Progettazione di microplot e preparazione di campioni di piante e suolo per 15Analisi dell'azoto

Jared  A. Spackman; Fabian  G. Fernandez

doi:10.3791/61191

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Articolo metodologico

Progettazione di microplot e preparazione di campioni di piante e suolo per ¹⁵Analisi dell'azoto

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DOI:

10.3791/61191

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10 maggio 2020

Jared A. Spackman¹ , Fabian G. Fernandez¹

¹Department of Soil, Water and Climate, University of Minnesota

In questo articolo

Sommario

Un progetto di microplotcrolo per la ricerca di ¹⁵N tracciante è descritto per ospitare più eventi di campionamento di piante e terreni in stagione. Per l'analisi ^{di 15}N, vengono messe avanti le procedure di raccolta e lavorazione dei campioni di suolo e impianti, compresi i protocolli di macinazione e pesatura.

Abstract

Molti studi sui fertilizzanti azotati valutano l'effetto complessivo di un trattamento sulle misurazioni di fine stagione, come la resa del grano o le perdite cumulative n. Un approccio isotopo stabile è necessario per seguire e quantificare il destino del fertilizzante derivato N (FDN) attraverso il sistema di coltura del suolo. Lo scopo di questo documento è quello di descrivere un progetto di ricerca di piccole trame che utilizza microtravi arricchite non confinate ¹⁵N per eventi multipli di campionamento del suolo e dell'impianto in due stagioni di crescita e fornire protocolli di raccolta, movimentazione e lavorazione dei campioni per l'analisi totale di ¹⁵N. I metodi sono stati dimostrati utilizzando uno studio replicato dal Minnesota centro-meridionale piantato al mais(zea mays L.). Ogni trattamento consisteva in sei file di mais (76 cm a spaziatura righe) lunghi 15,2 m con un microplot (2,4 m x 3,8 m) incorporato ad un'estremità. L'urea di grado fertilizzante è stata applicata a 135 kg N∙ha^-1 durante la semina, mentre la microtrama ha ricevuto urea arricchita a 5 atomi % ¹⁵N. Campioni di suolo e piante sono stati prelevati più volte durante la stagione di crescita, facendo attenzione a ridurre al minimo l'uso di strumenti separati e separando fisicamente campioni non arricchiti e arricchiti durante tutte le procedure. I campioni di suolo e piante sono stati essiccati, macinati per passare attraverso uno schermo da 2 mm, e poi macinati ad una consistenza simile alla farina utilizzando un mulino a rulli. Gli studi di tracciamento richiedono una pianificazione aggiuntiva, il tempo di elaborazione del campione e il lavoro manuale e comportano costi più elevati per ¹⁵N materiali arricchiti e analisi dei campioni rispetto agli studi N tradizionali. Tuttavia, utilizzando l'approccio del bilancio di massa, gli studi di tracciamento con più eventi di campionamento in-season consentono al ricercatore di stimare la distribuzione FDN attraverso il sistema di coltura del suolo e di stimare FDN non contabilizzato dal sistema.

Introduzione

L'uso di azoto fertilizzante (N) è essenziale in agricoltura per soddisfare le esigenze alimentari, fibre, mangimi e di carburante di una popolazione globale in crescita, ma le perdite n dai campi agricoli possono avere un impatto negativo sulla qualità ambientale. Poiché N subisce molte trasformazioni nel sistema di coltura del suolo, una migliore comprensione del ciclo N, dell'utilizzo delle colture e del destino complessivo dei fertilizzanti N sono necessari per migliorare le pratiche di gestione che promuovono l'efficienza dell'uso N e riducono al minimo le perdite ambientali. Gli studi tradizionali sui fertilizzanti N si concentrano principalmente sull'effetto di....