여기, 우리 현장에서 측정 토양 탄소 단일 지점 측정 (정적 모드)에 대 한 중성자-감마 기법을 사용 하 여 프로토콜을 제시 또는 필드 평균 (스캐닝 모드). 우리는 또한 시스템 구축 기술 및 정교한 데이터 처리 절차.
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이 논문에서
요약
초록
뿌리는 토양 탄소 분석 방법 (INS) 탄력 중성자의 여기 설명된 응용 프로그램 등록 및 토양 요소와 상호 작용 하는 중성자를 생성 하는 감마선의 분석을 기반으로 합니다. 기능 시스템의 주요 부품은 펄스 중성자 발전기, NaI(Tl) 감마 검출기, 전자 기능 및 열 중성자 캡처 (TNC) 프로세스 및 소프트웨어 감마 스펙트럼 수집 및 데이터 처리에 대 한 감마 스펙트럼을 분할. 이 메서드는 다른 방법에 비해 몇 가지 장점이 한다는 점에서 그것은 평균 탄소를 측정 하는 비파괴 현장에 방법 큰 토양 볼륨에 콘텐츠, 사소 하 게 로컬 날카로운 변화 토양 탄소에 의해 영향을 고정에 사용할 수 있습니다 또는 스캔 모드입니다. 기능 방법의 결과 ~2.5-고정 정권에서 3 m2 의 풋프린트를 가진 사이트에서 탄소 콘텐츠 또는 검색 정권에서 통과 지역의 평균 탄소 함량. 현재 기능 시스템의 측정 범위는 > 1.5 탄소 무게 % (표준 편차 ± 0.3 w %) 1 hmeasurement에 대 한 상위 10 ㎝ 토양 층에서.
서론
지식의 토양 탄소 함량은 토양 생산성과 수익성, 농업 토지 이용 관행 토양 자원에 미치는 영향을 이해 하 고 탄소 격리1, 에 대 한 전략을 평가의 최적화에 필요한 2,,34. 토양 탄소 토양 품질5의 보편적인 지시자 이다. 여러 가지 방법은 토양 탄소 측정을 위해 개발 되었습니다. 건조 연소 (DC) 되었습니다 년6;에 대 한 가장 널리 사용 되는 방법 이 방법은 필드 샘플 컬렉션 실험실 처리 및 측정은 파괴, 노동, 집중과 시간이 소요를 기반으로 합니다. 두 가지 새로운 방법 레이저 유도 내역 분광학, 고 가까운 적외선 분광학7중간. 이 메서드는 또한 파괴 및만 매우 가까운 표면 토양 층 (0.1-1 cm 토양 깊이)를 분석. 또한,이 방법만 포인트를 얻을 작은 샘플 볼륨 (DC 메서드에 대 한 ~ 60 cm3 그리고 0.01-10 cm3 적외선 분광학 방법에 대 한)에 대 한 탄소 함량의 측정.....
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프로토콜
1. 기능 시스템의 구축
- 그림 1에 표시 된 일반 기능 시스템 기하학을 사용.
그림 1. 기능 시스템 형상. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
- 그림 2에 표시 된 기능 시스템 디자인 사용. 10
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결과
토양 기능 & TNC와 TNC 감마 스펙트럼
측정된 토양 감마 스펙트럼의 일반적인 보기는 그림 4에 표시 됩니다. 된 연속 배경에 봉우리의 스펙트럼에 의하여 이루어져 있다. 관심의 주요 봉우리는 기능에 있는 중심 4.44 MeV와 1.78 MeV & TNC 스펙트럼. 두 번째 피크 실리콘 핵 토양에 포함 된 표시 될 수 있습니다 그리고 첫 번째 피크는 탄소와 실리콘 핵에서 겹치는 피크. 이 스펙트럼에서 그물 탄소 피크 영역 추출 절차는 위에 설명 되어 있습니다. Net 탄소 피크 지역 결정을 위한 모든 경우에이 절차를 사용 해야 합니다 탄소 핵에만. 11
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토론
이전 연구에 의해 설립 재단 건물, NSDL 직원 실제 필드 설정에서이 기술의 실용적이 고 성공적인 사용에 중요 한 질문을 해결. 처음, NSDL 연구원 그물 탄소 피크 넓이 결정할 때 기능 시스템 배경 신호를 담당 하는 필요성을 설명 했다. 11 또 다른 노력을 보여주었다 그물 탄소 피크 지역 (탄소 깊이 분포 모양)에 상단 10 ㎝ 토양 층의 평균 탄소 무게 % 특징 직접 비례 종속성에 의해. 또한, 기능 시스템 보정 (즉, 1.5 m x 1.5 m x 0.6 m 구 덩이 다른 모래 탄소 혼합물)에 필요한 장비 건설 되었다 고 실제 응용 프로그램에 필요한 교정 절차 개발 하 고 수행 했다. 결과 교정 라인 측정된 그물 탄소 피크 지역에서 토양 탄소 함량을 확인할 수 렌더링 합니다. NSDL 연구원 통합 많은 기능 시스템 디자인 개선, 감마 검출기의 자기장 차폐의 최근 추가 토양 탄소의 대규모 조사에 대 한 모드를 검색 하는 기능 시스템의 실제 사용에 대 한 있습니다........
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
저자는 배리 G. Dorman, 로버트 A. Icenogle, 후안 로드 리 게 스, 모리스 G. 웰 치, 그리고 실험 측정, 기술 지원에 대 한 청 새치 Siegford 및 짐 클라크과 컴퓨터 시뮬레이션에 대해 덱스터 LaGrand 빚을. 우리는이 프로젝트에 그들의 전자공학 및 감지기의 사용을 수 있도록 쌰 LLC를 감사 합니다. 이 작품에 의해 NIFA ALA 연구 계약 없음 ALA061-4-15014 지원 되었다 "농업 생산성 및 수명 주기 관리를 위한 토양 탄소 함량의 정밀 지리 공간 매핑".
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 중성자 발생기 | Thermo Fisher Scientific, Colorado Springs, CO DNC 소프트웨어 | MP320 | |
| 감마 검출기 : | na | ||
| - NaI (Tl) 결정 | Scionix USA, Orlando, FL- | ||
| Electronics | XIA LLC, Hayward, CA | ||
| - Software | ProSpect | ||
| Battery | Fullriver Battery USA, Camarillo, CA | DC105-12 | |
| 인버터 | Nova Electric, Bergenfield, NJ | CGL 600W 시리즈 | |
| 충전기 | PRO Charging Systems, LLC, LaVergne, TN | PS4 | |
| 철 | |||
| 붕산 | 또는 | ||
| 노트북 | |||
| 모든 금속Magnetic Shield Corp., 일리노이주 벤슨빌 | MU010-12 | ||
| 건설 모래 | 모든 | na | |
| 코코넛 껍질 | General Carbon Corp., Patterson, NJ | GC 8 X 30S | |
| 참조 Cs-137 소스 | Any | na |
참고문헌
- Potter, K. N., Daniel, J. A., Altom, W., Torbert, H. A. Stocking rate effect on soil carbon and nitrogen in degraded soils. J. Soil Water Conserv. 56, 233-236 (2001).
- Torbert, H. A., Prior, S. A., Runion, G. B. Impact of the return to cultivation on carbon (C) sequestration. J. Soil Water Conserv. 59 (1), 1-8 (2004).
- Stolbovoy, V., Montanarella, L., Filippi, N., Jones, A., Gallego, J., Grassi, G.
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