토양 코어 Lysimeters를 수집 및 구축을위한 프로토콜

요약

온전한 토양 코어 용해계의 추출 및 조립에 대한 자세한 방법과 침출수 및 지표 적용 가금류 깔짚에서 관련 영양분 손실에 대한 연구를 위한 사용이 시연됩니다.

초록

농업에 사용되는 토지 비료와 거름에서 영양분이 침출되면 지표수의 부영양화가 가속화될 수 있습니다. 풍경은 복잡하고 다양한 토양 형태를 가지고 있기 때문에 토양 대공극 및 매트릭스 구조를 통한 침출수의 흐름 경로에 수반되는 불균형이 존재합니다. 이러한 경로를 통과하는 유속은 선행 토양 수분에 의해 더 많은 영향을 받습니다. 용해계는 유속, 물의 양 및 토양을 통해 아래쪽으로 침출되는 영양분의 농도를 정량화하는 데 사용됩니다. 많은 용해계 설계가 존재하지만, 물의 양과 영양염의 질량 균형을 정확하게 결정하는 것은 자연 토양 구조를 그대로 유지하는 경계 용해계를 사용하는 것이 가장 좋습니다.

여기에서는 5cm 및 25cm 깊이에서 토양 수분 센서가 장착된 토양 코어 용해계의 추출 및 구성에 대한 자세한 방법을 제시합니다. 4개의 서로 다른 해안 평야 토양(Bojac, Evesboro, Quindocqua 및 Sassafras)의 용해계는 Delmarva 반도에서 수집되어 실내 온도 조절 시설로 옮겨졌습니다. 토양은 토양 질산염 -N 농도를 낮추기 위해 일주일에 한 번 2cm의 강우량에 해당하는 물을 관개했습니다. 인출 기간이 끝나면 가금류 깔짚(162kg TN ^ha-1)을 살포하고 추가로 5주 동안 침출을 재개했습니다. 적용된 관개용수의 총 회수율은 71%에서 85%까지 다양했습니다. 질산염-N 농도는 연구 기간 동안 깔짚 살포 전 평균 27.1mg ^L-1에서 깔짚 살포 후 40.3mg ^L-1까지 다양했습니다. 굵은 모래(Sassafras)가 지배하는 토양에서 영양분의 가장 큰 흐름이 측정되었지만, 가장 큰 즉각적인 흐름은 뚜렷한 거대 공극 발달(Quindocqua)을 가진 가장 미세한 질감의 토양에서 발생했습니다.

서론

델마 바 반도는 체사 피크 만의 동부 해안 국경, 미국에서 가장 큰 가금류 생산 지역 중 하나에 가정이다. 대략 6 억 닭과 비료의 약 750,000t는이 새 매년 ^1의 생산에서 생성됩니다. 분뇨의 대부분은 농업 분야에서 비료 개정 로컬로 사용된다. 때문에 비료 응용 프로그램의 역사적으로 높은 비율로, 질소, 인 등의 영양 성분이 토양에 축적 및 지하 침출 ^(2)을 통해 오프 사이트 손실 지금 취약했다. 지하수 흐름의 대부분은 궁극적으로 체사 피크 만 ³ 배수 도랑의 광범위한 네트워크에 관한 것이다. 베이에 전달되는 영양소는 부영양화 ^4에 의한 베이의 건강의 감소로 연결됩니다.

영양소의 오프 사이트 손실과 연결 영양 관리는 수문을 모니터링하는 전문 도구가 필요흐름과 관련된 영양소 전송. Lysimeters 특성화 토양을 통해 영양소의 이동을 정량화하는 데 사용되는기구의 주요 카테고리를 나타낸다. Lysimeters이되도록 토양 매트릭스 가능성에 대응하기 위해 조정할 수 있습니다 장력 lysimeters에서, 물 ^5-7 관류에 모니터링 영양소 흐름에서 사용의 오랜 역사를 가지고 그들이 더 나은 추정 공장 가능한 물, 프로세스의 더 대표 제로 인....

프로토콜

1. 재료 준비

1. 일정 80 PVC, 30.5 cm (12 인치) 직경 (공칭 ID)에서 모형 매립의 본체를 잘라; 이 1.9 cm (0.75 인치) (도 1a)의 벽 두께를 갖는다. 연구하고자하는 토양 층 (들)의 두께에 따라 모형 매립 체의 길이를 잘라; 여기서, 53cm (21 인치) 긴 몸을 사용합니다. 토양을 통해 절단을 돕기 위해 모형 매립 체의 내벽에 날카로운 리딩 엣지를 형성하기 위해 모형 매립의 하단부 주위에 45 ° 경사하여 깊이 0.63 cm 패주.
2. 컬렉션에 이전 (그림 1b)를 물 무료 배수를 허용하고 침출수의 저장 용량을 제공하기 위해 캡에 일정 80 PVC의 15.3 cm 높이 30.5 cm의 ID 링을 접착하여 34.5 cm의 ID, 평평한 바닥 PVC 캡을 수정합니다. 본체가 몸에 뚜껑을 결합하는 결합 역할을 같은 재고 반지를 잘라. 캡은 (유연한 커플 링 및 호스 클램프 본체에 결합한다그림 1C 및 1D). 1.27 cm의 구멍을 드릴링 및 1.27 cm (14) NPT 파이프 탭으로를 눌러 샘플 수집을위한 포트를 설치하고 캡의 바깥 쪽 가장자리에 1.27 cm 나일론 가시 남성 어댑터 (그림 1E)를 설....

결과

토양 수분, 침출수 깊이와 침출수 화학 모두 특정 토양의 복제 토양 코어 lysimeters 사이의 내부 변동성에도 불구하고 토양 특성의 함수로 차이를 드러내는 토양에서 변동성을 보여줍니다. 나중에 점을 보증 토양 수분 및 침출 과정에 내재 된 변동성 등의 실험 설계의 관점에서 특정 노트, 제 2 형 통계 오류를 최소화하기 위해 상당한 복제가 필요합니다. 본 연구에서는 모든 토양에서 변동 계수 (CV)는 질산-N 플럭스에 대한 0.54에 질산-N 농도에 대한 0.55, 0.23로, 침출수 깊이 0.06로, 토양 수분 0.02에서 0.38로 0.22을 0.02이었다.

분산에 모형 매립 복제의 효과는 강한 INF를 공개, 개인 토양 (Bojac, Evesboro, 사사 프라스, Quindocqua)의 복제에서 침출수 데이터를 샘플링하여 도시된다다른 사람보다 몇 가.......

토론

모형 매립 컬렉션의 중요한 단계

침출 연구는 얕은 지하수 질소 손실에 토양 특성 및 비료 관리의 영향을 설명한다. 토양 질감 집합체 구조 및 벌크 밀도와 같은 토양 물성 물과 용질의 퍼콜 중재. 정확하게 침출수 볼륨과 용질 농도를 결정하는 이러한 중요한 단계를 수행하여 모형 매립 수집 중에 이러한 토양의 물리적 특성의 무결성을 유지에 따라 달라집니다 : 1) 모형 매립과 열이 토양에 구동되는 동안 수준을 유지해야 드롭 망치; 모형 매립 내 2) 토양 다짐에 대해 확인해야합니다 3) 토양 칼럼의 바닥이 평평해야 보이드가 드레인 캡을 설치하기 전에 불활성 모래 채워야; 4) 실리콘 코킹으로 밀봉해야 모형 매립 벽과 토양 사이의 사람들을 포함한 모든 간격이 일에서 우선 측벽 흐름 또는 유출을 방지하기 위해전자 수분 센서 포트.

유지 토양 구조의 중요성

침출 시험을 정확하게 효율적.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
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Fernco Fittings	Fry's Plastic	Call	12인치 직경
Type II PVC 플레이트, 펀칭 디스크용	AIN Plastic	Call	PVC II Vintec II 4' x 8' 시트로 판매
스케줄 40 PVC 캡	Fry's 플라스틱	콜	12 인치 직경
스테인레스 스틸 스크류	Fastenal	135716	#8 버글 헤드 필립스 드라이브 샤프 포인트 등급 18-8 스테인레스 스틸
실리콘 II 코크	로우스	447488
나일론 튜브 피팅	미국의 플라스틱 공사	61137	0.5인치 NPT
식품 등급 튜빙	Lowe's	443209	0.5인치 비닐