Metodo elettrostatico per rimuovere il particolato organico dal suolo

Sommario

La rimozione di materiale vegetale depositato di recente e incompletamente scomposto dai campioni di suolo riduce l'influenza degli input stagionali temporanei sulle misurazioni del carbonio organico del suolo. L'attrazione per una superficie caricata elettrostaticamente può essere utilizzata per rimuovere rapidamente una notevole quantità di materiale organico di particolato.

Abstract

Le stime del carbonio organico del suolo dipendono dai metodi di lavorazione del suolo, compresa la rimozione di materiale vegetale non composto. Una separazione inadeguata delle radici e del materiale vegetale dal suolo può comportare misurazioni del carbonio altamente variabili. I metodi per rimuovere il materiale vegetale sono spesso limitati ai materiali vegetali più grandi e visibili. In questo manoscritto descriviamo come l'attrazione elettrostatica può essere utilizzata per rimuovere il materiale vegetale da un campione di suolo. Una superficie carica elettrostatica passata vicino al terreno asciutto attrae naturalmente particelle vegetali non decomposte e parzialmente decomposte, insieme a una piccola quantità di terreno minerale e aggregato. Il campione di terreno viene distribuito in uno strato sottile su una superficie piana o un setaccio del terreno. Una piastra di Petri in plastica o vetro viene caricata elettrostaticamente strofinando con schiuma di polistirolo o tessuto di nylon o cotone. Il piatto carico viene passato ripetutamente sul terreno. Il piatto viene quindi spazzolato pulito e ricaricato. La ri-diffusione del terreno e la ripetizione della procedura alla fine si traduce in una diminuzione della resa del particolato. Il processo rimuove circa l'1-5% del campione di suolo e circa da 2 a 3 volte quella proporzione di carbonio organico. Come altri metodi di rimozione del particolato, l'endpoint è arbitrario e non tutte le particelle libere vengono rimosse. Il processo richiede circa 5 minuti e non richiede un processo chimico, così come i metodi di galleggiamento della densità. L'attrazione elettrostatica rimuove costantemente il materiale con una concentrazione C superiore alla media e un rapporto C:N, e gran parte del materiale può essere identificato visivamente come materiale vegetale o faunistico al microscopio.

Introduzione

Stime accurate del carbonio organico del suolo (SOC) sono importanti per valutare i cambiamenti derivanti dalla gestione agricola o dall'ambiente. Il particolato organico (POM) ha importanti funzioni nell'ecologia e nella fisica di un suolo, ma è spesso di breve durata e varia in base a diversi fattori tra cui stagione, condizioni di umidità, aerazione, tecniche di raccolta dei campioni, gestione recente del suolo, ciclo di vita della vegetazione e altri¹. Queste fonti temporaneamente instabili possono confondere le stime delle tendenze a lungo termine in carbonio organico del suolo stabile e veramente sequestrato².

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Protocollo

1. Preparazione del suolo

1. Raccogliere campioni di terreno alla profondità desiderata. Asciugare accuratamente il terreno a 40 °C o seguendo protocolli standard specifici del laboratorio.
2. Setacciare il terreno attraverso setacci di terreno di dimensioni appropriate per ottenere circa 10-25 g di terreno setacciato. Molti studi usano un setaccio da 1 o 2 mm. La quantità di terreno si basa sulla massa richiesta per le analisi a valle e avrà un impatto sul numero di volte in cui la fase di rimozione elettrostatica dovrà essere ripetuta.
3. Posizionare il terreno in una padella pulita, asciutta, a fondo piatto o in vetro abbastanza grande da poter....

Risultati

I risultati qui presentati si basano sull'analisi dei suoli di limo provenienti da siti agricoli del Pacifico nord-occidentale(tabella 1). I terreni sono stati raccolti a profondità di 0-20 cm o 0-30 cm, essiccati a 40 °C, passati attraverso un setaccio di 2 mm e trattati utilizzando una superficie in polistirolo carica di un panno di nylon.

La quantità di terreno rimossa elettrostaticamente da un campione varia.......

Discussione

Il metodo di attrazione elettrostatica è stato efficace nel rimuovere il POM dai terreni del temo del limo. Il metodo qui descritto è leggermente diverso da Kaiser, et^al. Abbiamo trattato tutti tranne la migliore frazione di terreno e abbiamo usato polistirolo piuttosto che vetro a causa della differenza triboelettrica, che per polistirolo / nylon è 100 nC / J rispetto al vetro / cotone a 20 nC / J¹². Vetro e schiuma di polistirolo si sono dimostrati efficaci e convenienti .......

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
pennello, capsula di Petri in pelo
, polistirene espanso di vetro o plastica
setacci per terriccio
			cotone o nylon

di cammello, in tessuto di