Articolo metodologico

Valutazione della Labile carbonio organico nel suolo Uso delle procedure sequenziale fumigazione incubazione

DOI:

10.3791/54614

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29 ottobre 2016

 , 
1Hill Farm Research Station, Louisiana State University Agricultural Center, 2School of Forestry and Natural Resources, University of Arkansas at Monticello

In questo articolo

Sommario

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Il carbonio organico labile (LOC) e il potenziale tasso di ricambio del carbonio sono indicatori sensibili dei cambiamenti nei processi di ciclo dei nutrienti del suolo. Vengono forniti dettagli per un metodo basato sulla fumigazione e l'incubazione del terreno in una serie di cicli e utilizzando la CO2 accumulata durante i periodi di incubazione per stimare questi parametri.

Abstract

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pratiche di gestione e cambiamenti ambientali possono alterare nutrienti del suolo e ciclo del carbonio. Terreno labile carbonio organico, un pool C facilmente scomponibile, è molto sensibile al disturbo. E 'anche il substrato primario per i microrganismi del suolo, che è fondamentale per ciclo dei nutrienti. A causa di questi attributi, labile carbonio organico (LOC) è stata identificata come un parametro indicatore salute del suolo. Quantificare il tasso di turnover del LOC aiuta anche a comprendere i cambiamenti nei processi ciclo dei nutrienti del suolo. Un metodo di fumigazione incubazione sequenziale è stato sviluppato per stimare LOC suolo e tasso potenziale di C fatturato. Il metodo richiede fumigazione campioni di suolo e la quantificazione di CO 2 -C respirata nel corso di un periodo di incubazione di 10 giorno per una serie di cicli di fumigazione-incubazione. Labile C organico e il potenziale tasso di turnover C sono poi estrapolati da CO 2 accumulato con un modello esponenziale negativo. Le procedure per lo svolgimento di questo metodo sono descrivered.

Introduzione

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Grazie alle sue funzioni vitali in carbonio (C) e il ciclo dei nutrienti e la sua sensibilità al cambiamento del suolo, il suolo LOC è un parametro importante per misurare come indicatore di qualità del suolo materia organica. Foreste e agroecosystems in larga misura dipendono dalla mineralizzazione dei nutrienti nel suolo materia organica come fonte di nutrienti. Le attività di gestione in grado di modificare le dimensioni piscina e tasso di turnover del suolo organico C, con conseguente variazioni di apporto di sostanze nutritive 1. Terreno organico C è composto da due frazioni principali di recalcitrante C, che ha tassi di turnover di diverse migliaia d....

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Protocollo

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1. Raccogliere terreno per ottenere campioni rappresentativi delle condizioni all'interno dell'area sperimentale e all'interno sperimentale Unità 20

  1. Identificare eventuali differenze di proprietà del sito come le proprietà di pendenza e del suolo, tra cui consistenza, densità apparente, il pH, la profondità dell'orizzonte organico, e / o concentrazioni di nutrienti. Identificare eventuali differenze di tipo di vegetazione all'interno di trame. Utilizzare stime conosciute o pubblicati di coefficienti di variazione per la proprietà del sito per stimare il numero di campioni necessari per raggiungere un errore relativo pre-specificato.
  2. te....

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Risultati

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Il metodo SFI è stato usato come descritto in questo documento in una serie di esperimenti condotti nel sud degli Stati Uniti 24,25,26,27. Insieme, questi esperimenti comprendevano una varietà di tipi di vegetazione, tra cui Loblolly pino (Pinus taeda L.), panico verga (Panicum virgatum L.), pioppo (Populus deltoides Bartram ex Marsh.), E soia (Glycine max L. Merr.). Il metodo è stato sensibile a determinare le differenze di LOC e / o potenz.......

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Discussione

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Il metodo SFI è un protocollo efficace per rilevare le differenze nei LOC del suolo e nei potenziali tassi di turnover del C in una serie di pratiche di gestione (come la fertilizzazione, la lavorazione del terreno, il controllo della vegetazione e le pratiche di raccolta) e le condizioni del suolo. Il contenuto di LOC nel suolo e il tasso di turnover del C possono essere utilizzati per comprendere le alterazioni dei cicli dei nutrienti. Il metodo SFI fornisce anche la misurazione della biomassa microbica C dal primo eve.......

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Dichiarazioni

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Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

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Gli autori ringraziano Michelle Gonzales, Kenny Kidd, Brad Osbon e tutto il personale che ha condotto le procedure di laboratorio per questi dati. Gli autori sono grati per l'assistenza di Andrew Scott nello sviluppo della codifica del software per condurre procedure di adattamento del modello. Gli autori apprezzano anche il finanziamento del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti, dell'Istituto Nazionale per l'Alimentazione e l'Agricoltura, l'Agricoltura Sostenibile e la Ricerca e l'Istruzione, della regione Sun Grant South Central e del National Council of Air and Stream Improvement che hanno reso possibili gli studi da cui sono stati tratti i risultati rap....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Kit di campionamento della coclea del terrenoJMCPN039Sono disponibili diversi altri produttori di coclee a punzone
ParafilmCurwoodPM999
Barche di pesatura in alluminioFisherbrand08-732-103
Forno di essiccazione per uso generaleFisher Scientific15-103-0511Sono disponibili molti altri produttori di forni da laboratorio per uso generale
Essiccatore sottovuoto da 10,5 LCorning3121-250
Fiala a scintillazione in vetroWheaton968560
Fiale filettate in vetro, 41  mlFisherbrand03-339-21N
Cloroformio, stabilizzato con amileneSigma-Aldrich67-66-3
Patatine bollentiFisherScientific S25201
Bacchetta di vetroFisherbrandS63449
Tappo in gomma misura 10Fisherbrand14-130PI tappi di gomma possono essere acquistati come solidi e forati al centro per installare l'asta di vetro o acquistati con un foro per inserire l'asta di vetro
Bottiglia PPCO a bocca larga, 0,5 LThermoScientific 3121050016
Idrossido di sodio, grado reagenteSigma-AldrichS5881
Cloruro di barioSigma-Aldrich202738
Indicatore di fenolftaleinaFisher ScientificS25466
Soluzione di acido cloridrico, 0,1 NFisher ScientificSA54-4

Riferimenti

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  1. Blair, G., et al. Soil carbon fractions based on their degree of oxidation, and the development of a carbon management index for agricultural systems. Aust. J. Agric. Res. 46, 1459-1466 (1995).
  2. Schimel, D. S., et al.

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Analisi del carbonio del suolocarbonio della biomassa microbicamineralizzazione dell anidride carbonicafumigazione con cloroformioprocedura di incubazione del suolometodo di titolazioneregressione non lineareindicatore della salute del suolo

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