Een protocol voor het verzamelen en Constructing Soil Core lysimeters

Het algemene doel van deze procedure is om het verzamelen, assembleren en irrigeren van een intacte bodemkernlysimeter te demonstreren om stikstofuitlogging door ongestoorde landbouwgronden te bestuderen. Deze methode is ontworpen om vragen te beantwoorden over voedingsstoffen en andere chemicaliën die onder de wortelzone kunnen uitloggen in ondiep grondwater. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het snel en eenvoudig is.

We hebben geconstateerd dat we vier of vijf replica's nodig hebben om significante resultaten te produceren. Hoewel we in deze video naar nitraatuitlogging keken, kan de methode worden gebruikt om veel andere verbindingen te bestuderen, zoals fosfor, geneesmiddelen, hormonen of metalen zoals arseen. Om te beginnen, verwijder oppervlaktevegetatie, rotsen en ander puin uit het verzamelgebied.

Plaats twee lysimeterlichamen op een vlak terrein waar lysimeters moeten worden genomen. Zorg ervoor dat lysimeters horizontaal staan, zodat de grond in de kolom een uniforme diepte heeft. Drijf een speciaal ontworpen, op een oplegger gemonteerde valhamer op zijn plaats over de lysimeterlichamen.

Wanneer de valhamer op zijn plaats staat, zet u hydraulisch aangedreven uitsteeksels in om de stalen plaat te nivelleren met de grond en de bovenkant van de lysimeterlichamen. De uitsteeksels bieden ook stabiliteit voor de valhamer. Hijs de stalen plaat met een gewicht van 1.180 kilogram gedeeltelijk op een 3 meter hoge toren met behulp van een mechanische lier.

Laat de stalen plaat vallen om de kolommen in de grond te hameren. Herhaal deze stap meerdere keren, totdat de kolomrand 2 cm boven het grondoppervlak ligt. Controleer de grondverdichting in de lysimeter door de gronddiepte binnen en buiten de kolom te meten.

Als de grond binnen de kolom meer dan 1 cm lager is dan de grond buiten de kolom, is de grond verdicht en is deze niet geschikt voor onderzoek. Plaats een triplexschijf in de rand van de kolom om verontreiniging te voorkomen. Graaf een greppel naast de grondkern en iets dieper dan de kolombodem met een graafmachine.

Verbreed de gat met een schop of een pikhouweel en leg zoveel mogelijk van de buitenkant van de cilinder bloot. Duw een zware metalen graafstang langs de volledige lengte van de zijkant van de kolom, zodat deze tussen de grond en de buitenwand van de kolom komt. Prik de graafstang heen en weer totdat de bodemgrens aan de onderkant van de kolom is gebroken en schuif de kolom in het midden van de greppel.

Omcirkel de opheffende schaar rond de bovenkant van de lysimeter ter voorbereiding op het verwijderen van de bodemkern. Met een persoon die elke staaf vasthoudt, trek omhoog tot de schaar zich stevig om de kolom sluit en til de lysimeter uit de gat. Plaats de lysimeter op een vlak werkoppervlak, zoals een vlak bord.

Nadat de bodemkern is omgedraaid zodat de onderkant boven ligt, egaliseert u de grond voorzichtig met de rand van het PVC met een rechte lijn. Verwijder stenen die boven het vlak van de rand uitsteken met een penmes of een schroevendraaier. Maak ook de grond los en leg de natuurlijke oppervlaktestructuren bloot.

Vul eventuele holtes met chemisch inert speelzand en pak het voorzichtig aan. Egaliseer het zand gelijk met de kolombodem met een rechte lijn en verwijder eventueel overtollig zand. Vervolgens extrudeert u een continue ronde kraal van helder siliconenkit rond de rand van de lysimeter.

De kit moet dik genoeg zijn om de geperforeerde schijfbodem af te dichten tot de lysimeter en lekkage te voorkomen. Leg de geperforeerde schijf op de rand, met het filterweefsel naar de zandkant, en druk stevig naar beneden om een goed contact tussen de plaat en de lysimeter mogelijk te maken. Boor vervolgens acht gelijkmatig verdeelde pilotgaten rond de rand van de plaat en bevestig de geperforeerde schijf met 1-inch roestvrijstalen schroeven en een boormachine.

Schuif de flexibele pijpkoppeling op de lysimeterbasis, zodat ongeveer 2 cm van de koppeling boven de lysimeterrand uitsteekt. Pas de gemodificeerde PVC-dop in de flexibele pijpkoppeling en duwt de dop naar beneden totdat deze contact maakt met het lysimeterlichaam. Plaats vervolgens de bevestigingsbanden in de groeven van de koppeling en bevestig deze lichtjes zonder de koppeling te beperken.

Verstel de metalen banden met een handmatige zeskantsleutel totdat de lysimeterdop stevig op zijn plaats is gehouden. De lysimeter is klaar om omgedraaid en getransporteerd te worden naar een klimaatgeregelde faciliteit. Om vochthingeters te installeren, teken eerst een 5 cm lange horizontale lijn op de lysimeterwand op 5 en 25 cm diepte.

Meet vanaf het grondoppervlak en niet vanaf de rand van de lysimeter. Boor een gat met een diameter van 1 cm door de wand van de lysimeter aan elk uiteinde van de gemarkeerde lijnen. Snijd de resterende 3 cm plastic tussen de geboorde gaten weg met een roterend snijgereedschap.

Hou een 1 cm dikke en 5 cm lange snede in de grond om de behuizing van een vochthingeter te plaatsen. Duw de vochthingeter in het gat, in de opgeruimde gleuf, totdat de sensorstekers stevig in de grond zijn begraven en alleen de draad uit de lysimeter steekt. Maak de grond van de wanden van de gleuf schoon met een borstel of doek.

Breng een dikke draad siliconenkit in de gleuf aan om te voorkomen dat er water uitlekt. Nadat de kit is opgedroogd, brengt u een tweede cyclus siliconen aan om ervoor te zorgen dat alle openingen in het gat rond de sensor zijn afgedicht. Verzegelde gaten tussen de grond en de lysimeterwand met kit om het risico op preferentiële stroming langs de binnenwanden van de lysimeter te verminderen.

Snijd en laad eerst een buis met heldere siliconenkit in een standaard kitpistool. Plaats de punt van de kitbuis tussen de holte in de grond die moet worden gevuld en het binnenoppervlak van het lysimeterlichaam. Duw vervolgens de punt van de kitpistool ongeveer 2 cm onder de grond.

Pers de kit uit de buis totdat deze de holte vult en boven het grondoppervlak uitloopt.