.5 סנטימטר מזהה, שטוח תחתון ידי הדבקת טבעת מזהה 15.3 סנטימטרים 30.5 סנטימטר של לוח הזמנים 80 PVC לתוך הכובע כדי לאפשר ניקוז מים ללא תשלום לספק קיבולת אחסון עבור התשטיפים לפני לאוסף (איור 1b). חותך את הטבעת מאותו המניות כגוף העיקרי לשמש צימוד להצטרף הכובע לגוף. הכובע יצטרף לגוף עם מלחציים צימוד צינור גמישים (1c ו 1D איור). התקן יציאה עבור אוסף מדגם ידי קידוח חור 1.27 ס&quot;מ הקשה עליו עם ברז צינור 1.27 ס&quot;מ 14 NPT ולהפוך מתאם זכר דוקרני ניילון 1.27 ס&quot;מ (1e איור) לתוך הקצה החיצוני של המכסה שבו דפנות נפגשים התחתונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותכים דיסק בקוטר 34 ס&quot;מ מ -1.27 ס&quot;מ PVC המניה שטוח עבה אשר ישמשו לכיסוי תחתית lysimeters (1G איור). מקדחה 180, מחולקת באופן שווה, 0.32 ס&quot;מ. חורים בקוטר לתוך הדיסק כדי לאפשר ניקוז מהעומק של lysimeter מלאת האדמה להיכנס הכובע. בד קרקע דבק או בד מסנן אחר לצד אחד של הדיסק כדי למנוע אדמה מלעבור דרך הדיסק התחתון במהלך הניקוז התשטיפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בנה מספרי הרמתה ברזל 2.5 סנטימטר שטוח צינור מים 2.5 סנטימטר (איור 2). חותכים שתי הלהקות 2.5 ס&quot;מ של ברזל שטוח 50.0 אורכי ס&quot;מ לכופף לתוך חצי עיגול באמצעות מחוץ לגוף lysimeter כמדריך. ולד א ב ס&quot;מ 5ולכל אחד בסוף כל להקה חצי עיגול. הצטרף כל הלהקות עם סיכת ציר. לרתך צינור המים על הטבעת החיצונית של להקות היפך אחד את השני. </li></ol> 2. נהיגה מארז Lysimeter לתוך קרקע עם זרוק האמר <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סור משטח צמחייה, סלעים ופסולת אחרים מאזור האוסף. מיקום 2 lysimeter גופות על הקרקע לרמה שבה lysimeters יובאו (איור 3 א). ודא lysimeters הוא ברמה כל כך בקרקע שבתוך הטור הוא של עומק אחיד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהוג קוּרנָס, שתוכנן במיוחד, רכוב קרוון למקומו על גופות lysimeter. כאשר קוּרנָס הוא במקום, לפרוס outriggers הידראולית מופעל כדי לפלס את צלחת פלדה עם הקרקע העליונה של הגופים lysimeter. שמים את הקורות גם לספק יציבות עבור קוּרנָס (איור 3B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חלקית להניף את העבה 10.2 סנטימטר, 1.52 מ &#39;על ידי 1.52 מ פלדה מרובעת במשקל 1,180 קילו עד מגדל 3 מ&#39; בעזרתכננת מכאנית (איור 3B). שחרר את צלחת הפלדה להלום עמודות לתוך האדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חזור על שלב 2.3 מספר פעמים עד שפת הטור הוא 2 ס&quot;מ מעל פני הקרקע (איור 3c). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדקו הידוק קרקע בתוך lysimeter ידי מדידת עומק הקרקע בתוך ומחוץ של הטור. אם הקרקע בתוך הטור הוא יותר מ -1 ס&quot;מ נמוך יותר מאשר אדמה מחוץ טור, קרקעות הם דחוסה ואינם מתאימים למחקר. </li></ol> 3. הסרת Core הקרקע <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח דיסק PVC מחורר (איור 1 ג &#39;) צימוד צינור גמיש (1D איור) על העמודה על מנת למנוע זיהום על ידי אדמה ופסולת אחרת במהלך תהליך החפירה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחפור תעלה ליד הליבה קרקע מעט עמוק יותר בתחתית הטור עם (איור 4 א) מחפרון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרחיב את החור עם את חפירה או לאסוף (איור 4 ב) ולחשוף כמו מ &#39;uch של החלק החיצוני של גליל ככל האפשר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Push בר חפירת מתכות כבדות למטה לאורך כל אורכו של הצד של הטור כך שזה בין האדמה וקיר טור בחוץ (איור 4C). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שחרר את בר חפירת הלוך ושוב עד בממשק האדמה בתחתית הטור הוא שבור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מסגרת המספריים הרימו סביב החלק העליון של lysimeter (שמוצג באיור 2) כהכנת הסרת ליבת אדמה. עם מי שמחזיק בכל בר, למשוך עד המספריים לסגור בחוזקה סביב הטור והרימו את lysimeter מתוך החור. מניחים את lysimeter על משטח עבודה שטוח כמו חתיכת דיקט. </li></ol> 4. הכנת Core הקרקע עבור Lysimeter אסיפה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תהפוך את ליבת האדמה מעל כך שהצד התחתון הוא למעלה. דיסק דיקט העץ המותקן בשלב 3.1 יחזיק בקרקע במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעדינות, מיישר את הקרקע גם עם השפה (איור 5 א) PVC wה- i קצה ישר. הסר אבנים בולטות מעל למישור של שולי עם סכין עט או מברג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מלאו כל חללים בחול לשחק אינרטי מבחינה כימית בעדינות לארוז אותו (איור 5 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כיתה בחול אפילו עם בתחתית הטור עם קצה ישר וסר חול עודף (5c איור ו ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> נקה כל אדמה מן השפה ואת קירות הצד החיצוניים של lysimeters עם מברשת או בקלילות לפוצץ אותו המקצה ולהבטיח כי השפה נקיה לדבקים לדבוק ובמשך הולם חם של הכובע. </li></ol> 5. רכבת Lysimeter <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Extrude חרוז עגול רציף של קולק לנקות סיליקון סביב השפה של (איור 6 א) lysimeter. קולק צריך להיות עבה מספיק כדי לאטום את תחתית דיסק המחוררת אל lysimeters ולמנוע דולף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הדיסק המחורר (איור 1 ג &#39;) על הטבעת עם בד המסנן מול החולולחץ בחוזקה כלפי מטה כדי לאפשר קשר טוב של הצלחת lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקדחת שמונה חורי טייס מחולקים באופן שווה סביב שולי הצלחת ולהדק את הדיסק המחורר עם 1.0 ברגי נירוסטת אינץ עם נהג לקדוח (איור 6 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחליק את צימוד צינור גמיש על לבסיס lysimeter כך כ -2 ס&quot;מ של צימוד הוא מקרין מעל שפת lysimeter (5c איור). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם את מכסה PVC השונה לתוך צימוד הצינור הגמיש (איור 6 ג), ולדחוף את המכסה כלפי מטה עד שהוא יוצר מגע עם גוף lysimeter. עם בול עץ על החלק העליון של הכובע להשתמש פטיש כדי להקיש על הכובע בעדינות במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את רצועות הידוק בחריצים של צימוד ומאובטח בקלילות ללא הצרת צימוד. הדקו המתכת סביב צימוד עם יד שנערך הנהג 1/4 אינץ hex עד כובע lysimeter הוא מוחזק במקומו. Lysimeter הוא מוכן להיות התהפך והובל אל משך אקליםמתקן התגלגל. </li></ol> 6. התקנת חיישני לחות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סופר קו 5 סנטימטר, אופקי על קיר lysimeter בעומקים 5 ו -25 סנטימטרים. מדוד מן פני הקרקע ולא שפת lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חור בקוטר 1.0 ס&quot;מ דרך הקיר של lysimeter בכל קצה של הקווים המסומנים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך את פלסטיק 3 סנטימטר של הנותרים בין החורים שנקדחו משם עם כלי חיתוך סיבוביים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קידוח עבה 1 ס&quot;מ על 5 ס&quot;מ ארוכה עם שסע לתוך האדמה כדי להתאים את מעטפת של חיישן לחות (למשל, דקאגון). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> דחוף את חיישן רטיבות לתוך החור לחריץ ניקה עד חודי חיישן קבורים בחוזקה בקרקע וכי רק החוט הוא מבצבץ מתוך lysimeter. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קרקע נקייה מחומות בחריץ עם מברשת או סמרטוט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלת חרוז עבה של קולק סיליקון לחריץ כדי למנוע דליפת מים החוצה. לאחר קולק התייבש, להחיל מחזור שני של סיליקון כדי enבטוחים שכל פערי החור סביב החיישן נסגרים. </li></ol> 7. הכנת Lysimeters עבור התשטיפים אוספים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פערים חותמים בין האדמה וקיר lysimeter עם קולק כדי להפחית את הסיכון שבו תזרים מועדף לאורך הקירות הפנימיים של lysimeter. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פירס ולטעון שפופרת של קולק סיליקון הברור לתוך אקדח קולק סטנדרטי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים קצה צינור קולק בין חלל באדמה להתמלא ואת הפנים הפנימי של הגוף lysimeter. דחוף את קצה האקדח קולק מתחת לאדמה כ -2 ס&quot;מ. סוחט את קולק מתוך הצינור עד שהוא ממלא את החלל ואת הנוטף מעל פני הקרקע. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Lysimeters הגדר על גבי ספסל או משטח שטוח וחזק מספיק כדי להתמודד עם המשקל של כמה lysimeters גבוהה מספיק כדי לאפשר ניקוז מים בחינם לתוך כד 4.0 L (איור 7). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בדוק אדמה lysimeters הליבה מפורסמות לכל הכיוונים עם פלס מים קטן (15 ס&quot;מ). אם PLA הכרחיshims ce מתחת lysimeters עד פני הקרקע הוא מפולס לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> גלישת קלטת טפלון ברחבי הולם צינור ניילון ההברגה (0.5 ב NPT) ולהפוך את השעון הולם לתוך הכובע. הדקו את הולם עם מפתח ברגים מתכוונן עד שאף אחד החוטים גלויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לדחוף צינור 0.5 אינץ &#39;על הסוף הדוקרני של הניילון הראוי ולא לחתוך את הצינור כך שהוא עובר כ 4.0 סנטימטרים לתוך הפה של כד האוסף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המכל תחת lysimeter ולמקם את הצינור בתוך כד האוסף. </li></ol> התשטיפים 8. להשקייה Lysimeters ואיסוף <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכסה את פני קרקע עם בד גבינה או בד אינרטי חדיר, אחרים כימיים להגן ולשמר אגרגטים קרקע שאריות שטח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד 1,450 מ&quot;ל מים ללא יונים לתוך גליל סיימה ושופכים אותו לתוך משפך, מצויד ראש מקלחת. בעדינות ובצורה שווה ומפזרים את המים על הבד בקצב שאינו distuRB פני הקרקע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתן פרק הזמן למים לחדור ולחלחל בתוך העמודה אדמה לתוך מכל הכובע וגבייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עצה lysimeter ב לעבר החור לשקע עד שכל המים מנוקזים מן הכובע המאגר lysimeter לתוך כלי איסוף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למדוד את המסה של התשטיפים נאספים עם סולם ולהמיר מסה בגרמים כדי מ&quot;ל (מניחים כי 1.0 גרם של מים שווה 1.0 מ&quot;ל). יוצקים את המדגם התשטיפים אל 350 מ&quot;ל בקבוק מדגם פלסטיק סטרילית. מיד לסנן 50 מ&quot;ל עם משפך יניקה מצויד 0.45 מיקרומטר מסנן נייר כהכנה לניתוח חנקתי באמצעות colorimetry באמצעות ניתוח הזרקת זרימת 31. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חנות מסוננת חלקים מסוננים של הדגימות מקררות 4 מעלות צלזיוס עד לניתוח. </li></ol>

<ol><li>Patterson, P. H., Lorenz, E. S., Weaver, W. D. Jr., Schwart, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Litter+production+and+nutrients+from+commercial+broiler+chickens%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Applied+Poultry+Res%22%5BJournal%5D)">Litter production and nutrients from commercial broiler chickens.</a> J. Applied Poultry Res. 7 (3), 247-252 (1998).</li>
<li>Cullum, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Macropore+flow+estimations+under+no-till+and+till+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Catena%22%5BJournal%5D)">Macropore flow estimations under no-till and till systems.</a> Catena. 78, 87-91 (2009).</li>
<li>Kladivko, E. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrate+leaching+to+subsurface+drains+as+affected+by+drain+spacing+and+changes+in+crop+production+systems%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Nitrate leaching to subsurface drains as affected by drain spacing and changes in crop production systems.</a> J. Environ. Qual. 33, 1803-1813 (2004).</li>
<li>Fact sheet: Chesapeake Bay total maximum daily load (TMDL). , USEPA. Available from; http://www.epa.gov/reg3wapd/pdf/pdf_chesbay/BayTMDLFactSheet8_26_13.pdf (2010).</li>
<li>Persson, L., Bergstrom, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Drilling+method+for+collection+of+undisturbed+soil+monoliths%29%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">Drilling method for collection of undisturbed soil monoliths).</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 55 (1), 285-287 (1991).</li>
<li>Belford, R. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Collection+and+evaluation+of+large+soil+monoliths+for+soil+and+crop+studies%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Soil+Sci%22%5BJournal%5D)">Collection and evaluation of large soil monoliths for soil and crop studies.</a> J. Soil Sci. 30 (2), 363-373 (1979).</li>
<li>Dell, C. J., Kleinman, P. J. A., Schmidt, J. P., Beegle, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+disturbance+manure+incorporation+effects+on+ammonia+and+nitrate+loss%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Low disturbance manure incorporation effects on ammonia and nitrate loss.</a> J. Environ. Qual. 41, 928-937 (2012).</li>
<li>Owens, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrate-nitrogen+concentrations+in+percolate+from+lysimeters+planted+to+a+legume-grass+mixture%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Nitrate-nitrogen concentrations in percolate from lysimeters planted to a legume-grass mixture.</a> J. Environ. Qual. 19, 131-135 (1990).</li>
<li>Zhu, Y., Fox, R. H., Toth, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leachate+collection+efficiency+of+zero-tension+pan+and+passive+capillary+fiberglass+wick+lysimeters%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">Leachate collection efficiency of zero-tension pan and passive capillary fiberglass wick lysimeters.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. , (2002).</li>
<li>Jemison, J. M. Jr., Fox, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+zero-tension+pan+lysimeter+collection+efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci%22%5BJournal%5D)">Estimation of zero-tension pan lysimeter collection efficiency.</a> Soil Sci. 154, 85-94 (1992).</li>
<li>Corwin, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+a+simple+lysimeter-design+modification+to+minimize+sidewall+flow%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Contaminant+Hydrology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of a simple lysimeter-design modification to minimize sidewall flow.</a> J. Contaminant Hydrology. 42 (1), 35-49 (2000).</li>
<li>Havis, R. N., Alberts, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nutrient+leaching+from+field+decomposed+corn+and+soybean+residue+under+simulated+rainfall%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">Nutrient leaching from field decomposed corn and soybean residue under simulated rainfall.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 57, 211-218 (1993).</li>
<li>Bergstrom, L., Johanssson, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaching+of+nitrate+from+monolith+lysimeters+of+different+types+of+agricultural+soils%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Leaching of nitrate from monolith lysimeters of different types of agricultural soils.</a> J. Environ. Qual. 20, 801-807 (1991).</li>
<li>Lotter, D., Seidel, R., Liebhardt, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+performance+of+organic+and+conventional+cropping+systems+in+an+extreme+climate+year%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Alternative+Agriculture%22%5BJournal%5D)">The performance of organic and conventional cropping systems in an extreme climate year.</a> Am. J. Alternative Agriculture. 18 (3), 146-154 (2003).</li>
<li>Moyer, J., Saporito, L., Janke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+construction%2C+and+installation+of+an+intact+soil+core+lysimeter%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+J%22%5BJournal%5D)">Design, construction, and installation of an intact soil core lysimeter.</a> Agronomy J. 88 (2), 253-256 (1996).</li>
<li>Stout, W. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrate+leaching+from+cattle+urine+and+feces+in+northeast+US%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci.+Soc.+Am.+J%22%5BJournal%5D)">Nitrate leaching from cattle urine and feces in northeast US.</a> Soil Sci. Soc. Am. J. 61, 1787-1794 (1997).</li>
<li>Stout, W. L., Gburek, W. J., Schnabel, R. R., Folmar, G. J., Weaver, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil-climate+effects+on+nitrate+leaching+from+cattle+excreta%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Soil-climate effects on nitrate leaching from cattle excreta.</a> J. Environ. Qual. 27, 992-998 (1998).</li>
<li>Kleinman, P. J. A., Srinivasan, M. S., Sharpley, A. N., Gburek, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+leaching+through+intact+soil+columns+before+and+after+poultry+manure+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Sci%22%5BJournal%5D)">Phosphorus leaching through intact soil columns before and after poultry manure applications.</a> Soil Sci. 170 (3), 153-166 (2005).</li>
<li>Kleinman, P. J. A., Sharpley, A. N., Saporito, L. S., Buda, A. R., Bryant, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+manure+to+no-till+soils%3A+Phosphorus+losses+by+subsurface+and+surface+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Cycling+Agroecosyst%22%5BJournal%5D)">Application of manure to no-till soils: Phosphorus losses by subsurface and surface pathways.</a> Nutr. Cycling Agroecosyst. 84, 215-227 (2009).</li>
<li>McDowell, R. W., Sharpley, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Approximating+phosphorus+release+to+surface+runoff+and+subsurface+drainage%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Approximating phosphorus release to surface runoff and subsurface drainage.</a> J. Environ. Qual. 30, 508-520 (2001).</li>
<li>McDowell, R. W., Sharpley, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+losses+in+subsurface+flow+before+and+after+manure+application%5BTitle%5D)+AND+%22Sci.+Total+Environ%22%5BJournal%5D)">Phosphorus losses in subsurface flow before and after manure application.</a> Sci. Total Environ. 278, 113-125 (2001).</li>
<li>Brock, E. H., Ketterings, Q. M., Kleinman, P. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+leaching+through+intact+soil+cores+as+influenced+by+type+and+duration+of+manure+application%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Cycl.+Agroecosyst%22%5BJournal%5D)">Phosphorus leaching through intact soil cores as influenced by type and duration of manure application.</a> Nutr. Cycl. Agroecosyst. 77, 269-281 (2007).</li>
<li>Svanback, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+soil+phosphorus+and+manure+on+phosphorus+leaching+in+Swedish+topsoils%5BTitle%5D)+AND+%22Nutr.+Cycling+Agroecosyst%22%5BJournal%5D)">Influence of soil phosphorus and manure on phosphorus leaching in Swedish topsoils.</a> Nutr. Cycling Agroecosyst. 96, 133-147 (2013).</li>
<li>Feyereisen, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+direct+incorporation+of+poultry+litter+on+phosphorus+leaching+from+coastal+plain+soils%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Soil+Water+Cons%22%5BJournal%5D)">Effect of direct incorporation of poultry litter on phosphorus leaching from coastal plain soils.</a> J. Soil Water Cons. 65 (4), 243-251 (2010).</li>
<li>Williams, M. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manure+application+under+winter+conditions%3A+Nutrient+runoff+and+leachate+losses%5BTitle%5D)+AND+%22Trans.+ASABE%22%5BJournal%5D)">Manure application under winter conditions: Nutrient runoff and leachate losses.</a> Trans. ASABE. 54 (3), 891-899 (2011).</li>
<li>Liu, J., Aronsson, H., Ulén, B., Bergström, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Potential+phosphorus+leaching+from+sandy+topsoils+with+different+fertilizer+histories+before+and+after+application+of+pig+slurry%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Use+Mgmt%22%5BJournal%5D)">Potential phosphorus leaching from sandy topsoils with different fertilizer histories before and after application of pig slurry.</a> Soil Use Mgmt. 28, 457-467 (2012).</li>
<li>Kibet, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transport+of+dissolved+trace+elements+in+surface+runoff+and+leachate+from+a+coastal+plain+soil+after+poultry+litter+application%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Soil+Water+Cons%22%5BJournal%5D)">Transport of dissolved trace elements in surface runoff and leachate from a coastal plain soil after poultry litter application.</a> J. Soil Water Cons. 68 (3), 212-220 (2013).</li>
<li>Han, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+and+nitrogen+leaching+before+and+after+tillage+and+urea+application%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Phosphorus and nitrogen leaching before and after tillage and urea application.</a> J. Environ. Qual. 44, 560-571 (2014).</li>
<li>Day, P. R. This chapter in Methods of Soil Analysis. Part 1. Physical and Mineralogical Properties, Including Statistics of Measurement and Sampling. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDay%2C+PR+%22American+Society+of+Agronomy%2C+Soil+Science+Society+of+America%22">American Society of Agronomy, Soil Science Society of America</a>. Black, C. A. , (1965).</li>
<li>Kleinman, P. J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phosphorus+leaching+from+agricultural+soils+of+the+Delmarva+Peninsula%2C+USA%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Environ.+Qual%22%5BJournal%5D)">Phosphorus leaching from agricultural soils of the Delmarva Peninsula, USA.</a> J. Environ. Qual. 44 (2), 524-534 (2015).</li>
<li><a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Lachat+Instruments.+Determination+of+nitrate%2Fnitrite+in+surface+and+wastewaters+by+flow+injection+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22QuickChem+Method%22%5BJournal%5D)">Lachat Instruments. Determination of nitrate/nitrite in surface and wastewaters by flow injection analysis.</a> QuickChem Method. , Lachat Instruments. Loveland, CO. 10-107-04-01-A (2003).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין אינטרסים פיננסיים מתחרים.

צעדים חשובים של אוסף lysimeter מחקרי שטיפה להמחיש את השפעת תכונות קרקע וניהול זבל על פסדי חנקן התהום רדודה. תכונות פיסיקליות של קרקע כגון מרקם קרקע, מבנה המצרפי צפיפות בצובר לתווך חלחול המים מומסים. במדויק קביעת ריכוזי נפח מומס התשטיפים היא תלויה שמירה על השלמות של תכונות פיסיקליות אדמה אלה במהלך איסוף lysimeter ידי ביצוע שלבים חשובים הבאים: 1) lysimeter ואת קוּרנָס חייב להישאר ברמה בעוד הטור מונע לתוך האדמה; 2) ...

The Peninsula Delmarva גובל בחוף המזרחי של מפרץ צ&#39;סאפיק, והיא הבית לאחד אזורים ייצור עופות גדולים בארה&quot;ב. כ -600 מיליון תרנגולות כ 750,000 טונות של זבל נוצרות מייצור של ציפורים אלו בכל שנה 1. רוב הזבל בשימוש מקומי כמו תיקון דשן על שדות חקלאיים. בגלל שיעור גבוה היסטורית של יישום זבל, חומרים מזינים, כגון חנקן וזרחן צברו בקרקע וכעת הם רגישים הפסדים מחוץ לאתר באמצעות שטיפת מתחת לפני הקרקע 2. הרבה של זרימת מי תהום מכוונת רשת ענפה של תעלות שבסופו של דבר לנקז אל צ&#39;ספיק ביי 3. חומרי ההזנה שנזקפו מפרץ צמודות הירידה של הפגיעה בבריאותו של המפרץ בשל eutrophication 4. ניהול מזין חיבור עם פסדים מחוץ לאתר של חומרים מזינים דורש כלים מיוחדים כדי לפקח הידרולוגיתזרים והעברות המזין קשור. Lysimeters מייצג קטגוריה עיקרית של מכשירים המשמשים לאפיין ולכמת את התנועה של חומרים מזינים דרך קרקעות. יש Lysimeters היסטוריה ארוכה של שימוש בתזרים מזין ניטור חלחל מי 5-7, מן lysimeters מתח שניתן לכוון נגד פוטנציאל מטריקס האדמה, כך הוא מים זמינים צמח אומדן טוב יותר, כדי lysimeters אפס המתח מייצג יותר של תהליכים המתרחשים במהלך ניקוז חופשי. כל גישות lysimetery הטיות טמונות בהווה. למשל, כמה lysimeters הם קטנים מכדי לייצג באופן מלא תהליכים מורכבים מרחבית בקרקעות טבעיות, או יותר מדי גדולים ויקרים לספק שכפול סטטיסטי טוב הקרקעות הטרוגנית 8. יתר על כן, מחבת lysimeters דורש קרקעות מעליהם להיות רוויים לאסוף התשטיפים והם לא יעילים לעומת lysimeters מתח במדידת מטריקס זרימת 9. מערכות lysimeter סגורות,כגון lysimeters ליבת קרקע אפס מתח (הידוע גם בשם lysimeters מונולית אדמה), לשפר את הביטחון מאוד שבה תקציבי מים ותקציבים מזהמים נספחים (כגון, תקצוב חומרי הזנה) מתבצעים 10. lysimeters אלה מייצגים ביותר כאשר הם מכילים ליבות שלמות של אדמה; lysimeters מלא קרקעות ארזה לא לשמור על המבנה המקורי, אופקים וקשרים macropore המשפיעים על הובלה של מומסים ותרכובות חלקיקי 11,12 כאחד. מנקודת עמדה ניסיון, גישות מאפשרות שכפול יותר של תנאי קרקע באין מפריע הן יתרון, בהתחשב בשונות מרחבית טמון שקיים פיזי בקרקע ועל תכונות כימיות 13. שתי שיטות מועדפות שמשו לאיסוף lysimeters ליבת אדמה שלמה: קוּרנָס וראש החיתוך. לשעבר שבוצע נפוץ יותר, כפי שהיא יכולה להיות מושגת באמצעות מכשירים פשוטים כמו חזיר מזחלתmer (lysimeters קטן). כאשר מבוצע כהלכה, גרעין האוספים אדמה עם קוּרנָס הוכח להיות יחסית חסכוני, במיוחד כאשר לעומת טכניקות coring אחרים. עם זאת, הכוחות העצומים שהטילו נהיגת מעטפת lysimeter באדמה יכולים לגרום מריחת דחיסה, ייצור תנאים בתוך lysimeter שאינם נציג האדמה מולדת, ואף עלול להעדיף סוגים מסוימים של תנועת מים (למשל, זרימת מעקפים, או לזרום קצה ליבת האדמה). כתוצאה מכך, כמה חוקרים מעדיפים את השימוש corers כי לחתוך אדמה שלמה עם מנגנון קידוח או מכשיר חפירה אחר 5. חומרים שונים שמשו תרמילים עבור lysimeters ליבת אדמה. צינורות וקופסות פלדה הן בעלות נמוכה יחסית, עמידים וזמינים וניתן להשתמש בו כדי לאסוף lysimeters הגדול בשל כוחם 14-17. עם זאת, בעוד הפלדה הוא משביע רצון על מנת לאמוד את שטיפת relatively ובלתי-תרכובות כגון ניטראט, ברזל בתוך הפלדה מגיב עם פוספט ולכן חייב להיות מצופה או מטופלים אחרת לחקר שטיפת זרחן. בדרך כלל, תרמילי פלסטיק משמשים ללמוד שטיפת זרחן, כגון קירות עבים (בתוספת 80) צינור PVC שיכולים לעמוד את ההשפעה של קוּרנָס (אם משתמשים בו) ולשמר את המבנה שלה כאשר ליבות אדמה בקוטר גדול יותר מתקבלים (למשל, ≥30 ס&quot;מ) 18-22. באופן כללי, lysimeters ליבת אדמה מנותח באתרו לשעבר. לאחר שנאסף, lysimeters ליבת קרקע ניתן להתקין ב &quot;חוות lysimeter&quot; חוצות שבו שמסביב אדמה ומעל באקלים הקרקע מייצג בתנאי שטח טבעי. למשל, בשבדיה, האוניברסיטה החקלאית השבדית שמרה שלוש חוות lysimeter נפרדות במהלך שלושת העשורים האחרונים, ניתוח-ו-תחבורת גורל דברה, ניסויי פוריות קרקע לטווח ארוכים, ושיטות ניהול שניתן לשנותם כדי אנת בקוטר 30 סנטימטריםct ליבות 23. Lysimeters הליבה קרקע גם היה נתון ניסויי שטיפת מקורה שבו יש שליטה רבה יותר של תנאי אקלים 24,25. Liu et al. משתמש סימולטור גשמים להשקיית lysimeters אדמת הליבה באופן קבוע תחת מערך של לתפוס יבולי 26. קיבט וקון כל טכניקות השקיה יד מועסקים ללמוד ארסן שטיפת מזין דרך ליבות אדמה 27,28. מגוון של תהליכי edaphic ו הידרולוגיים יכול להיגזר lysimeters ליבת אדמה. קון et al. (2015) בשימוש 30 ס&quot;מ קוטר PVC טור lysimeters לחקור שטיפת חנקן לאחר יישום אוריאה 28. על ידי איסוף תשטיפים במרווחי זמן שונים לאחר אירוע השקיה, הם הצליחו להבדיל בין תזרים המהיר והדרגתי, עם לשעבר להניח להישלט על ידי זרימת macropore, ואת מאוחר יותר להניח להישלט על ידי זרימת מטריקס. מאז האוריאה היא הידרוליזה כאשר בקלות wi קשראדמת ה, הם פרשו בנוכחות ריכוזי אוריאה גבוהות התשטיפים נאספים זמן קצר לאחר יישום אוריאה כראית תחבורת macropore שעקפה מטריצת האדמה. במשך זמן, הם גילו ריכוזים גבוהים של צורות שונות של חנקן התשטיפים, מעקב הטרנספורמציה של אוריאה להחיל אמוניום לאחר הידרוליזה ראשוני, אזי השינוי של אמוניום חנק כדי עם ניטריפיקציה. כדי להמחיש שיקולים בעיצוב, ביצוע ופירוש ניסויי אדמת ליבת lysimeter, בצענו חקירה של ארבע קרקעות שונות הנמצאות במישור החוף האטלנטי של ארה&quot;ב. ריכוז שטיפת מחקר מדד ואובדן חנק לפני ואחרי היישום של זבל עופות היבש (כלומר, עופות &quot;המלטה&quot;) 28. פסדים מזינים מתחולת פסולת עופות קרקעות הם רעיון מרכזי הבריאות של מפרץ צ&#39;ספיק, והבנת האינטראקציה של הוחלעוף חול ומאפייני אדמה חקלאיים נדרשים כדי לשפר את המלצות לניהול חומרי הזנה. אנו מציגים כאן שיטה מפורטת לחילוץ lysimeters ליבת אדמה השלם, מעקב לחות קרקע, ופירוש הפסדי שטיפה חנק הפרש מקרקע אלה. ניסוי זה הוא חלק ממחקר גדול נערך על מנת להעריך שטיפת מזין מקרקעות חקלאיות של חצי האי Delmarva, 27,28 ארה&quot;ב. lysimeters הליבה קרקע שנאספו מאתרים בדלוור, מרילנד ווירג&#39;יניה בשנת 2010. כאן אנו מציגים תוצאות לא פורסם ממחקרים אלה. למרות ניסויים ראשוניים נערכו במטרה להעריך שטיפת זרחן, שטיפה חנקה מקרקעות תזות היה פיקוח גם. ארבע קרקעות חקלאיות נפוצות מהשפלה האטלנטי של פרשת המים במפרץ צ&#39;ספיק נדגמו: Bojac (גס דשן, מעורבב, semiactive, תרמי Typic Hapludult); Evesboro (מסיץ, מצופה Lamellic Quartzipsamment); Quindocqua (בסדר-דשן, מעורב, פעיל, Endoaquult Typic מסיץ); Sassafras (בסדר-דשן, סליקה, semiactive, מסיץ Typic Hapludult). עבור כל קרקע, מורפולוגיה האופק תוארה ומהפרופילים שנחשפו על ידי חפירת עמודות (טבלה 1). טקסטורה של הקרקעות נעה בין חול (Evesboro) כדי דשנים / חול דק חמרת חולית (Bojac ו Sassafras) בסחף טיט (Quindocqua). למרות כל הקרקעות הופרו הסטורית עם עוף חול, אף אחד מהם לא יושם 10 החודשים שקדמו למחקר. כל הקרקעות היו בשום-עד ייצור תירס לפחות עונה אחת לפני לאוסף lysimeter ליבת אדמה. לאחר איסוף, lysimeters הליבה הקרקע הועברו למתקן simulatorium USDA-ARS ב סטייט קולג &#39;, פנסילבניה. שם הם היו כפופים ניסויי השקיה מקורים (22-26 מעלות צלזיוס) כדי להעריך שטיפת מזין הנוגעת ליישומו עוף חול. באופן ספציפי,lysimeters הושקה עם 2 סנטימטר של שבועון מים למשך 8 שבועות עד החנקות במים למשפט האחרון לחלחל הייתה equilibrated בין הקרקעות. המלטת עופות (זבל עופות יבש) יושמה אז אל פני השטח של כל הקרקעות בשיעור של 162 קילו חה -1 של השקיה נ הכוללת נמשך במשך 5 שבועות נוספים. חיישני לחות רשמו תכולים לחות נפח ב 5 דקות intervals ברציפות, לאורך כל מחזור השקית שטיפה. התשטיפים נאספו לאחר 24 שעות ושוב 7 ימים לאחר מכן ערב ההשקיה. נתונים התשטיפים מן lysimeters הליבה אדמה נותחו באמצעות סטטיסטיקה תיאורית פשוטה כדי להמחיש הבדלים בכמות ובאיכות התשטיפים בין קרקעות, כמו גם הבדלים לפני ואחרי יישום המלטה. מאחר שחיישני לחות קרקע הושמו רק שתיים lysimeters ליבת האדמה לשכפל לכל אדמה (Evesboro, Bojac, Sassafras, Quindocqua), סטטיסטיקה של תוכן לחות הקרקע התבססה על N = 2, ואילו statistics עומק התשטיפים, חנק-N ריכוז השטף חנק-N נגזר 10 lysimeters אדמת ליבת Evesboro, Bojac ו Sassafras ו -5 lysimeters ליבת אדמה עבור Quindocqua. כדי להעריך את החשיבות של שכפול בתוך קרקעות, ומקדמים שונים (CV) עבור עומק התשטיפים חושבו המספרים לשכפל שונים. גישת סימולציית מונטה קרלו שמשה לדגום משנה שוב ושוב של lysimeters ליבת אדמה (N = 3) מן המספר הכולל של משכפל בתוך כל קבוצת אדמה (10 עבור Evesboro, Bojac, Sassafras; 5 עבור Quindocqua).

<table><tbody><tr><td>לוח זמנים 80 צינור PVC</td><td>שיחת פלסטיק של Fry's</td><td></td><td>נמכר באורכים של 10 רגל</td></tr><tr><td>אביזרי Fernco</td> פלסטיק של <td>Fry's</td><td>Call</td> לוחות PVC <td>מסוג II בקוטר 12 אינץ'</td></tr><tr><td>לדיסקים מחוררים</td><td>AIN שיחת פלסטיק</td><td></td><td>נמכר ביריעות 4 'x 8' של PVC II Vintec II&nbsp;</td></tr><tr><td>לוח זמנים 40 כובעי PVC</td><td>שיחה</td><td>מפלסטיק של Fry's</td><td>קוטר 12 אינץ</td></tr>' <tr><td>ברגי נירוסטה</td><td>מחברים</td><td>135716</td><td>#8 ראש באגל פיליפס כונן חד נקודה כיתה 18-8 נירוסטה</td></tr><tr><td>סיליקון II איטום</td><td>Lowe's</td><td>447488&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>צינור ניילון מתאים</td><td>לתאגיד הפלסטיק של ארצות הברית</td><td>61137</td><td>0.5 אינץ' NPT</td></tr><tr><td>Foodgrade Tubing</td><td>Lowe's</td><td>443209</td><td>ויניל 0.5 אינץ'</td></tr></tbody></table>

פרוטוקול lysimeters core קרקע איסוף הבנייה

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

שטיפת חומרים מזינים מדשנים וזבל המיושמים ביבשה המשמשים בחקלאות עלולה להוביל לאטרופיקציה מואצת של מים עיליים. מכיוון שלנוף יש מורפולוגיה מורכבת ומגוונת של הקרקע, קיים פער נלווה בנתיבי הזרימה לתשטיף דרך מבנה הנקבוב והמטריצה של הקרקע. קצב הזרימה דרך שבילים אלה מושפע עוד יותר מלחות הקרקע הקודמת. ליזימטרים משמשים לכימות קצב הזרימה, נפח המים וריכוז החומרים המזינים הנשטפים כלפי מטה דרך הקרקע. בעוד שקיימים עיצובים רבים של ליזימטרים, קביעה מדויקת של נפח המים ואיזון המסה של חומרים מזינים מושגת בצורה הטובה ביותר באמצעות ליזימטרים מוגבלים המשאירים את מבנה הקרקע הטבעי שלם. 
כאן אנו מציגים שיטה מפורטת למיצוי ובנייה של ליזימטרים של ליבת קרקע המצוידים בחיישני לחות קרקע בעומקים של 5 ס"מ ו-25 ס"מ. ליזימטרים מארבע קרקעות שונות במישור החוף (בוג'אק, אבסבורו, קווינדוקווה וסספראס) נאספו בחצי האי דלמרבה והועברו למתקן מבוקר אקלים מקורה. הקרקעות הושקו פעם בשבוע עם כמות שוות ערך ל-2 ס"מ של גשם כדי להוריד את ריכוזי החנקה-חנקן בקרקע. בתום תקופת המשיכה בוצעה המלטה של עופות (162 ק"ג TN ha-1) והשטיפה חודשה למשך חמישה שבועות נוספים. ההתאוששות הכוללת של מי השקיה מיושמים נעה בין 71% ל-85%. ריכוז החנקה-N השתנה במהלך המחקר מממוצע של 27.1 מ"ג L-1 לפני מריחת המלטה ל-40.3 מ"ג L-1 לאחר מריחת המלטה. בעוד שהשטף הגדול ביותר של חומרי הזנה נמדד בקרקעות הנשלטות על ידי חול גס (Sassafras), השטף המיידי הגדול ביותר התרחש מהאדמה בעלת המרקם המשובח ביותר עם התפתחות מקרופורית בולטת (Quindocqua).

לחות קרקע, עומק התשטיפים וכימיה התשטיפים כל להמחיש השתנות פני קרקעות, חושפים הבדלים כפונקציה של תכונות קרקע למרות השתנות פנימיות בין lysimeters ליבת האדמה לשכפל של אדמה בפרט. הכתבים בשלב מאוחר יותר ניתן לציין במיוחד מנקודת המבט של תכנון ניסוי, כפי השתנות גלומה לחות קרקע ותהליכי שטיפה דורשים שכפול ניכר כדי למזער טעויות סטטיסטיות מסוג 2. במחקר הנוכחי, ומקדמים שונים (CV) על פני כל הקרקעות נעים בין 0.02 כדי 0.38 עבור לחות קרקע, 0.02 כדי 0.06 עומק התשטי...

מודגמת שיטה מפורטת למיצוי והרכבה של ליזימטרים שלמים של ליבת קרקע והשימוש בהם לחקר תשטיף ואובדן נלווה של חומרים מזינים מפסולת עופות המיושמת על פני השטח.

פרוטוקול Lysimeters Core קרקע איסוף הבנייה

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להדגים את האיסוף, ההרכבה וההשקיה של ליזימטר של גליל קרקע שלם, לצורך חקר שטיפת חנקן דרך קרקעות חקלאיות שאינן מופרעות. שיטה זו נועדה לענות על שאלות הנוגעות לחומרים מזינים וכימיקלים אחרים העלולים להישטף אל מתחת לאזור השורשים אל מי תהום רדודים. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שהיא מהירה ופשוטה.מצאנו כי דרושים ארבעה או חמישה חזרות כדי להפיק תוצאות מובהקות. למרות שבסרטון זה בחנו שטיפת חנקות, ניתן להשתמש בשיטה זו כדי לחקור תרכובות רבות אחרות, כגון זרחן, תרופות, הורמונים, או מתכות כגון ארסן. ראשית, הסירו צמחייה שטחית, סלעים ופסולת אחרת מאזור האיסוף.הנח שני גופי ליזימטר על קרקע מישורית במקום שבו יש לדגום את הליזימטרים. ודא שהליזימטרים מפולסים, כדי שהקרקע בתוך העמוד תהיה בעומק אחיד. הנח פטיש נפילה המותקן על נגרר ומתוכנן במיוחד מעל גופי הליזימטר.כאשר פטיש הנפילה נמצא במקומו, פרסו את רגלי התמיכה המופעלות הידראולית כדי להשוות את לוח הפלדה למפלס הקרקע ולחלק העליון של גופי הליזימטר. רגלי התמיכה מספקות גם יציבות לפטיש הנפילה. הרימו חלקית את לוח הפלדה, השוקל 1,180 קילוגרמים, מעלה מגדל בגובה 3 מטרים בעזרת כננת מכנית.שחרר את לוח הפלדה כדי להחדיר את העמודים לתוך הקרקע באמצעות פטיש. חזור על שלב זה מספר פעמים, עד ששפת העמוד תהיה בגובה 2 cm מעל פני השטח של הקרקע. בדוק אם קיימת דחיסת קרקע בתוך הליסימטר על ידי מדידת עומק הקרקע בתוך העמוד ומחוצה לו.אם הקרקע בתוך העמוד נמוכה ביותר מ-1 cm מהקרקע מחוץ לעמוד, הקרקעות דחוסות ואינן מתאימות למחקר. מקמו דיסק עץ לבוד בתוך שפת העמוד כדי למנוע זיהום. חפרו תעלה לצד גליל הקרקע, כך שתהיה עמוקה מעט מתחתית העמוד, באמצעות מחפר.הרחב את החור באמצעות את או חפירה, וחשוף כמה שיותר מחלקו החיצוני של הגליל. דחף מוט חפירה כבד ממתכת למטה לאורך כל צדו של העמוד, כך שיהיה בין האדמה לבין הדופן החיצונית של העמוד. מיתק את מוט החפירה הלוך ושוב עד שממשק האדמה בתחתית העמוד יישבר, והזלק את העמוד למרכז התעלה.מקמו את מספרי ההרמה סביב החלק העליון של הליזימטר כהכנה להוצאת גליל הקרקע. בעזרת אדם המהשקיף על כל מוט, משכו כלפי מעלה עד שהמספריים נסגריםהדוק סביב העמוד, והרימו את הליזימטר מתוך החור. הניחו את הליזימטר על משטח עבודה שטוח, כגון לוח שטוח.לאחר הפיכת גליל הקרקע כך שהצד התחתון פונה למעלה, יישרו בעדינות את הקרקע עד לגובה שפת ה-PVC באמצעות סרגל או קצה ישר. הסירו אבנים הבולטות מעל מישור השפה בעזרת סכין פני או מברג. כמו כן, הרפו את הקרקע וחשפו את מרקמי הפנים הטבעיים שבה.מלאו כל חלל שנותר בחול משחקיים אינרטי מבחינה כימית ודחסו אותו בעדינות. השוו את החול לגובה תחתית העמודה באמצעות סרגל, והסירו את עודפי החול. לאחר מכן, מרחו פס רציף ועגול של דבק סיליקון שקוף מסביב לשפת הליזימטר.האיטום צריך להיות עבה מספיק כדי לאטום את תחתית הדיסק המנוקבת לגוף הליזימטר ולמנוע דליפה. הנח את הדיסק המנוקב על השפה, כאשר בד המסנן פונה כלפי החול, ולחץ חזק כדי לאפשר מגע טוב בין הפלטה לליזימטר. לאחר מכן, קדח שמונה חורי מנחה במרווחים שווים מסביב לשולי הפלטה, והדק את הדיסק המנוקב באמצעות ברגי פלדת אל חלון של 1-inch ומברגה חשמלית.השחילו את מחבר הצינור הגמיש על בסיס הליזימטר, כך שערך של כ-2 cm מהמחבר יבלטו מעל שפת הליזימטר. התאימו את מכסה ה-PVC המותאם למחבר הצינור הגמיש, ודחפו את המכסה כלפי מטה עד שיבוא במגע עם גוף הליזימטר. לאחר מכן, הניחו את רצועות ההידוק בחריצי המחבר והדקו אותן קלות, מבלי להגביל את המחבר.הדק את הרצועות המתכתיות באמצעות מברג אלן ידני עד써 שפקק הליזימטר יוחזק בחוזקה במקומו. הליזימטר מוכן להיסב ולהיות מועבר למתקן תחת בקרת אקלים. כדי להתקין חיישני לחות, שרטט תחילה קו אופקי באורך 5 cm על דופן הליזימטר בעומקים של 5 ו-25 cm.מדדו מפני השטח של הקרקע, ולא משפת הליזימטר. קדחו חור בקוטר 1 cm דרך דופן הליזימטר בכל קצה של הקווים המסומנים. הסִירו את 3 cm הנותרים של הפלסטיק בין החורים שנקדחו באמצעות כלי חיתוך מסתובב.בשלב הבא, חצבו חריץ בעומק 1 cm ובאורך 5 cm בקרקע כדי להכניס את מעטפת חיישן הלחות. דחפו את חיישן הלחות אל תוך החור, לתוך החריץ שנוקה, עד ששיני החיישן קבורות בתוך הקרקע ורק החוט בולט מהליזימטר. נקו את השאריות של הקרקע מדפנות החריץ באמצעות מברשת או סמרטוט.מרחו פס עבה של דבק סיליקון בתוך החריץ כדי למנוע דליפת מים. לאחר שהסיליקון התייבש, מרחו שכבה שנייה של סיליקון כדי להבטיח שכל הפערים בחור סביב החיישן אטומים. אטמו פערים בין הקרקע לדופן הליזימטר באמצעות דבק סיליקון כדי להפחית את הסיכון לזרימה מועדפת (preferential flow) לאורך הדפנות הפנימיות של הליזימטר.ראשית, נקבו והכניסו שפופרת של דבק סיליקון שקוף לאקדח סיליקון סטנדרטי. מקמו את קצה שפופרת הסיליקון בין החלל בקרקע שיש למלא לבין הפנים הפנימי של גוף הליסימטר. לאחר מכן, דחפו את קצה אקדח הסיליקון כ-2 cm מתחת לפני הקרקע.סחטו את החומר האיטום מהשפופרה עד שימלא את החלל ויגלוש מעל פני הקרקע. לאחר בדיקה שהליבה של הקרקע מפולסת כפי שמתואר בפרוטוקול הכתוב, גלגלו סרט טפלון סביב מחבר צינור הניילון המוברג, והבריגו את המחבר עם כיוון השעון לתוך הפקק. הדקו את המחבר באמצעות מפתח ברגים מתכוונן עד שכל ההברגות יהיו מכוסות.השחילו צינור בעובי 0.5-inch אל הקצה המשונן של מחבר הניילון, וחתכו את הצינור כך שיחדור כ-4 cm אל תוך פיית כלי האיסוף. הניחו את המכל מתחת לליזימטר, ומקמו את הצינור בתוך כלי האיסוף. כסו את פני השטח של הקרקע בבד גזה, או ברשת אטומה כימית אחרת כגון רשת חלון, כדי להגן ולשמר את אגרגטי הקרקע ואת השאריות שעל פני השטח.מדדו 1, 450 ml של מי גשמים סימולטיביים לתוך משורה, ושפכו אותם למשקה למס הרכב המצויד בראש דוש. פזרו את המים בעדינות ובאופן אחיד על מסך החלון בקצב שאינו משבש את פני השטח של הקרקע. לאחר המתנה למשך זמן מסוים עד שהמים יסננו ויחלחלו דרך עמודת הקרקע אל הפקק ואל מיכל האיסוף, הטו את הליסימטר לכיוון חור היציאה עד שכל המים ינוזלו ממכסה מאגר הליסימטר אל כלי האיסוף.מדוד את מסת הנוזל הנשוף (leachate) שנאסף באמצעות מאזניים, והמר את המסה בגרמים למיליליטרים. שפוך את דגימת הנוזל הנשוף לבקבוק דגימה פלסטיקי סטרילי בנפח 350 ml. סנן באופן מיידי 50 ml באמצעות משפך שאיבה המצויד בנייר סינון של 0.45 micron, כהכנה לניתוח חנקות באמצעות דימויים צבעוניים בשיטה של flow injection analysis.תוצאות מייצגות של ניסויי ההשקיה והשטיפה מוצגות כאן. עומקי השטיפה השבועיים הממוצעים נעו בין 1.12 ל-1.95 cm עבור ארבעת סוגי הקרקע. התאוששות השטיפה מבטאת את אחוז מי ההשקיה שהוזנו, ועקבה אחר מגמה כללית הקשורה למרקם הקרקע, כאשר התאוששות מהקרקעות החוליות Evesboro ו-Sassafras הייתה יעילה מעט יותר מזו של הקרקעות בעלות המרקם הדק יותר Bojac ו-Quindocqua.איור זה מראה כי שינויים בתכולת המים בקרקע בעומקים של 5-cm ו-25-cm, בעקבות השקיה, מדגימים הבדלים בהעברת מים בין קרקעות בעלות מרקם גס יותר למרקם דק יותר. פרופילי הלחות מעידים על תנועה מהירה של מי השקיה דרך קרקעות חול Evesboro ולוס חולית Sassafras בעלות מרקם גס יותר. איור זה מראה שינוי בריכוז הניטראט לפני ואחרי יישום זבל עופות.ריכוזי החנקות בנוזל החלחול עלו לאחר הפיזור של זבל עוף, אך הציגו דפוסים זמניים שונים בין סוגי הקרקעות. הבדלים באובדן מסת החנקות בנוזל החלחול משקפים לא רק מגמות בריכוזי החנקות בנוזל החלחול, אלא גם הבדלים בעומקי החלחול. כדי להעריך את השפעת פיזור זבל העוף ונפח החלחול על שטף החנקות, שטפי החנקות מהקרקע לפני פיזור הזבל הופחתו מהשטפים השבועיים שבאו לאחר מכן.במהלך ביצוע פרוצדורה זו, חשוב להקפיד על הבטיחות. הרכיבו תמיד הגנת שמיעה בעת הפעלת המקדחות או הפטיש הנופל. למען הבטיחות, לעולם אל תעבדו מתחת לפטיש הנופל.שימו לב לאנשים אחרים באזור בעת הפעלת פטיש הנפילה, ושמרו על מרחק בטוח ממנו בזמן הפעולה. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה כיצד לדגום גליל קרקע שלם, להקים ליזימטר, להתקין חיישני לחות בקרקע, לבצע השקיה ולאסוף נוזל חלחול.

a-protocol-for-collecting-and-constructing-soil-core-lysimeters

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

סרטון זה מדגים את הטכניקה לאיסוף דגימת קרקע לניתוח תכונות הידראוליות. אזור הדגימה מנוקה, והקרום העליון מפונה. לאחר מכן מניחים את טבעת הדגימה באדמה כדי לאסוף את הדגימה. לאחר מכן מנקים את הטבעת עם הדגימה, מתויגים, נארזים ומועברים ללא הפרעה לניתוח.

איסוף דגימות ליבת קרקע לניתוח נכסי אגירת מים

אאוטריפיקציה האגם היא נושא איכות מים ברחבי העולם, מה שהופך את הצורך לזהות ולשלוט במקורות תזונתיים קריטיים. קביעת מעבדה של שיעורי שחרור זרחן מליבות משקעים היא גישה יקרת ערך לקביעת התפקיד של העמסת זרחן הפנימית ומנחה את החלטות הנהלה.

נקבע מעבדה זרחן שטף מאגם המשקעים כמדד לטעינה הפנימית זרחן

סימולטור גשמים שימש להחיל שיעור של גשמים אחידים לתיבות אדמה ארוזות במחקר של גורל ההובלה של אוריאה, זיהום סביבתי מקור Nonpoint עקבי. בתנאי קרקע וכמות משקעים אחידים, תוכן לחות קרקע קודם שהפעיל שליטה חזקה על אובדן אוריאה בניגר עילי.

פרוטוקול לעריכת סימולציה גשם לחקר ניגר קרקע

lysimetry שדה ודגימת porewater מאפשרים לחוקרים להעריך את גורלם של חומרים כימיים מוחלים על קרקעות וצמחייה שהוקמה. המטרה של פרוטוקול זה היא להדגים כיצד להתקין מכשור הנדרש ולאסוף דגימות לאנליזה כימית בlysimetry שדה המשולב וניסויים דגימת porewater.

משולב שדה Lysimetry וPorewater דגימה להערכת כימית ניידות בקרקעות וצמחייה הוקמה

מחקר זה מציג שיטה החפירה לחקירת הידרולוגיים מתחת לפני הקרקע, גיאוכימיים, וההטרוגניות מיקרוביולוגיות של lysimeter אדמה. Lysimeter מדמה hillslope המלאכותי שהיה בתחילה בתנאי הומוגניות היה נתון כ -5,000 מ"מ של מים במשך שמונה מחזורים של השקיה ב תקופה של 18 חודשים.

חפירה באדמה Lysimeter עבור ההידרולוגי מצמידים, גיאוכימיות, וחקירות מיקרוביולוגיות

דפוסי המרחבי של סחף, בתצהיר שניתן להסיק מן הבדלי גובה הקרקע ממופה ב בפרקי זמן המתאים. שינויים כאלה בהעלאת קשורים לשינויים פחמתי ליד-פני האדמה. שיטות הדיר מדידות שדה, מעבדה של כמויות אלה ושיטות ניתוח הנתונים מתוארים כאן.

מדידה ומיפוי דפוסים של סחף אדמה ומשקעים הקשורים אדמה ריכוזים קרבונט תחת ניהול חקלאיים

כאן אנו מציגים מתודולוגיה אשר תואם את גודל דגימה אדמה ומכשיר מדידת מוליכות הידראולית כדי למנוע זרימת ה"קיר לאורך בתוך המיכל אדמה להיכלל בטעות במדידות זרימת מים. השימוש בו הוא הפגין עם הדגימות שנאספו מתוך אתר השקיה בשפכים.

שפכים השפעות השקיה על אדמת מוליכות הידראולית: מצמידים שדה דגימה ונחישות מעבדה של רוויה מוליכות הידראולית

שיטת האימות המתוארת כאן ניתנת להתאמה לניטור בידוד פחמן אנאורגני פדופילי בקרקעות חקלאיות שונות המתוקנות בסלעים המכילים סיליקט מתכתי אלקליין, כגון וולסטונייט, בזלת ואוליבין. סוג זה של אימות חיוני עבור תוכניות אשראי פחמן, אשר יכול להועיל לחקלאים לבודד פחמן בתחומם.

ניטור הצטברות פחמן אנאורגנית פדוגנית עקב בליה של מינרלים סיליקט מתוקן בקרקעות חקלאיות.

כאן אנו מציגים את הקמתו והפעלתו של מערך ניסיוני לשיפור בליה מינרלית באמצעות פעילותם של אורגניזמים בקרקע, תוך מניפולציה מקבילה של משתנים אביוטיים הידועים כמעוררי בליה. תוצאות מייצגות מתפקוד ההתקנה וניתוחי מדגם נדונים יחד עם נקודות לשיפור.

תכנון ובנייה של מערך ניסיוני לשיפור בליה מינרלית באמצעות פעילות אורגניזמים בקרקע

כאן אנו מציגים מחקר שהוקם ב-iDiv Ecotron, תאי מזוקוסמוס יבשתיים עם תנאים סביבתיים מבוקרים מעל ומתחת לאדמה, כדי לחקור את ההשפעות העצמאיות והאינטראקטיביות של היסטוריית הצמחים וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של קהילות עשב לאורך שיפוע מגוון צמחים.

JenaTron - גישה ניסויית לחקר ההשפעות של היסטוריית הצמח וההיסטוריה של הקרקע על תפקוד המערכת האקולוגית של העשב

פרוטוקול זה מתאר תכנון ושימוש בשבב בידוד (iChip) לגידול באתרו של חיידקי קרקע עקשנים בסביבתם הטבעית. הוא גם מתאר גידול באתרם של חיידקי קרקע המייצרים אנטי-מיקרוביאליים. ניתן להתאים את הפרוטוקול לשחזור חיידקים מנישות מגוונות עם תכונות רצויות אחרות.

באתרו בידוד ותרבות של חיידקי קרקע עקשנים באמצעות שבב בידוד (iChip)

למדו כיצד לאסוף ולהרכיב ליסימטרים של ליבות קרקע שלמות לחקר דליפת חנקן ומרכיבים אחרים בקרקעות חקלאיות. השיטה מאפשרת מחקר מהיר ויעיל של זיהום מי תהום.

פרוטוקול Lysimeters Core קרקע איסוף הבנייה

גלה סרטונים נוספים