מיקרועלילה עיצוב וצמח הכנה לדגימת קרקע עבור ¹⁵ניתוח חנקן

מתודולוגיה זו יכולה לעזור לחוקרים לכמת את ההשפעות של דשן להניע חנקן על מערכת יבול הקרקע לענות על שאלות על יעילות השימוש בחנקן. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת מספר רב של אירועי דגימת אדמה וצמחים לאורך שתי עונות גידול רצופות. מתודולוגיה זו יכולה לעזור לנו להבין טוב יותר את תהליכי מחזור החנקן של מינרליזציה והתגייסות כדי לשפר את הנחיות ניהול דשן חנקן.

כדי להקים מגרש שדה, לשתול שישה cornrows עם 76 ס"מ של ריווח עם מימד סופי 15.2 על ידי 4.6 מטר מגרש. להקים אזורי גבול 1.5 מטר מכל קצה של הממד אורך אזור גבול נוסף 1.5 מטר סמוך לאזורי דגימה וקציר. ייעוד שורות 2 ו -3 כאזור דגימת הצמח והאדמה בעונה ושורות ארבע וחמש כאזור הקציר לתפוקת תבואת תירס.

להקים 2.4 על ידי 3.8 מטר מיקרו חלקה שטח מרוכז על ממד הרוחב לאיסוף של כל דגימות צמחים וקרקע מועשר חנקן, משאיר 38 מטרים של גבול לא דגימה על ממדי אורך ורוחב כדי למזער את כל השפעות הקצה. לאחר מכן התווה את חלקת הטיפול ופינות העלילה הזעירות עם דגלים צבעוניים שונים. ללבוש כיסויי נעליים בעת גישה חלקות מיקרו למזער את התנועה ברגל העלילה מיקרו כדי למנוע זיהום של אזורי דגימה unenriched, הסרת כיסויי הרגל בעת יציאה מאזור החלקה מיקרו.

כדי להחיל את חנקן-15 דשן מועשר, לדלל 10 אטום אחוז חנקן-15 אוריאה מועשרת אוריאה קונבנציונלית לחמישה אטומים אחוז חנקן מועשר אוריאה ולהמיס את האוריאה בשני ליטרים של מים מיושנים כדי להבטיח העשרה אחידה של דשן אוריאה. השתמש מרסס פחמן דו חמצני תרמיל מכויל ליישם באופן שווה את פתרון אוריאה מועשר חנקן-15 על חלקות מיקרו. לאחר מכן לשלב אוריאה המכילה דשנים עם טילאז אור, מגרפות יד או 64 ס"מ של השקיה בתוך 24 שעות של יישום כדי למזער את פוטנציאל אובדן התנודתיות.

בכל שלב דגימה, לאסוף שש מעל הקרקע, חנקן-15 מדגם מרוכב צמח תירס unenriched מתוך אזור הדגימה ושש מעל מפעל תירס הקרקע מדגם מרוכב מן העלילה מיקרו מועשר חנקן-15. קוצצים VH ו- R1 מעל ביומסה הקרקע ומניחים את הביומסה הקצוצה בשקיות מסומנות או ייבוש ותנור אוויר כפוי ב 60 מעלות צלזיוס עד מסה מתמדת. מקליטים את המשקל היבש ביומסה ביסודיות לערבב ולטחון 100 עד 200 גרם של חומר צמחי מיובש עד שהוא יכול לעבור דרך מסמרן שני מילימטר.

לאחר מכן מערבבים ביסודיות את חומר הקרקע ומאחסנים את דגימת הצוללת במעטפת מטבע מסומנת להמשך עיבוד. לעיבוד דגימת קרקע, תוך שמונה ימים מיישום הדשן, השתמשו בבדיקה ידנית כדי לאסוף דגימת אדמה מרוכבת בקוטר 1.8 ס"מ ארבע ליבות מאזור הדגימה הבלתי מרוסנת ב- VH וב- R1 במקביל לדגימה של הצמח ולהשתמש בבדיקה נפרדת ביד כדי לאסוף דגימת אדמה מרוכבת בקוטר 15 ליבה בקוטר 1.8 ס"מ מהמזימה הזעירה. הומוגניזציה של כל דגימת אדמה מורכבת בדלי והצב את הדגימות בשקיות נייר מסומנות מראש.

ואז drY דגימות הקרקע ב 35 מעלות צלזיוס בתנור אוויר כפוי עד מסה מתמדת, לפני שחיקה כל מדגם עד שהוא יכול לעבור דרך מסמרן שני מילימטר. לעיבוד מדגם במעבדה לייבש את דגימות תוכנית הקרקע לילה בתנור 60 מעלות צלזיוס, לפני בנפרד שחיקה של הצמח המיובש דגימות אדמה בצנצנות רולר בארבע פעמים g במשך שש עד 24 שעות עד הדגימות לקבל קמח בסדר כמו עקביות. לאחר מכן להעביר את החומר הקרקע דק לתוך נקי שכותרתו 20 מיליליטר בקבוקונים סיליליציה.

כדי לקבוע את הריכוז הכולל של חנקן-15 בכל דגימה, לובש כפפות ניטריל, השתמש תחילה במגבוני מעבדה ואתנול כדי לנקות את סולם המיקרו, משטחי עבודה, מרית ומדפים. מניחים את כלים נקיים על לנגב מעבדה על ספסל המעבדה ולהשתמש מדפים בעדינות להתלקח את הפתיחה של הקפסולה מדגם. תנור ולשחרר את הקפסולה שונה אחד עד שני מילימטרים מעל סולם מיקרו לשקול מחבת לקרוע את הקפסולה.

השתמש מדפים כדי להחזיר את הקפסולה למשטח העבודה הנקי ולהשתמש מרית להוסיף בזהירות את המסה הנדרשת של חומר מדגם הקרקע דק לכמוסה. השתמש במדפים כדי לכווץ לאט את החלק העליון של הקפסולה טעונה לקפל מעל לאטום. המשך קיפול ודחיסה של הקפסולה, דואג לא לנקב או לקרוע את הפח עד צורה כדורית הושגה.

השתמש במטחנים כדי להפיל את הקפסולה עטופה מספר פעמים מגובה סנטימטר אחד על משטח כהה נקי כדי לבדוק אם יש דליפות. אם לא מופיע אבק, שקלו את הדגימה כפי שהודגמה בלבד והצבו את הקפסולה באר אחת של צלחת באר 96, המתעדת את מיקום באר. בין כל אנקפסולציה מדגם, לנקות כל אחד הכלים והמשטחים עם אתנול ומגבונים במעבדה, לשים לב מיוחדת הקצוות מרית מאלץ.

בניתוח מייצג זה, ריכוז החנקן המופק מדשן בדגימת ביומסת התירס הנ"ל היה הגדול ביותר בתחילת עונת הגידול והצטמצם עם כל תקופת דגימה רצופה. עם זאת, החנקן שמקורו באדמה היה באופן עקבי החלק הגדול ביותר של חנקן ביומסה מעל פני הקרקע, הממחיש את החשיבות של אספקת חנקן הקרקע לצמיחת תירס אופטימלית. בבגרות פיזיולוגית בשנה הראשונה, כ -27% מהחנקן הביומסה הנ"ל היה נגזר דשן עם פרופורציות דומות שנצפו שברי התבואה, הסטובר והדליפת.

בבגרות פיזיולוגית בשנה השנייה, רק 2% מהחנקן שמקורו בדשן בשנה הראשונה נמצא בביומסה הקרקעית לעיל. עם כ 1.6 ק"ג לדונם של דשן בשנה הראשונה נגזר חנקן מיוצא התבואה. בתוך שמונה ימים של יישום דשן, רוב החנקן המופק דשן היה העליון 15 ס"מ של פרופיל הקרקע כצפוי.

עם זאת, כ-22 ק"ג חנקן לדונם כבר עברו למעמקים העמוקים יותר, בעוד שארבעה עד עשרה אחוזים מהחנקן שמקורו בדשן לא נמצאו. ואכן, עד סוף השנה הראשונה והשנייה, פחות מ-50% מהחנקן שמקורו בדשן היה בחשבון בתוך מערכת תירס הקרקע, בעוד שהיתרה אבדה לסביבה או נדדה מתחת לעומק דגימת הקרקע באורך 90 ס"מ. בעת ניסיון הליך זה, יש לנקוט בזהירות רבה כדי למנוע זיהום צולב אשר יכול לפסול את התוצאות.

ניתן לנתח גם שברים אורגניים ואנאורגניים של הקרקע כדי לשפר את הבנתנו את דינמיקת רכיבה על אופניים בחנקן. דגימות צמחים שנותחו על ידי חלקי צמחים עשויות לשמש כדי ליידע את הבנתנו לגבי ספיגת חנקן וטרנסלוקציה לאורך זמן.