토양 코어 Lysimeters를 수집 및 구축을위한 프로토콜

이 절차의 전반적인 목표는 방해받지 않은 농업 토양을 통한 질소 침출을 연구하기 위해 손상되지 않은 토양 코어 용해계의 수집, 조립 및 관개를 시연하는 것입니다. 이 방법은 뿌리 영역 아래로 침출되어 얕은 지하수로 침출될 수 있는 영양소 및 기타 화학 물질에 관한 질문에 답하기 위해 고안되었습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 빠르고 쉽다는 것입니다.

우리는 유의미한 결과를 얻기 위해 4-5번의 반복이 필요하다는 것을 발견했습니다. 이 비디오에서는 질산염 침출을 살펴보았지만 이 방법은 인, 의약품, 호르몬 또는 비소와 같은 금속과 같은 다른 많은 화합물을 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 시작하려면 수집 영역에서 표면 식물, 암석 및 기타 잔해를 제거합니다.

두 개의 용해계 본체를 용해계를 취해야 하는 평지에 배치합니다. 용해계가 수평을 유지하여 컬럼 내의 토양이 균일한 깊이가 되도록 합니다. 특수 설계된 트레일러 장착 드롭 해머를 lysimeter 본체 위에 장착하십시오.

드롭 해머가 장착되면 유압식 아우트리거를 전개하여 강판을 지면과 lysimeter 본체 상단과 수평을 이룹니다. 아우트리거는 또한 드롭 해머에 안정성을 제공합니다. 기계식 윈치를 사용하여 1, 180kg 무게의 강판을 3미터 타워 위로 부분적으로 들어 올립니다.

강판을 풀어 기둥을 흙으로 망치로 두드립니다. 기둥 테두리가 토양 표면에서 2cm 위에 올 때까지 이 단계를 여러 번 반복합니다. 컬럼 내부와 외부의 토양 깊이를 측정하여 용해계 내부의 토양 다짐을 확인합니다.

기둥 내부의 토양이 기둥 외부의 토양보다 1cm 이상 낮으면 토양이 압축되어 연구에 적합하지 않습니다. 오염을 방지하기 위해 컬럼 가장자리 내부에 합판 디스크를 놓습니다. 토양 코어 옆에 트렌치를 파고 굴착기로 기둥 바닥보다 약간 더 깊게 파십시오.

삽이나 곡괭이로 구멍을 넓히고 실린더 외부를 최대한 노출시킵니다. 중금속 굴착 막대를 기둥 측면의 전체 길이를 따라 아래로 밀어 토양과 외부 기둥 벽 사이에 오도록합니다. 기둥 바닥의 토양 경계면이 깨질 때까지 굴착 막대를 앞뒤로 들어 올리고 기둥을 트렌치 중앙으로 밀어 넣습니다.

토양 코어 제거를 준비하기 위해 용해계 상단 주위에 리프팅 가위를 틀을 만듭니다. 사람이 각 막대를 잡고 가위가 기둥 주위를 단단히 닫을 때까지 위로 당기고 구멍에서 lysimeter를 들어 올립니다. 용해계를 평평한 보드와 같은 평평한 작업 표면에 놓습니다.

바닥면이 위로 오도록 토양 코어를 뒤집은 후 PVC의 가장자리를 직선 모서리로 하여 흙을 부드럽게 평평하게 합니다. 테두리 평면 위로 튀어 나온 돌을 펜, 나이프 또는 드라이버로 제거하십시오. 또한 토양을 풀고 그 안의 자연스러운 표면 질감을 노출시킵니다.

공극을 화학적으로 불활성인 플레이 모래로 채우고 부드럽게 포장하십시오. 기둥 바닥이 직선 모서리로 모래를 고르게 등급을 매기고 여분의 모래를 제거합니다. 다음으로, 용해계의 가장자리 주위에 투명 실리콘 코크의 연속적인 원형 비드를 돌출시킵니다.

코크는 천공된 디스크 바닥을 용해계에 밀봉하고 누출을 방지할 수 있을 만큼 충분히 두꺼워야 합니다. 필터 패브릭이 모래를 향하도록 천공된 디스크를 림에 놓고 플레이트와 용해계가 잘 접촉할 수 있도록 단단히 누릅니다. 그런 다음 플레이트 가장자리 주위에 균일한 간격의 파일럿 구멍 8개를 뚫고 1인치 스테인리스 스틸 나사와 드릴 드라이버로 천공된 디스크를 고정합니다.

플렉시블 파이프 커플링을 라이시미터 베이스에 밀어 넣어 커플링의 약 2cm가 라이시미터 테두리 위로 돌출되도록 합니다. 수정된 PVC 캡을 플렉시블 파이프 커플링에 끼우고 용해계 본체에 닿을 때까지 캡을 아래로 누릅니다. 그런 다음 고정 밴드를 커플 링의 홈에 놓고 커플 링을 조이지 않고 가볍게 고정합니다.

lysimeter 캡이 제자리에 단단히 고정될 때까지 휴대용 육각 드라이버로 금속 밴드를 조입니다. 용해계는 뒤집어서 온도 조절 시설로 운반할 준비가 되었습니다. 수분 센서를 설치하려면 먼저 5cm 및 25cm 깊이의 lysimeter 벽에 5cm 길이의 수평선을 스크라이브합니다.

lysimeter의 가장자리가 아닌 토양 표면에서 측정하십시오. 표시된 선의 양쪽 끝에 있는 lysimeter 벽을 통해 직경 1cm의 구멍을 뚫습니다. 회전식 절단 도구로 뚫린 구멍 사이에 남아 있는 3cm의 플라스틱을 자릅니다.

다음으로, 1cm 두께, 5cm 길이의 슬릿을 토양에 끼워 수분 센서의 케이스를 수용합니다. 센서 단자가 토양에 단단히 묻히고 와이어만 용해계에서 튀어나올 때까지 수분 센서를 구멍, 청소된 슬롯에 밀어 넣습니다. 브러시나 헝겊으로 슬롯 벽의 흙을 청소하십시오.

물이 새는 것을 방지하기 위해 두꺼운 실리콘 코크 구슬을 슬롯에 바르십시오. 코크가 건조된 후 실리콘의 두 번째 사이클을 적용하여 센서를 둘러싼 구멍의 모든 틈이 밀봉되었는지 확인합니다. 토양과 용해계 벽 사이의 틈을 코크로 막아 용해계의 내벽을 따라 우선적으로 흐르는 위험을 줄입니다.

먼저 투명 실리콘 코크 튜브를 뚫고 표준 코크 건에 로드합니다. 코킹 튜브의 끝을 채울 토양의 공극과 용해계 본체의 안쪽 면 사이에 놓습니다. 그런 다음 코킹 건의 끝을 토양 아래로 약 2cm 밉니다.

코크가 빈 공간을 채우고 토양 표면 위로 스며 나올 때까지 튜브에서 코킹을 짜냅니다. 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 토양 코어가 수평인지 확인한 후 나사산 나일론 튜브 피팅에 테프론 테이프를 감고 피팅을 시계 방향으로 돌려 캡에 넣습니다. 나사산이 보이지 않을 때까지 조정 가능한 렌치로 피팅을 조입니다.

0.5인치 호스를 나일론 피팅의 가시 끝에 밀어 넣고 호스가 수집 용기의 입구로 약 4cm 통과하도록 자릅니다. 용해계 아래에 용기를 놓고 호스를 수집 용기 안에 넣습니다. 토양 표면을 무명천 또는 창 스크린과 같은 화학적으로 불활성인 다른 메쉬로 덮어 토양 응집체와 표면 잔류물을 보호하고 보존합니다.

1, 450ml의 시뮬레이션된 빗물을 눈금이 매겨진 실린더에 넣고 샤워 헤드가 장착된 물뿌리개에 붓습니다. 토양 표면을 방해하지 않는 비율로 창문 스크린에 물을 부드럽고 고르게 뿌립니다. 물이 토양 기둥을 통해 캡과 수집 용기로 침투하여 침투할 때까지 일정 시간을 기다린 후 모든 물이 용해계 저장 용기 캡에서 수집 용기로 배수될 때까지 용해계를 배출구 구멍 쪽으로 기울입니다.

저울로 수집된 침출수의 질량을 측정하고 질량(그램)을 밀리리터로 변환합니다. 침출수 샘플을 350ml 멸균 플라스틱 샘플 병에 붓습니다. 유동 주입 분석을 통해 색상 이미지를 사용하여 질산염 분석을 준비하기 위해 0.45미크론 여과지가 장착된 흡입 깔때기로 50ml를 즉시 여과합니다.

관개 및 침출 실험의 대표적인 결과가 여기에 나와 있습니다. 평균 주간 침출수 깊이는 4 개의 토양에 대해 1.12에서 1.95cm 사이였습니다. 침출수 회수는 적용된 관개 용수의 비율을 나타내며, 토양 질감과 관련된 일반적인 추세를 따랐으며, 모래 Evesboro 및 Sassafras의 토양에서의 회수는 미세한 질감의 Bojac 및 Quindocqua 토양보다 약간 더 효율적이었습니다.

이 그림은 관개 후 5cm 및 25cm 깊이에서 토양 수분 함량의 변화가 거친 토양과 미세한 질감의 토양 사이의 수분 전달의 차이를 보여줍니다. 수분 프로필은 더 거친 질감의 Evesboro 모래와 Sassafras 모래 양토 토양을 통해 관개 용수가 빠르게 이동함을 나타냅니다. 이 그림은 가금류 깔짚 적용 전과 후의 질산염 농도 변화를 보여줍니다.

침출수의 질산염 농도는 깔짚을 살포한 후 증가했지만 토양 간에 다른 시간적 패턴을 따랐습니다. 질산염 질량 손실의 차이는 침출수 내 질산염 농도의 추세뿐만 아니라 침출수 깊이의 차이도 반영합니다. 가금류 깔짚 살포의 역할과 질산염 플럭스에 대한 침출수 양을 평가하기 위해, 깔짚 살포 전의 토양 질산염 플럭스를 후속 주간 플럭스에서 뺍니다.

이 절차를 시도하는 동안 안전해야 합니다. 드릴이나 드롭 해머를 작동하는 동안 항상 청력 보호구를 착용하십시오. 안전을 위해 드롭 해머 아래에서 작업하지 마십시오.

드롭 해머를 작동할 때 해당 지역에 있는 다른 사람들을 인식하고 작동 시 드롭 해머로부터 안전 거리를 유지하십시오. 이 비디오를 시청한 후에는 손상되지 않은 토양 코어를 수집하고, 용해계를 구성하고, 토양 수분 센서를 설치하고, 관개를 수행하고, 침출수를 수집하는 방법을 잘 알게 될 것입니다.