Beoordeling van de labiele organische koolstof in de bodem met behulp van Sequential Fumigatiediensten Incubation Procedures

Het algemene doel van deze sequentiële fumigatie-incubatieprocedure is om labiele koolstof en de potentiële koolstofomzetsnelheid in de bodem te schatten. Deze methode kan sleutelvraagstukken in het veld van de bodemmicrobiologie beantwoorden, zoals de hoeveelheid substraat die bodemmicroben gebruiken om nutriënten in de bodem om te zetten. Een van de belangrijkste voordelen van deze techniek is dat het relatief eenvoudig te gebruiken en goedkoop is.

Voor het verzamelen, identificeer verschillen in bodemeigenschappen en vegetatie binnen de verzamelplek. Gebruik de juiste variatiecoëfficiënten om het aantal nodige monsters en de variatieafstand te bepalen. Voor heterogene bodemomstandigheden, kies een rastermonsterpatroon waarbij de afstand tussen monsterpunten op elke transect kleiner is dan de variatieafstand binnen een experimentele eenheid.

Verwijder organisch materiaal van het bodemoppervlak op de monsterpunten. Gebruik een boor om elke bodemmonster te verzamelen. Meng de monsters voor elke transect van het raster in een enkele container.

Plaats elk samengesteld monster onmiddellijk na verzameling in een koelbox met ijspacks. Zodra het veldwerk is voltooid, zeef de bodemmonsters. Reinig het gaas met water na het zeuven van elk monster.

Plaats voor elk samengesteld bodemmonster drie individuele monsters van 100 gram in bekers. Bedek de bekers met laboratoriumfolie en pre-incubeer de bekers gedurende 10 dagen bij 25 graden Celsius. Vervolgens, voor elk monster, verwijder de folie en plaats een gram bodem in een vooraf gewogen aluminium weegboot.

Noteer het gecombineerde gewicht van de vochtige bodem en weegboot. Droog elk monster in de weegboten gedurende 48 uur bij 105 graden Celsius. Controleer het gewicht elke acht uur gedurende de eerste 24 uur en vervolgens elke zes uur totdat er geen gewicht meer verloren gaat.

Gebruik de bekende gewichten van de weegboten om het gewicht van de droge bodem te bepalen. Bereken de verhouding tussen het droge en vochtige bodemgewicht. Om te beginnen met de fumigatie, plaats een vochtige papieren handdoek op de bodem van elk van de twee glazen vacuüm-exsiccators met porseleinen platen.

Bestem één exsiccator voor fumigatie. Bereid voor elk monster drie smalle glazen flesjes voor, elk met 30 gram bodem. Label elk flesje met potlood op laboratoriumtape.

Plaats voor elke set twee flesjes in de fumigatie-exsiccator en het derde flesje in de andere exsiccator. Plaats de fumigatie-exsiccator in een afzuigklok. Bedek de bodem van een 100 milliliter beker met kookstenen.

In de afzuigklok, giet 50 milliliter ethanolvrij chloroform in de beker. Plaats de beker in het midden van de fumigatie-exsiccator en sluit de exsiccator. Verbind de fumigatie-exsiccator met een vacuümpomp.

Schakel de vacuümpomp in en laat het chloroform 30 seconden koken. Schakel vervolgens uit en ontkoppel de pomp om lucht in de exsiccator te laten. Herhaal deze stap nog twee keer.

Laat het chloroform een vierde keer gedurende twee minuten koken. Sluit vervolgens de exsiccator af om het vacuüm te behouden. Schakel uit en ontkoppel de vacuümpomp.

Sluit en verzegel de andere exsiccator. Bewaar beide exsiccators gedurende 24 uur op een donkere plaats bij kamertemperatuur. Plaats vervolgens de fumigatie-exsiccator in een afzuigklok.

Ventileer de exsiccator en verwijder de papieren handdoek. Plaats flesjes met bodem in de exsiccator, sluit de exsiccator, verbind de vacuümpomp en open de vacuüm om chloroformgas uit de bodemmonsters te verwijderen. Laat de vacuüm vijf minuten lopen en ventileer vervolgens de exsiccator.

Herhaal deze stap nog vier keer en verwijder vervolgens de met bodem gevulde flesjes uit de exsiccator om ze voor te bereiden op incubatieprocedures. Om incubatiecontainers voor te bereiden, label breedhalspolypropyleen flessen voor de gefumeerde en niet-gefumigeerde submonsters. Label nog drie flessen als bodemvrije controles voor latere titratie.

Boor voor elke gelabelde fles een gat in het midden van een rubberen stop van formaat 10 en steek een glazen staaf van 15 centimeter lang in het gat. Bevestig een glazen flesje van 40 milliliter aan de glazen staaf met een rubberen band. Voeg vervolgens één gram bodem toe uit het oorspronkelijke voor-incubeerde bodemmonster aan elk van zijn drie submonsters.

Plaats één milliliter gedeïoniseerd water in een van de flessen gelabeld voor gefumigeerde bodem. Plaats een flesje met gefumigeerde bodem in de fles. Pipet één milliliter van twee molair natriumhydroxide in het glazen flesje van de stoppensamenstelling.

Stop de fles voorzichtig en verzegel de fles met laboratoriumfolie. Herhaal dit proces voor de resterende bodemmonsters. Bereid de bodemvrije containers op dezelfde manier voor, maar zonder bodemmonsters.

Bewaar de incubatiekamers gedurende 10 dagen op een donkere plaats bij kamertemperatuur. Verwijder na incubatie voorzichtig het flesje met natriumhydroxide uit een incubatiecontainer. Pipet twee milliliter van één molair bariumchloride in het flesje.

Voeg één druppel fenolftaleïne toe aan het flesje. Voeg een magnetische roerstaaf toe aan het flesje en begin met roeren op een roerplaat. Voeg met een buret langzaam 0,1 normaal zoutzuur toe totdat de oplossingsverschijning verandert van rood naar kleurloos.

Noteer het volume toegevoegd zoutzuur. Herhaal de titratie voor alle incubatiekamers en noteer de bodemvrije waarden afzonderlijk. Gebruik de titratiegegevens en de droog-vochtige bodemgewichtsverhouding om het koolstofdioxide te berekenen dat gemineraliseerd is tijdens de incubatie van de bodemmonsters.

Hieruit berekent u het microbiële biomassakoolstof voor elke set monsters. Voer zeven rondes van fumigatie en incubatie uit op de gefumigeerde monsters en bereken het gemineraliseerde koolstofdioxide na elke cyclus