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

L'obiettivo generale di questa procedura di incubazione sequenziale per fumigazione è stimare il carbonio labile e il potenziale tasso di ricambio del carbonio nel suolo. Questo metodo può rispondere a cose chiave nel campo della microbiologia del suolo, come la quantità di substrato che i microbi del suolo utilizzano per trasformare i nutrienti nel terreno. Uno dei principali vantaggi di questa tecnica è che è relativamente semplice da usare e poco costosa.

Prima della raccolta, identificare le differenze nelle proprietà del suolo e nella vegetazione all'interno del sito di raccolta. Utilizzando gli opportuni coefficienti di variazione, determinare il numero di campioni necessari e la distanza di variabilità. Per condizioni di suolo eterogenee, designare un modello di campionamento a griglia in cui la distanza tra i punti di campionamento su ciascun transetto è inferiore alla distanza di variabilità all'interno di un'unità sperimentale.

Eliminare la materia organica dalla superficie del suolo nei punti di campionamento. Utilizzando una trivella, raccogliere ogni campione di terreno. Per ogni transetto della griglia, mescolare i campioni in un unico contenitore.

Collocare ogni campione composito in un refrigeratore con impacchi di ghiaccio subito dopo la raccolta. Una volta completato il lavoro sul campo, setacciare i campioni di terreno. Pulire la rete con acqua dopo aver setacciato ogni campione.

Per ogni campione di terreno composito, inserire tre campioni individuali da 100 grammi nei becher. Coprire i bicchieri con pellicola di laboratorio e pre-incubare i bicchieri a 25 gradi Celsius per 10 giorni. Quindi, per ogni campione, rimuovere la pellicola e posizionare un grammo di terreno in una navicella di alluminio pre-pesata.

Registrare il peso combinato del terreno umido e pesare la barca. Asciugare ogni campione nelle navicelle di pesatura a 105 gradi Celsius per 48 ore. Controllare il peso ogni otto ore per le prime 24 ore e poi ogni sei ore fino a quando non si perde più peso.

Utilizzando i pesi noti delle barche di pesatura, determinare il peso del terreno asciutto. Calcola il rapporto in peso del terreno asciutto e umido. Per iniziare la fumigazione, posizionare un tovagliolo di carta umido sul fondo di ciascuno dei due essiccatori sottovuoto in vetro con piastre di porcellana.

Designare un essiccatore per la fumigazione. Per ogni campione, preparare tre fiale di vetro strette, ciascuna contenente 30 grammi di terreno. Etichettare ogni fiala a matita su nastro da laboratorio.

Per ogni set, inserire due fiale nell'essiccatore per fumigazione e la terza nell'altro essiccatore. Posizionare l'essiccatore per fumigazione in una cappa aspirante. Coprite il fondo di un bicchiere da 100 millilitri con pietre bollenti.

Nella cappa aspirante, versare 50 millilitri di cloroformio senza etanolo nel becher. Posizionare il becher al centro dell'essiccatore per fumigazione e chiudere l'essiccatore. Collegare l'essiccatore di fumigazione a una pompa a vuoto.

Accendere la pompa del vuoto e lasciare bollire il cloroformio per 30 secondi. Quindi, spegnere e scollegare la pompa per consentire all'aria di entrare nell'essiccatore. Ripeti questo passaggio altre due volte.

Far bollire il cloroformio una quarta volta per due minuti. Quindi, chiudere l'essiccatore per mantenere il vuoto. Spegnere e scollegare la pompa del vuoto.

Chiudere e sigillare l'altro essiccatore. Conservare entrambi gli essiccatori in un luogo buio a temperatura ambiente per 24 ore. Quindi, posizionare l'essiccatore per fumigazione in una cappa aspirante.

Sfiatare l'essiccatore e rimuovere il tovagliolo di carta. Posizionare le fiale con il terreno nell'essiccatore, chiudere l'essiccatore, collegare la pompa del vuoto e aprire il vuoto per rimuovere il gas cloroformio dai campioni di terreno. Far funzionare l'aspirapolvere per cinque minuti, quindi sfiatare l'essiccatore.

Eseguire questo passaggio altre quattro volte, quindi rimuovere le fiale piene di terra dall'essiccatore per prepararle alle procedure di incubazione. Per preparare i contenitori di incubazione, etichettare i flaconi in polipropilene a bocca larga per i sottocampioni fumigati e non fumigati. Etichettare altre tre bottiglie in quanto non sono presenti controlli del terreno per la titolazione successiva.

Per ogni bottiglia etichettata, praticare un foro al centro di un tappo di gomma di misura 10 e inserire un'asta di vetro lunga 15 centimetri nel foro. Applicare un flaconcino di vetro da 40 millilitri all'asta di vetro con un elastico. Quindi, aggiungere un grammo di terreno dal campione di terreno pre-incubato originale a ciascuno dei suoi tre sottocampioni.

Metti un millilitro di acqua deionizzata in una delle bottiglie etichettate per il terreno fumigato. Metti una fiala di terreno fumigato nella bottiglia. Pipettare un millilitro di idrossido di sodio a due molari nella fiala di vetro del gruppo tappo.

Tappare con cura la bottiglia e sigillare la bottiglia con pellicola da laboratorio. Ripetere questo processo per i campioni di terreno rimanenti. Preparare i contenitori senza terra allo stesso modo ma senza campioni di terreno.

Conservare le camere di incubazione in un luogo buio a temperatura ambiente per 10 giorni. Dopo l'incubazione, rimuovere con cautela la fiala di idrossido di sodio da un contenitore di incubazione. Pipettare due millilitri di cloruro di bario molare nella fiala.

Aggiungere una goccia di fenolftaleina al flaconcino. Aggiungere un'ancoretta magnetica alla fiala e iniziare a mescolare il composto su una piastra di agitazione. Con una buretta, aggiungere lentamente 0,1 acido cloridrico normale fino a quando l'aspetto della soluzione cambia da rosso a incolore.

Registrare il volume di acido cloridrico aggiunto. Ripetere la titolazione per tutte le camere di incubazione annotando separatamente i valori di assenza di suolo. Utilizzando i dati di titolazione e il rapporto in peso del suolo secco-umido, calcolare l'anidride carbonica mineralizzata durante l'incubazione dei campioni di terreno.

Da questo, calcolare il carbonio della biomassa microbica per ogni serie di campioni. Eseguire altri sette cicli di fumigazione e incubazione sui campioni fumigati, calcolando l'anidride carbonica mineralizzata dopo ogni ciclo. Utilizzando questi dati, determinare la quantità di carbonio organico labile e il tempo di turnover potenziale per ciascun campione fumigato mediante regressione non lineare.

Il metodo sequenziale di fumigazione e incubazione del suolo identifica le differenze nel carbonio organico labile, o LOC, e i potenziali tassi di ricambio del carbonio tra le diverse condizioni di vegetazione. Le condizioni della soia hanno i valori LOC più elevati, che sono stati associati alla deposizione di biomassa durante i raccolti di soia. Le piantagioni di pino Loblolly avevano i più alti tassi di ricambio del carbonio potenziale, che erano associati alla lettiera acida di pino che era la fonte dominante di materia organica del suolo.

Il sistema di coltivazione del pino loblolly e del vicolo verga aveva la più ampia gamma di condizioni del sito di campionamento e il pascolo di panico verga aveva la più grande variazione nella tessitura del suolo tra i siti di campionamento. Entrambe queste condizioni hanno mostrato ampi intervalli sia di valori LOC che di potenziali tassi di ricambio del carbonio. Una volta padroneggiata, questa tecnica richiede circa 30 minuti per campione nel corso di un periodo di 80 giorni necessario per eseguire ogni campione.

Per eseguire questa procedura in modo accurato, alcune delle cose da ricordare sono assicurarsi che gli essiccatori siano sigillati ermeticamente, così come le camere di incubazione, e di non respirare troppo vicino alle fiale che contengono idrossido di sodio. In tandem con questa procedura o seguendo questa procedura, ci sono diversi saggi enzimatici che possono essere condotti nel suolo per comprendere meglio la funzione microbica del suolo. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come condurre l'analisi del carbonio labile utilizzando la procedura di incubazione sequenziale della fumigazione.

Non dimenticare che lavorare con il cloroformio può essere estremamente pericoloso. Sono necessari dispositivi di protezione individuale e una cappa aspirante per eseguire queste procedure in sicurezza.