Name: מיקרועלילה עיצוב וצמח הכנה לדגימת קרקע עבור 15ניתוח חנקן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-05-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 44 s
Description: למד עיצוב מיקרועלילה לדגימת קרקע וצמחים לניתוח חנקן-15 במחקר דינמיקת חנקן. שיטה זו מאפשרת דגימות מרובות בעונות גידול ומסייעת לשפר הנחיות לניהול דשני חנקן ביעילות.

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 מכירים בתמיכת מחקר התירס של מינסוטה & המועצה לקידום העסקים, מלגת האריסון-הריסון, ומלגת גילוי, מחקר וחדשנות כלכלת מינסוטה (MnDRIVE).

<ol><li>Sharp, Z. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSharp%2C+Z+%22Principles+of+Stable+Isotope+Geochemistry%22">Principles of Stable Isotope Geochemistry</a>. , 2nd Edition, (2017).</li>
<li>Van Cleemput, O., Zapata, F., Vanlauwe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+on+Nitrogen+Management+in+Agricultural+Systems%5BTitle%5D)+AND+%22Guidelines+on+Nitrogen+Management+in+Agricultural+Systems%22%5BJournal%5D)">Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems.</a> Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems. 29 (29), 19(2008).</li>
<li>Hauck, R. D., Meisinger, J. J., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Practical+considerations+in+the+use+of+nitrogen+tracers+in+agricultural+and+environmental+research%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%3A+Part+2-Microbiological+and+Biochemical+Properties%22%5BJournal%5D)">Practical considerations in the use of nitrogen tracers in agricultural and environmental research.</a> Methods of Soil Analysis: Part 2-Microbiological and Biochemical Properties. , 907-950 (1994).</li>
<li>Bedard-Haughn, A., Van Groenigen, J. W., Van Kessel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tracing+15N+through+landscapes%3A+Potential+uses+and+precautions%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hydrology%22%5BJournal%5D)">Tracing 15N through landscapes: Potential uses and precautions.</a> Journal of Hydrology. 272 (1-4), 175-190 (2003).</li>
<li>Peterson, R. G. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPeterson%2C+RG+%22Agricultural+Field+Experiments%3A+Design+and+Analysis%22">Agricultural Field Experiments: Design and Analysis</a>. , Marcel Dekker, Inc. New York. (1994).</li>
<li>Follett, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Innovative+15N+microplot+research+techniques+to+study+nitrogen+use+efficiency+under+different+ecosystems%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+in+Soil+Science+and+Plant+Analysis%22%5BJournal%5D)">Innovative 15N microplot research techniques to study nitrogen use efficiency under different ecosystems.</a> Communications in Soil Science and Plant Analysis. 32 (7/8), 951-979 (2001).</li>
<li>Russelle, M. P., Deibert, E. J., Hauck, R. D., Stevanovic, M., Olson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+water+and+nitrogen+management+on+yield+and+15N-depleted+fertilizer+use+efficiency+of+irrigated+corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Effects of water and nitrogen management on yield and 15N-depleted fertilizer use efficiency of irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 45 (3), 553-558 (1981).</li>
<li>Schindler, F. V., Knighton, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+Applied+to+Corn+as+Estimated+by+the+Isotopic+and+Difference+Methods%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Fertilizer Nitrogen Applied to Corn as Estimated by the Isotopic and Difference Methods.</a> Soil Science Society of America Journal. 63, 1734(1999).</li>
<li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1037(2005).</li>
<li>Recous, S., Fresneau, C., Faurie, G., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+fate+of+labelled+15N+urea+and+ammonium+nitrate+applied+to+a+winter+wheat+crop%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">The fate of labelled 15N urea and ammonium nitrate applied to a winter wheat crop.</a> Plant and Soil. 112 (2), 205-214 (1988).</li>
<li>Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., Marlay, S. K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAbendroth%2C+LJ+%22Corn+Growth+and+Development%22">Corn Growth and Development</a>. , (2011).</li>
<li>Lauer, J. G. Methods for calculating corn yield. , http://corn.agronomy.wisc.edu/AA/pdfs/A033.pdf (2002).</li>
<li>Gomez, K. A., Gomez, A. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aGomez%2C+KA+%22Statistical+Procedures+for+Agricultural+Research%22">Statistical Procedures for Agricultural Research</a>. , 2nd Edition, John Wiley and Sons. (1984).</li>
<li>Khan, S. A., Mulvaney, R. L., Brooks, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diffusion+Methods+for+Automated+Nitrogen-15+Analysis+using+Acidified+Disks%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Diffusion Methods for Automated Nitrogen-15 Analysis using Acidified Disks.</a> Soil Science Society of America Journal. 62 (2), 406(1998).</li>
<li>Horneck, D. A., Miller, R. O. Determination of Total Nitrogen in Plant Tissue. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHorneck%2C+DA+%22Handbook+of+Reference+Methods+for+Plant+Analysis%22">Handbook of Reference Methods for Plant Analysis</a>. , 75-84 (1998).</li>
<li>UC Davis Stable Isotope Facility. Carbon (13C) and Nitrogen (15N) Analysis of Solids by EA-IRMS. , https://stableisotopefacility.ucdavis.edu/13cand15n.html (2019).</li>
<li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study%3A+II.+Nitrogen+Uptake+Efficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study: II. Nitrogen Uptake Efficiency.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1046(2005).</li>
<li>Kaiser, D. E., Fernandez, F. G., Coulter, J. A. Fertilizing Corn in Minnesota. , University of Minnesota Extension. https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/fertilizing-corn-minnesota (2018).</li>
<li>Blake, G. R., Hartge, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bulk+Density%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%3A+Part+1+Physical+and+Mineralogical+Methods%22%5BJournal%5D)">Bulk Density.</a> Methods of Soil Analysis: Part 1 Physical and Mineralogical Methods. , 363-375 (1986).</li>
<li>Jokela, W. E., Randall, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+as+Affected+by+Time+and+Rate+of+Application+on+Corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of Fertilizer Nitrogen as Affected by Time and Rate of Application on Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 61 (6), 1695(2010).</li>
<li>Hart, S. C., Stark, J. M., Davidson, E. A., Firestone, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+Mineralization%2C+Immobilization%2C+and+Nitrification%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+of+Soil+Analysis%2C+Part+2.+Microbiological+and+Biochemical+Properties%22%5BJournal%5D)">Nitrogen Mineralization, Immobilization, and Nitrification.</a> Methods of Soil Analysis, Part 2. Microbiological and Biochemical Properties. (5), 985-1018 (1994).</li>
<li>Jokela, W., Randall, G. A nitrogen-15 microplot design for measuring plant and soil recovery of fertilizer nitrogen applied to corn. Agronomy journal (USA). 79 (APRIL), http://agris.fao.org/agris-search/search/display.do?f=1988/US/US88241.xml;US875113688 322-325 (1987).</li>
<li>Olson, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of+tagged+nitrogen+fertilizer+applied+to+irrigated+corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Fate of tagged nitrogen fertilizer applied to irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 44 (3), 514-517 (1980).</li>
<li>Follett, R. F., Porter, L. K., Halvorson, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Border+Effects+on+Nitrogen-15+Fertilized+Winter+Wheat+Microplots+Grown+in+the+Great+Plains%5BTitle%5D)+AND+%22Agronomy+Journal%22%5BJournal%5D)">Border Effects on Nitrogen-15 Fertilized Winter Wheat Microplots Grown in the Great Plains.</a> Agronomy Journal. 83 (3), 608-612 (1991).</li>
<li>Balabane, M., Balesdent, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Input+of+fertilizer-derived+labelled+n+to+soil+organic+matter+during+a+growing+season+of+maize+in+the+field%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Biology+and+Biochemistry%22%5BJournal%5D)">Input of fertilizer-derived labelled n to soil organic matter during a growing season of maize in the field.</a> Soil Biology and Biochemistry. 24 (2), 89-96 (1992).</li>
<li>Recous, S., Machet, J. M., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+partitioning+of+fertilizer-N+between+soil+and+crop%3A+Comparison+of+ammonium+and+nitrate+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">The partitioning of fertilizer-N between soil and crop: Comparison of ammonium and nitrate applications.</a> Plant and Soil. 144 (1), 101-111 (1992).</li>
<li>Bigeriego, M., Hauck, R. D., Olson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uptake%2C+Translocation+and+Utilization+of+15N-Depleted+Fertilizer+in+Irrigated+Corn%5BTitle%5D)+AND+%22Soil+Science+Society+of+America+Journal%22%5BJournal%5D)">Uptake, Translocation and Utilization of 15N-Depleted Fertilizer in Irrigated Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 43 (3), 528(1979).</li>
<li>Glendining, M. J., Poulton, P. R., Powlson, D. S., Jenkinson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fate+of15N-labelled+fertilizer+applied+to+spring+barley+grown+on+soils+of+contrasting+nutrient+status%5BTitle%5D)+AND+%22Plant+and+Soil%22%5BJournal%5D)">Fate of15N-labelled fertilizer applied to spring barley grown on soils of contrasting nutrient status.</a> Plant and Soil. 195 (1), 83-98 (1997).</li>
<li>Khanif, Y. M., Cleemput, O., Baert, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Field+study+of+the+fate+of+labelled+fertilizer+nitrate+applied+to+barley+and+maize+in+sandy+soils%5BTitle%5D)+AND+%22Fertilizer+Research%22%5BJournal%5D)">Field study of the fate of labelled fertilizer nitrate applied to barley and maize in sandy soils.</a> Fertilizer Research. 5 (3), 289-294 (1984).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

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 <su...

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 הקרקע. גישה שונה באמצעות איזוטופים יציבה יש להשתמש כדי לעקוב ולכמת את הגורל של דשן N (FDN) במערכת יבול הקרקע.
חנקן יש שני איזוטופים יציבה, 14n ו 15N, המתרחשים בטבע ביחס קבוע יחסית של 272:1 עבור 14n/15n1 (ריכוז של 0.366 אטום% 15n או 3600 ppm 15n2,3). תוספת של 15הדשנים n מועשר מגדילה את סך 15n תוכן של מערכת הקרקע. כמו 15n דשן מועשר תערובות עם אדמה בלתי מועשר N, שינוי נמדד של 14n/15n יחס מאפשר לחוקרים לעקוב fdn בפרופיל הקרקע לתוך יבול3,4. ניתן לחשב איזון המוני על-ידי מדידת הסכום הכולל של 15מעקב N במערכת וכל חלקיו2. מכיוון שבחלקות הטיפול מוטבע לעתים קרובות 15דשנים מועשרים באופןמשמעותי מדשנים קונבנציונליים. המטרה של נייר שיטות זה היא לתאר את מגרש קטן עיצוב מחקר ניצול מיקרוגרשים עבור מספר בעונה הקרקע ואירועים לדיגום צמחים תירס (Zea מייז L.) ולהציג פרוטוקולים להכנת דגימות הצמח והקרקע עבור סך 15N ניתוח. תוצאות אלה ניתן להשתמש כדי להעריך את השימוש בדשן N להשתמש ביעילות וליצור חלקית N חשבונאות תקציב עבור FDN בקרקע בצובר והיבול.

<table><tbody><tr><td>בקבוקון נצנוץ של 20 מ"ל</td><td>ANY; פישר סיינטיפיק היא דוגמה אחת</td><td>0334172C</td><td></td></tr><tr><td>250 מ"ל בקבוק זכוכית בורוסיליקט</td><td>QORPAK</td><td>264047</td><td></td></tr><tr><td>48 בארות</td><td>EA מתכלים</td><td>E2063</td><td></td></tr><tr><td>96 בארות</td><td>EA מתכלים</td><td>E2079</td><td></td></tr><tr><td>שקית חלקי בד (30x50 ס"מ)</td> <td>כל</td><td>NA</td><td>לאוזני תירס</td></tr><tr><td>CO2 מרסס תרמיל</td><td>ANY; Bellspray Inc היא דוגמה אחת</td> למעטפת מטבעות <td>דגם T</td><td></td></tr><tr><td>(6.4x10.8 ס"מ)</td><td>ANY; ULINE היא דוגמה אחת</td><td>S-6285</td><td>לדגימות צמחים טחונים בגודל 2 מ"מ</td></tr><tr><td>צ'יפר תירס</td><td>ANY; DR Chipper Shredder היא דוגמה אחת</td> מק<td>"ט:CS23030BMN0</td><td>לשבבים ביומסה של תירס</td></tr><tr><td>זרעי תירס</td><td>כל</td><td>NA</td><td>היברידי המתאים לאזור</td></tr><tr><td>כיסוי נעליים חד פעמי</td><td>כל; טיילת היא דוגמה אחת</td><td>BWK00031L</td><td></td></tr><tr><td>אתנול 200 הוכחה</td><td>ANY; Decon Laboratories Inc. היא דוגמה אחת</td> שקיות בד <td>2701TP</td><td></td></tr><tr><td>עם שרוך (90x60 ס"מ)</td> <td>כל</td><td>NA</td><td>לאיסוף דגימות צמחים</td></tr><tr><td>דשן אוריאה (46-0-0)</td> <td>ANY</td><td>NA</td> <td>~ 0.366 אטום % 15N</td></tr><tr><td>מגרפה ידנית</td><td>כל; חברת Fastenal היא דוגמה אחת</td><td>5098-63-107</td><td></td></tr><tr><td>מגל יד</td><td>ANY; הום דיפו היא דוגמה אחת</td><td>NJP150</td><td>לאיסוף דגימות צמחים</td></tr><tr><td>בדיקת אדמה כף יד</td><td>ANY; AMS היא דוגמה אחת</td><td>401.01</td><td></td></tr><tr><td>בדיקת קרקע הידראולית</td><td>ANY; גידינגס היא דוגמה אחת</td> לחומצה הידרוכלורית <td>GSPS</td><td></td></tr><tr><td>, 12N</td><td>Ricca Chemical</td><td>R37800001A</td><td></td></tr><tr><td>טחנת צנצנות</td><td>ANY; Cole-Parmer היא דוגמה אחת</td><td>SI-04172-50</td><td></td></tr><tr><td>טחנת מעבדה</td><td>Perten</td><td>3610</td><td>לטחינת גרגרים</td></tr><tr><td>מיקרו-איזון מדויק לארבעה מקומות עשרוניים</td><td>ANY; מטלר טולדו היא דוגמה אחת</td><td>XPR2</td><td></td></tr><tr><td>N95 סינון חלקיקים מכונת הנשמה</td><td>ANY, ULINE היא דוגמה אחת</td><td>S-9632</td><td></td></tr><tr><td>כפפות ניאופרן או גומי בוטיל</td><td>ANY</td><td>NA</td><td>לעבודה באמבט חומצה HCl</td></tr><tr><td>שקיות חומרה נייר (13.3x8.7x27.8 ס"מ)</td> <td>כל; ULINE היא דוגמה אחת</td><td>S-8530</td><td>לדגימות אדמה ומטחנת צמחים גרגרי תירס</td></tr><tr><td></td><td>כל; תומאס ווילי דגם 4 מיל הוא דוגמה אחת</td><td>1188Y47-TS</td><td>לטחינת ביומסה של תירס סדוק לחלקיקי 2 מ"מ</td></tr><tr><td>תגי פלסטיק</td><td>ULINE</td><td>S-5544Y-PW</td><td>לתיוג שקיות בד וחבילות גבעולי מיקרופלוט</td></tr><tr><td>כדורי נתרן הידרוקסיד, ACS</td><td>ספקטרום כימי</td><td>SPCM-S1295-07</td><td></td></tr><tr><td>מטחנת אדמה</td><td>ANY; מטחנת נירוסטה AGVISE עם מנוע היא דוגמה אחת</td><td></td><td>NA לטחינת אדמה לעבור דרך מסננת 2 מ"מ</td></tr><tr><td>קפסולת פח 5x9 מ"מ</td><td>Costech Analytical Technologies Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>041061 קפסולת פח 9x10 מ"מ</td><td>Costech Analytical Technologies Inc.</td><td></td><td></td>041073</tr><tr><td>אוריאה (46-0-0)</td><td>MilliporeSigma</td><td>490970</td><td>10 אטום % 15N</td></tr></tbody></table>

מיקרועלילה עיצוב וצמח הכנה לדגימת קרקע עבור 15ניתוח חנקן

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

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.

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<sup...

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.

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. ...

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.

microplot-design-plant-soil-sample-preparation-for-15nitrogen

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

שיטה זו מסבירה כיצד לבנות ולהפעיל C 13 רציף ו15 N קאמרי תיוג איזוטופ למדים או תיוג רקמות צמח ההפרש. נציג תוצאות מטבולים וסימון מבני של gerardii Andropogon הם דנו.

עיצוב והפעלה של רציף<sup&gt; 13</sup&gt; C ו<sup&gt; 15</sup&gt; N תיוג הלשכה לאחיד או דיפרנציאלי, מטבולית ומבנית, צמח איזוטופ תיוג

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

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

עבודות קודמות מצביעות על כך שההרכב האיזוטופי של חנקן של תחמוצות חנקן אטמוספריות עשוי להבחין בהשפעה של מקורות שונים בסביבה. אנו מדווחים על שיטה אוטומטית, ניידת ומבוססת שדה ליעילות איסוף גבוהה של NOx אטמוספרי לניתוח איזוטופי N ברזולוציית זמן שעתית.

אוטומטיות, מערכת איסוף ניידת ברזולוציה גבוהה עבור ניתוח איזוטופי החנקן של NO<sub&gt; x</sub

הנוהל אדמת-דיגום המסורתית קובעת את מספר דגימות. אדמה באופן שרירותי. כאן, אנו מספקים פשוט אך יעיל מקובצים באשכולות עיצוב דיגום קרקע להדגים הטרוגניות מרחבי אדמה ולקבוע באופן כמותי מספר דגימות. אדמה נדרש דיוק דגימה המשויך.

קרקעות הדגימה במחקר הטרוגנית מגרש

להמחיש ומדידת הבסיס לצמיחה בחיי עיר הוא מאוד מאתגר. אנו מציגים שיטה rhizobox להתאמה אישית כדי לעקוב אחר התפתחות שורש והתפשטות לאורך זמן בתגובה העשרה התזונתי. שיטה זו משמשת כדי לנתח את ההבדלים genotypic תירס שורש פלסטיות בתגובה מקור חנקן אורגני.

פרוטוקול Rhizobox ממוטבת כדי להמחיש צמיחה השורש והיענות לצרכי מזינים לשפות אחרות

פרוטוקול זה מציג זרימת עבודה עבור הדמיה דו-ממדית תת-מ"מ של מינים מרובים של חומרים מזינים אנאורגניים מזהמים ומינים מזהמים באמצעות מעברי צבע דיפוזיביים בסרטים דקים (DGT) בשילוב עם הדמיית ספקטרומטריית מסה. דגימה מסיסת וניתוח כימי ברזולוציה גבוהה מתוארים בפירוט למיפוי כמותי של מסיסים בריזוספרה של צמחים יבשתיים.

הדמיה דו מימדית וכימות של Labile, חומרים מזינים ומזהמים צמחיים אנאורגניים באדמה

מאמר זה מתאר את העיצוב, בנייה, ותפקוד של מתקן 1,000 מ '2 המכיל 24 חלקות 33.6 מ 2 שדות בודדים מצוידות למדידת נפחי נגר סך הכל עם זמן ואוסף של subsamples נגר במרווחים שנבחרו לכימות של מרכיבים כימיים במים ניגר מ מדשאות בית מדומה.

עיצוב ובנייה של מתקן מחקר ניגר עירוני

הבנת התפקיד של הטרוגניות סביבתית בקיום מין יש בדרך כלל מתמקד בסוגים של הטרוגניות שהם חיצוניים להרכב המינים של הקהילה. אנו מספקים שיטות מפורטות רומן ליצירת טיפולי ההטרוגניות אדמה באמצעות קרקעות כפופות לאוויר צמח אדמת משוב, או הטרוגניות מהותית בהרכב הקהילה.

פרוטוקול ניסוי להטרוגניות קרקע מושרה צמח מניפולציה

טבלאות תרמו-שיפוע מסורתיות יוצרות טווח של טמפרטורות על פני השטח. שקעי ריתוך בניצב לפני השטח של שולחן תרמו-שיפוע ישלוט בטמפרטורה לעומק ויגדיל את יישומי המחקר האפשריים.

לוח א gusseted Thermogradient לשלוט טמפרטורות קרקע להערכת גדילת צמחי ניטור תהליכי אדמה

למד עיצוב מיקרועלילה לדגימת קרקע וצמחים לניתוח חנקן-15 במחקר דינמיקת חנקן. שיטה זו מאפשרת דגימות מרובות בעונות גידול ומסייעת לשפר הנחיות לניהול דשני חנקן ביעילות.

מיקרועלילה עיצוב וצמח הכנה לדגימת קרקע עבור ¹⁵ניתוח חנקן

גלה סרטונים נוספים