Name: Pobieranie próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 11 s
Description: Naucz się systematycznego pobierania próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej. Ta metoda określa liczbę próbek potrzebnych do analizy węgla organicznego i mikrobiomu, zapewniając równowagę między dokładnością badania a dostępnością zasobów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

To badanie było wspierane przez fundusze z Grantu Evansa-Allena Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (nr 1005761). Autor dziękuje pracownikom głównego kampusu TSU AREC w Nashville w stanie Tennessee za ich pomoc. Maggie Syversen pomogła w przeczytaniu wczesnej wersji rękopisu. Autor dziękuje anonimowym recenzentom za konstruktywne uwagi i sugestie.

1. Projekt próbkowania skupieniowego na pole doświadczalne
<ol>
	<li>Wyznaczyć strefy poboru prób w obrębie pole badawczego. Ustalić liczbę kwadratowych siatek o równych bokach (t.j., Rysunek 1; Rysunek 3). W zależności od wielkości i kształtu pola badawczego, docelowa liczba kwadratowych siatek powinna wynosić od sześciu do dziesięciu, tak aby całkowita liczba próbek gleby w obrębie pola nie przekroczyła 30 (patrz krok 1.3).</li>
	<li>Zaznaczyć środek każdej kwadratowej siatki (t.j., centroid) i wyznaczyć kolisty obszar poboru próbek o średnicy równej długości boku kwadratowej siatki.</li>
	<li>Stanąć na centroidzie w kolistej strefie z zamkniętymi oczami i rzucić mały kamień (lub inny przedmiot obciążony) w losowym kierunku i na losową odległość od centroidu.
	<ol>
		<li>Jeśli kamień spadnie poza obszar kolisty, powtórzyć czynność do momentu wyznaczenia pierwszej lokalizacji poboru próbek.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Powtarzać krok 1.3 do momentu uzyskania trzech losowych lokalizacji poboru próbek w kolistej strefie.</li>
	<li>Umieścić flagi w trzech lokalizacjach poboru próbek i ponumerować każdą flagę (t.j., 1, 2 i 3).</li>
	<li>Powtarzać kroki 1.3 – 1.5 we wszystkich pozostałych kolistych strefach poboru próbek, aż wszystkie lokalizacje zostaną wyznaczone i ponumerowane w kolejności sekwencyjnej (t.j., 4, 5, 6, itp.).</li>
</ol>
2. Pomiary odległości i pobieranie gleby z poletek
<ol>
	<li>Wybierz jeden punkt narożny i wyznacz go jako punkt początkowy (układ współrzędnych) dla obszaru poboru prób na działce.</li>
	<li>Zmierz odległości poziome i pionowe każdej oznakowanej lokalizacji względem punktu początkowego i zapisz je w notatniku terenowym jako współrzędne x i y.</li>
	<li>Użyj świdra glebowego do pobrania rdzenia gleby (0 - 15 cm) z każdej oznakowanej lokalizacji i opisz worek zgodnie z numerem znacznika. Powtarzaj ten krok, aż rdzenie gleby zostaną pobrane ze wszystkich oznakowanych lokalizacji.</li>
	<li>Aby zminimalizować wpływ pobierania prób (np. wydeptywanie roślin i gleby na działce), upewnij się, że worki z próbkami gleby pozostają przy odpowiednich znacznikach aż do jednoczesnego zebrania wszystkich worków z działki na koniec procesu pobierania.</li>
	<li>Przetransportuj próbki gleby w lodówkach do laboratorium i opracuj każdy rdzeń gleby tego samego dnia.</li>
	<li>Usuń korzenie z każdego rdzenia, przesiany go przez sito glebowe o oczkach 2 mm i dokładnie zhomogenizuj każdą próbkę rdzenia przed przystąpieniem do jakichkolwiek analiz.</li>
	<li>Wyznacz zawartość wody w glebie w każdej próbce poprzez suszenie podpróbek w suszarce przez 24 h w temperaturze 105 °C, a wysuszone na powietrzu podpróbki gleby zmiel na drobny proszek w celu przeprowadzenia analizy węgla całkowitego (C) przy użyciu analizatora elementarnego4. SOC oblicza się na podstawie zawartości wody i węgla C.</li>
	<li>Zważ świeże podpróbki gleby (po 10 g każda) i oznacz MBC gleby metodą fumigacji chloroformem z ekstrakcją K2SO4 oraz metodą trawienia nadtlenkiem potasu5.</li>
	<li>Połącz zbiory danych SOC i MBC ze współrzędnymi x i y na podstawie numerów znaczników na działce.</li>
</ol>
3. Analizy opisowe i geostatystyczne na powierzchni badawczej
<ol>
	<li>Dla każdej zmiennej SOC i MBC oblicz wartość minimalną, maksymalną, średnią, medianę i odchylenie standardowe, a także współczynnik zmienności (CV).</li>
	<li>Dla każdej zmiennej przeprowadź zestaw analiz geoprzestrzennych (tj. analizę powierzchni trendu, autokorelację i mapę krigingu), aby przedstawić główny wzorzec powierzchni, zmienność w małej skali oraz rozkład przestrzenny. Szczegóły dotyczące podejść w analizach geostatystycznych można znaleźć w poprzednich publikacjach4,5.</li>
</ol>
4. Badanie SSR i związanej z tym dokładności próbkowania w polecie
<ol>
	<li>Nanieś na wykres SSR i błąd względny (γ) na podstawie uzyskanego CV. Na każdym wykresie logarytmicznie przekształcone SSR i błąd względny (γ) wykazują ujemną zależność liniową (równania 1 - 3). Na podstawie tej zależności (równanie 3) można określić liczbę próbek wymaganą dla określonej dokładności: 
	<img alt="Wzór na przedział ufności CI=X̄±t0.975×s/√n, równanie analizy statystycznej." src="/files/ftp_upload/58519/58519eq2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Equation 1">  
	<img alt="Równanie równowagi statycznej γ = t₀.₉₇₅ × s/√N = t₀.₉₇₅ × CV/√N, wzór analizy statystycznej." src="/files/ftp_upload/58519/58519eq3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Equation 2">  
	<img alt="Równanie szacowania parametrów statystycznych; równanie: ln(N)=-2ln(γ)+2ln(t₀.₉₇₅×CV)" src="/files/ftp_upload/58519/58519eq4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Equation 3"> 
	Gdzie CI, <img alt="obliczenie średniej, X̄, wzór statystyczny, analiza danych, zwięzła reprezentacja" src="/files/ftp_upload/58519/58519eq6.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Equation 6">, s, n, N, CV oraz γ oznaczają odpowiednio: przedział ufności, średnią z działki, odchylenie standardowe z działki, liczbę próbek, współczynnik zmienności oraz błąd względny; t0.975 = 1.96. Logarytmicznie przekształcone zapotrzebowanie na wielkość próby (N) wykazuje ujemną zależność liniową (tj. nachylenie = -2) względem logarytmicznie przekształconego błędu względnego (γ).</li>
	<li>Zastosuj powyższą zależność do przyszłego pobierania próbek z działki, obliczając N w równaniu 3 dla pożądanej dokładności (np. błędu względnego [γ]). Alternatywnie, dla określonej liczby pobranych już próbek gleby z działki, zastosuj tę zależność, aby wyznaczyć odpowiadającą im dokładność.</li>
</ol>

<ol><li>Young, I. M., Crawford, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interactions+and+Self-Organization+in+the+Soil-Microbe+Complex%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Interactions and Self-Organization in the Soil-Microbe Complex.</a> Science. 304 (5677), 1634-1637 (2004).</li>
<li>Masoom, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+Organic+Matter+in+Its+Native+State%3A+Unravelling+the+Most+Complex+Biomaterial+on+Earth%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Soil Organic Matter in Its Native State: Unravelling the Most Complex Biomaterial on Earth.</a> Environmental Science and Technology. 50 (4), 1670-1680 (2016).</li>
<li>Tan, K. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aTan%2C+K+%22Soil+Sampling%2C+Preparation%2C+and+Analysis%22">Soil Sampling, Preparation, and Analysis</a>. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2005).</li>
<li>Li, J. W., Richter, D. D., Mendoza, A., Heine, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+land-use+history+on+soil+spatial+heterogeneity+of+macro-+and+trace+elements+in+the+Southern+Piedmont+USA%5BTitle%5D)+AND+%22Geoderma%22%5BJournal%5D)">Effects of land-use history on soil spatial heterogeneity of macro- and trace elements in the Southern Piedmont USA.</a> Geoderma. 156 (1-2), 60-73 (2010).</li>
<li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+Fertilization+Elevated+Spatial+Heterogeneity+of+Soil+Microbial+Biomass+Carbon+and+Nitrogen+in+Switchgrass+and+Gamagrass+Croplands%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Nitrogen Fertilization Elevated Spatial Heterogeneity of Soil Microbial Biomass Carbon and Nitrogen in Switchgrass and Gamagrass Croplands.</a> Scientific Reports. 8 (1), 1734(2018).</li>
<li>Chung, C. K., Chong, S. K., Varsa, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sampling+Strategies+for+Fertility+on+a+Stoy+Silt+Loam+Soil%5BTitle%5D)+AND+%22Communications+in+Soil+Science+and+Plant+Analysis%22%5BJournal%5D)">Sampling Strategies for Fertility on a Stoy Silt Loam Soil.</a> Communications in Soil Science and Plant Analysis. 26 (5-6), 741-763 (1995).</li>
<li>Luo, Y. Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+more+realistic+projections+of+soil+carbon+dynamics+by+Earth+system+models%5BTitle%5D)+AND+%22Global+Biogeochemical+Cycles%22%5BJournal%5D)">Toward more realistic projections of soil carbon dynamics by Earth system models.</a> Global Biogeochemical Cycles. 30 (1), 40-56 (2016).</li>
<li>Li, J., Wang, G., Allison, S., Mayes, M., Luo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Soil+carbon+sensitivity+to+temperature+and+carbon+use+efficiency+compared+across+microbial-ecosystem+models+of+varying+complexity%5BTitle%5D)+AND+%22Biogeochemistry%22%5BJournal%5D)">Soil carbon sensitivity to temperature and carbon use efficiency compared across microbial-ecosystem models of varying complexity.</a> Biogeochemistry. 119 (1-3), 67-84 (2014).</li>
<li>Conant, R. T., Ogle, S. M., Paul, E. A., Paustian, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+and+monitoring+soil+organic+carbon+stocks+in+agricultural+lands+for+climate+mitigation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Ecology+and+the+Environment%22%5BJournal%5D)">Measuring and monitoring soil organic carbon stocks in agricultural lands for climate mitigation.</a> Frontiers in Ecology and the Environment. 9 (3), 169-173 (2011).</li>
<li>Wieder, W. R., Bonan, G. B., Allison, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+soil+carbon+projections+are+improved+by+modelling+microbial+processes%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Climate+Change%22%5BJournal%5D)">Global soil carbon projections are improved by modelling microbial processes.</a> Nature Climate Change. 3 (10), 909-912 (2013).</li>
<li>Swenson, L. J., Dahnke, W. C., Patterson, D. D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSwenson%2C+LJ+%22Sampling+for+Soil+Testing%22">Sampling for Soil Testing</a>. , North Dakota State University, Department of Soil Sciences. Research Report 8 (1984).</li>
<li>Jones, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJones%2C+J+%22Laboratory+Guide+for+Conducting+Soil+Tests+and+Plant+Analysis%22">Laboratory Guide for Conducting Soil Tests and Plant Analysis</a>. , CRC Press. Boca Raton, FL. (2001).</li>
</ol>

Autor nie ma nic do zdradzienia.

Tradycyjna metoda pobierania próbek gleby nie miała podstaw ilościowych i prowadziła do nieznanej dokładności, podczas gdy bardziej zaawansowane strategie pobierania próbek obejmowały intensywne pobieranie próbek gleby i powodowały nieosiągalne koszty większości badań gleby w skali poletki. Prosty, wydajny i niezawodny projekt pobierania próbek powinien być użytecznym narzędziem do zrównoważenia obu wyżej wymienionych metod i, co ważniejsze, do ilościowego sposobu określenia liczby wymaganej z określoną dokładnością ze względu na przyszłe potrzeby w zakresie pobierania próbek. Jednak nadal brakuje takiego projektu próbkowania. W tym miejscu zaprezentowano metodę manipulowania procedurą grupowego pobierania próbek w celu ilościowego określenia niejednorodności przestrzennej gleby i, w oparciu o ten projekt, poinformowania o liczbie próbek gleby wymaganych do przyszłego pobierania próbek z określoną dokładnością. W protokole istnieją dwa kluczowe kroki. Pierwszym z nich jest wyznaczenie obszaru pobierania próbek i określenie strefy pobierania próbek na danym obszarze działki. Ponieważ wymiar i kształt określonej powierzchni badawczej może się różnić w zależności od badania, liczba i długość kwadratowej siatki reprezentującej strefę pobierania próbek powinna zostać zmodyfikowana tak, aby jak najlepiej pasowała do charakterystyki powierzchni i obejmowała obszar powierzchni w jak największym stopniu. Ogólnie rzecz biorąc, liczba siatek kwadratowych powinna być ograniczona do ośmiu do dziesięciu, tak aby na danej działce zebrano 24 - 30 próbek gleby. Ten mniej intensywny wymóg pobierania próbek jest dopuszczalny w przypadku badania pilotażowego na powierzchni. Drugim krytycznym krokiem jest określenie liczby próbki wymaganej przy określonej dokładności. Chociaż liczbę próbek gleby z pożądaną dokładnością można wyznaczyć na podstawie strategii pilotażowego pobierania próbek, należy wziąć pod uwagę inne dostępne zasoby (np. robociznę, koszty i personel). Jeżeli liczba próbek gleby wymagana do uzyskania pożądanej dokładności przekracza przystępność cenową, należy ją obniżyć, aby można było ponownie obliczyć liczbę próbek gleby. Ponowne obliczenia należy powtarzać, aż do uzyskania najlepszego dopasowania, aby zrównoważyć pożądaną dokładność i dostępne zasoby.
Protokół można łatwo modyfikować w celu dopasowania do określonego kształtu, obszaru i lokalizacji powierzchni badawczej. Nawet w obrębie nieregularnej działki lub bardzo dużego lub małego obszaru działki procedurę można wykonać, kontrolując rozmiar kwadratowej siatki, aby pokryć większość powierzchni działki. Z drugiej strony, gdy próbki gleby są pobierane poza okrężną strefą pobierania próbek na powierzchni, można je nadal uwzględnić w analizie opisowej i geostatystycznej. Elastyczność protokołu w tym zakresie jest korzystna, ponieważ może w ten sposób obniżyć koszty pobierania próbek.
Istotnym ograniczeniem tej metody jest to, że liczba próbek gleby wymagana do uzyskania określonej dokładności będzie zależała od poziomu CV powierzchni określonego przez grupę 24–30 próbek gleby w pilotażowym pobieraniu próbek gleby. W przypadku wykresu o wysokiej niejednorodności 30 próbek lub mniej może dać większy CV niż w przypadku większej liczby próbek (> 30). W rezultacie liczba próbek gleby obliczonych z taką samą dokładnością będzie większa. Oznacza to, że liczba próbek gleby wymaganych do uzyskania tej samej dokładności zostanie przeszacowana na działce. W przypadku wysoce jednorodnej powierzchni, mniejsza liczba próbek da CV na poziomie powierzchni podobną do 30 próbek, co spowoduje przeszacowanie zapotrzebowania na zasoby. W związku z tym w przypadku tych skrajnie niejednorodnych lub jednorodnych powierzchni liczba próbek gleby (tj. 30 lub mniej) zaproponowana w projekcie pilotażowego pobierania próbek może spowodować niepotrzebne inwestycje zarówno na etapie pilotażowego pobierania próbek, jak i w przyszłe pobieranie próbek.
Wykazujemy istotne zalety strategii grupowego pobierania próbek gleby. Zapewnia niezawodną i niedrogą strategię pobierania próbek gleby w celu uzyskania niejednorodności przestrzennej gleby i oferuje ilościowy sposób na określenie liczby próbek gleby wymaganych do uzyskania określonej pożądanej dokładności. Chociaż intensywne pobieranie próbek pasowych lub warstwowych może zapewnić lepszy opis zmienności przestrzennej, koszt przeprowadzenia takiego pobierania próbek jest zbyt wysoki w przypadku większości badań gleby. Tradycyjne pobieranie próbek jest arbitralne i nie ma żadnych podstaw ilościowych dla dokładności pobierania próbek. Obecny protokół jest lepszy ze względu na mniej intensywne wymagania dotyczące pobierania próbek, łatwość obsługi w terenie, możliwość ujawniania wzorców przestrzennych przy użyciu rygorystycznych metod analizy geostatystycznej oraz zdolność do ilościowego określania wielkości próby z dowolną pożądaną dokładnością. Wiedza na temat wielkości próbki wymaganej do uzyskania określonej dokładności pobierania próbek pozwoli naukowcom na opracowanie strategii inwestycji w pobieranie próbek gleby.
Zastosowanie wydajnej procedury grupowego pobierania próbek umożliwia rygorystyczne testowanie niejednorodności przestrzennej gleby i zwiększa zdolność naukowców do dokładnego pobierania próbek gleby. Mniej intensywny i ilościowy charakter strategii pobierania próbek gleby umożliwi jej szerokie zastosowanie w środowiskach zajmujących się badaniami gleb. Biorąc pod uwagę prawdopodobną zmianę niejednorodności przestrzennej gleby pod wpływem gwałtownych zmian globalnych, wymagania dotyczące próbki gleby dla tej samej dokładności pobierania próbek na powierzchni badawczej mogą się zmieniać w czasie. Proponowana liczba próbek w projekcie pilotażowego pobierania próbek może się różnić w zależności od różnych gleb i ekosystemów. Przyszłe zastosowania, które mogą wyłonić się z tych prac, obejmują określanie liczby próbek dla określonych gleb lub ekosystemów. W związku z tym potrzebne są dalsze prace empiryczne nad zastosowaniem i identyfikacją metody w różnych glebach i ekosystemach. Długoterminowe i szerokie zastosowania mogą pomóc w określeniu ogólnego wymagania dotyczącego wielkości próby dla określonych ekosystemów, które można zalecić badaczom gleby.

Gleby są wysoce niejednorodnymi biomateriałami1,2. Pobieranie próbek gleby przeprowadza się w celu zebrania najbardziej reprezentatywnych próbek i scharakteryzowania stanu składników odżywczych na polu tak dokładnie i niedrogo, jak to możliwe. Zmienność gleby polega na niejednorodności przestrzennej gleby i dokładności oceny ilościowej. Gdy zmienność przestrzenna gleby nie jest brana pod uwagę, typowe pobieranie próbek gleby może spowodować znaczne odchylenie od rzeczywistej średniej wartości zmiennej glebowej, nawet jeśli sama analiza gleby jest bardzo dokładna3. W przypadku heterogenicznego wykresu badawczego zmienność jest często ważniejsza niż średnie3; Oznacza to, że preferowany będzie projekt próbkowania, który może dokładnie mierzyć zarówno zmienność, jak i średnią.
Gdy przestrzenne zróżnicowanie gleby ulega dalszym zmianom z powodu praktyk zarządzania gruntami4,5,6, trudniej jest przeprowadzić dokładne pobieranie próbek gleby. Niemniej jednak obawy pojawiają się również w odniesieniu do dużych różnic w kluczowych zmiennych glebowych (np. SOC i MBC)7, które są propagowane, aby powodować słabe ograniczenia kluczowych parametrów modelu, które są krytyczne dla długoterminowych globalnych prognoz modelu gleby w kontekście zmian klimatycznych8,9,10. Ponieważ koszt pobierania próbek gleby w celu scharakteryzowania zmienności pola jest kluczowym problemem, poszukuje się prostej, niezawodnej i wydajnej strategii pobierania próbek gleby.
Istnieje wiele różnych podejść do zbierania reprezentatywnych próbek gleby na powierzchni badawczej, a ich zalety i wady są podsumowane w Tabeli 1. W tradycyjnym pobieraniu próbek gleby (tj. prostym i wyrywkowym pobieraniu próbek) na powierzchni badawczej przeprowadza się losowe pobieranie od kilku do więcej niż 10 próbek gleby. W szczególności liczba próbek w tradycyjnym projekcie pobierania próbek gleby jest zawsze określana arbitralnie, a związany z tym błąd pobierania próbek (tj. dokładność) pozostaje nieznany.
<tabela dla:keep-together.within-page="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Projektowanie pobierania próbek</td>
			<td>korzyść</td>
			<td>wada</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proste i losowe pobieranie próbek</td>
			<td>Opłacalny, szybki i niedrogi, szeroko stosowany, łatwy w obsłudze, optymalny w jednorodnym miejscu</td>
			<td>Niska dokładność i duża zmienność, <5 próbek</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Systematyczne pobieranie próbek</td>
			<td>Wysoka dokładność i znana zmienność, optymalna w heterogenicznych lokalizacjach na dużą skalę</td>
			<td>Nieopłacalna, duża liczba próbek</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Próbkowanie warstwowe</td>
			<td> Dokładne oszacowanie średniej, stosunkowo łatwa obsługa, optymalne dla regionów klastrowych i warstwowych</td>
			<td>Nieopłacalna, duża liczba próbek (zwykle mniejsza niż w przypadku systematycznego pobierania próbek)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kompozycji</td>
			<td>Ekonomiczne, dokładne oszacowanie średniej, łatwa obsługa, optymalne w heterogenicznym miejscu</td>
			<td>Nieznana zmienność pola, >3 próbki dla kompozytu</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Zalety i wady głównych projektów pobierania próbek gleby przyjętych w społeczności badaczy gleby. Tabela została podsumowana na podstawie Tan i wsp.3, Jones12, oraz Swenson et al.11
W porównaniu z prostym i losowym próbkowaniem lub komponowaniem, systematyczne i warstwowe projekty próbkowania mogą osiągać średnie z dużą dokładnością wraz z związaną z tym zmiennością (Tabela 1). Będą one jednak wymagały intensywnego pobierania próbek gleby (np. kilku 100 próbek). Chociaż dokładność i pewność co do poziomu badania gleby wzrasta wraz z większą liczbą próbek gleby pobranych na powierzchnię11, wymóg dużej liczby próbek gleby ma zasadniczo zastosowanie tylko w przypadku badania na dużą skalę5,11; Ze względu na ograniczone zasoby wykracza on znacznie poza przystępność cenową większości projektów badawczych dotyczących gleby prowadzonych na skalę działek polowych. Preferowany jest projekt pobierania próbek, aby zrównoważyć kompromisy tych różnych metod.
Kluczowym problemem dla projektu pobierania próbek gleby jest określenie wymaganej liczby próbek gleby i związanej z tym dokładności, biorąc pod uwagę pytania badawcze i warunki terenowe. Na przykład, zmniejszenie liczby próbek gleby jest możliwe w mniej zakłóconych miejscach, przy jednoczesnym osiągnięciu tego samego poziomu precyzji6, co sugeruje potrzebę wyraźnego ilościowego określenia niejednorodności przestrzennej (tj. charakteru i występowania zmienności gleby) przed pobraniem próbek gleby3. W rzeczywistości takie pilotażowe pobieranie próbek nie jest zalecane w większości projektów pobierania próbek gleby. Naukowcy terenowi często nie zdają sobie sprawy z tego, jak ważne jest szacowanie mocy statystycznej podczas projektowania eksperymentów.
Aby poprawić rygor doświadczalny w pobieraniu próbek gleby, w tym badaniu przedstawiono prostą i efektywną metodę pobierania próbek. Nowy projekt nie tylko umożliwi dokładną charakterystykę poziomów składników odżywczych i zmienności gleby, ale także, dzięki uwzględnieniu niejednorodności przestrzennej gleby, zapewni ilościowy sposób informowania o liczbie próbek gleby i związanej z tym dokładności pobierania próbek na potrzeby przyszłych badań. Nowy projekt pobierania próbek gleby powinien pomóc naukowcom w określeniu opcjonalnych strategii, które odpowiadają ich potrzebom w zakresie pobierania próbek i badań. Ogólnym celem tej metody jest zapewnienie biogeochemikom glebowym i ekologom ilościowego i manipulacyjnego podejścia do optymalizacji strategii pobierania próbek gleby w kontekście badań terenowych.

<table><tbody><tr><td>Świder glebowy</td><td>AMS</td><td>350.05</td><td>Do zbierania gleby</td></tr><tr><td>Śrubokręt</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-313-447</td><td>Do zbierania gleby</td></tr><tr><td>Lina</td><td>Fisher Scientific</td><td>19-313-429</td><td>Do wyznaczania strefy pobierania próbek</td></tr><tr><td>FatMax 35 ft. Tape Measure Home</td><td>Depot</td><td>#215880</td><td>Do pomiaru odległości</td></tr><tr><td>Oznaczanie flagi</td><td>Fisher Scientific</td><td>S99537</td><td>Do oznaczania miejsc pobierania próbek</td></tr><tr><td>Plastikowa torba do przechowywania z zamkiem błyskawicznym</td><td>Fisher Scientific</td><td>09-800-16</td><td>Do zbierania gleby</td></tr><tr><td>Sharpie</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-111-3135</td><td>Do zbierania gleby</td></tr><tr><td>Ołówek do znakowania</td><td>Fisher Scientific</td><td>50-294-45</td><td>Do rejestrowania danych w terenie</td></tr><tr><td>Notatnik laboratoryjny</td><td>Fisher Scientific</td><td>11-903&nbsp;</td><td>Do rejestrowania danych w terenie</td></tr><tr><td>ArcGis 10.3</td><td>ESRI</td><td></td><td>Do tworzenia mapy krigingu</td></tr><tr><td>Sieve</td><td>Fisher Scientific</td><td>04-881G&nbsp;</td><td>Do przesiewania próbki gleby</td></tr></tbody></table>

pobieranie próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej

Sampling Soils in a Heterogeneous Research Plot

Gleby są bardzo niejednorodne. Ogólnie rzecz biorąc, liczba próbek gleby wymaganych do badań gleby zawsze była określana arbitralnie, a związana z tym dokładność jest nieznana. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowy protokół wydajnego i grupowego pobierania próbek gleby na powierzchni badawczej oraz, w oparciu o próbkę pilotażową z wykorzystaniem tego projektu, w celu wykazania niejednorodności przestrzennej gleby i informowania o rozsądnych rozmiarach próbek i związanej z tym dokładności dla przyszłych badań. Protokół składa się głównie z czterech etapów: projektowania próbek, zbierania próbek w terenie, analizy gleby i analizy geostatystycznej. Procedura krok po kroku jest modyfikowana zgodnie z wcześniejszymi publikacjami. Przedstawione zostaną dwa przykłady, aby zademonstrować kontrastujące rozkłady przestrzenne węgla organicznego w glebie (SOC) i węgla w biomasie mikrobiologicznej gleby (MBC) w ramach różnych praktyk zarządzania. Ponadto przedstawiamy strategię określania wymaganej wielkości próby (SSR) przy określonym poziomie dokładności w oparciu o współczynnik zmienności na poziomie wykresu (CV). Protokół pobierania próbek w terenie i ilościowe określenie wielkości próby pomogą naukowcom w poszukiwaniu wykonalnych strategii pobierania próbek w celu zaspokojenia potrzeb badawczych i dostępności zasobów.

Powyższe podejście zostało zastosowane w dwóch studiach przypadków, jedno z nich w wiejskim regionie południowych Stanów Zjednoczonych, a drugie w środkowym Tennessee.
W wiejskich obszarach regionu Southern Piedmont wybrano trzy typy użytkowania terenu, obejmujące 1) nieuprawiane lasy liściaste dębowo-orzechowe, 2) pola uprawne, na których corocznie stosuje się konwencjonalną uprawę i nawożenie w celu produkcji pszenicy, sorga i kukurydzy, oraz 3) stare lasy sosnowe, z których każdy ma około 50 lat od ostatniej uprawy4. Dla każdego rodzaju użytkowania terenu z danego obszaru wyznaczono trzy niezależnie powtórzone działki o wymiarach 30 x 30 m. Na każdej działce zastosowano grupowy schemat pobierania próbek gleby (Rysunek 1). Każda strefa kolista miała promień 5 m od każdego centroidu. Z każdej z dziewięciu działek pobrano 27 rdzeni, co dało 81 rdzeni na typ użytkowania terenu i łącznie 243 rdzenie. Zawartość SOC została określona ilościowo za pomocą analizatora CHN. Głównym wnioskiem było to, że tereny uprawne w znacznym stopniu homogenizują heterogeniczność przestrzenną SOC i innych zmiennych4. Wartość SSR różniła się w zależności od użytkowania terenu, wykazując ogólnie rosnącą kolejność: las liściasty &gt; regenerujący się las sosnowy &gt; uprawne grunty rolne (Rysunek 2). Wyjątkami były jedna działka lasu liściastego, która miała SSR tak niską jak w przypadku działki uprawnej, oraz jedna działka sosnowa, która miała SSR tak wysoką jak w przypadku działki liściastej (Rysunek 2). Przyjmując dla przykładu γ = 0.1 lub 10%, SSR wynosiły odpowiednio 4, 10 i 30 (uprawne grunty rolne), 80, 85 i 300 (las sosnowy) oraz 25, 200 i 350 (las liściasty). Gdyby na wszystkich działkach pobrano tylko trzy próbki gleby, błąd względny wyniósłby odpowiednio ~10% - 30% (uprawne grunty rolne), ~50% - 80% (las sosnowy) oraz ~28% - 100% (las liściasty).
<img alt="Schemat próbkowania dystansowego, analiza centroidów, dane przestrzenne, badanie środowiska, wizualizacja metody." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58519/58519fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Ilustracja schematu klastrowego próbkowania losowego w obrębie działki badawczej o wymiarach 30 x 30 m w Calhoun Experimental Forest, SC, USA4. Wypełnione okręgi reprezentują centroidy (n = 9). Duży przerywany okrąg reprezentuje obszar próbkowania wokół jednego centroidu (promień = 5 m). Znaki X reprezentują lokalizacje próbek określone na podstawie losowo wybranych kierunków i odległości od centroidu. Rycina ta została zmodyfikowana na podstawie pracy Li et al.4. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58519/58519fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Wykres wymagań dotyczących wielkości próby, pożądany błąd w funkcji SSR dla liściastego lasu, boru sosnowego oraz badania uprawy." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58519/58519fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Wykres wymagań dotyczących wielkości próby (SSR) i błędu względnego (γ) dla SOC w lesie liściastym, borze sosnowym i uprawianych gruntach rolnych. Na obu osiach zastosowano skalę logarytmiczną. Linie przerywane reprezentują gleby uprawne, linie szare gleby borów sosnowych, a linie ciemne gleby lasów liściastych. Trzy różne linie dla każdego rodzaju użytkowania terenu odpowiadają trzem powtórzeniom działek. Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Li et al.4 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58519/58519fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
W 2011 roku w Centrum Badań i Rozszerzeń Rolnictwa (AREC) na głównym kampusie Tennessee State University (TSU) w Nashville, TN, USA (36,12° N, 36,98° W, wysokość 127,6 m) przeprowadzono polowy eksperyment z rozsadą prosa (*Panicum virgatum* L.), stosując trzy warianty nawożenia azotem (N) w układzie bloków randomizowanych5. Uprawa należała do odmiany 'Highlander' wschodniego prosa 'Alamo' (Panicum virgatum L.). Trzy zabiegi N obejmowały: brak nawożenia azotem (NN), niskie nawożenie azotem (LN: 84 kg N ha-1 w postaci mocznika) oraz wysokie nawożenie azotem (HN: 168 kg N ha-1 w postaci mocznika). W obrębie każdej działki wyznaczono prostokątny obszar o wymiarach 2,75 x 5,5 m, który następnie podzielono na osiem kwadratowych siatek o wymiarach 1,375 x 1,375 m. W każdej okrągłej strefie wyznaczono centroid, a następnie pobrano trzy rdzenie w losowym kierunku i odległości względem każdego centroidu (Rycina 3). W ten sposób z każdej z 12 działek pobrano łącznie 24 rdzenie, co dało łącznie 288 rdzeni glebowych. Zawartość MBC w każdym rdzeniu określono metodą fumigacji chloroformem i ekstrakcji K2SO4 oraz metodą utleniania nadsiarczanem potasu. Głównym wnioskiem było stwierdzenie, że nawożenie N ogólnie zwiększało heterogeniczność przestrzenną MBC w uprawie prosa. Wartość SSR była zazwyczaj wyższa przy nawożeniu (Rycina 4). Wyjątkiem był przypadek, w którym SSR dla działki HN była niższa niż dla działki NN (Rycina 4). Przyjmując za przykład γ = 0,1 lub 10%, SSR wynosiła 10 i 20 w dwóch powtórzonych działkach (NN), 30 i 50 (LN) oraz 15 i 70 (HN). Gdyby we wszystkich działkach pobrano tylko trzy próbki gleby, błąd względny wyniósłby odpowiednio ~20% - 25% (NN), ~26% - 35% (LN) oraz ~20% - 40% (hardwood).
<img alt="Schemat siatki równowagi statycznej z oznaczeniami środka ciężkości i miejsc pobierania próbek, układ 2,75 m x 5,5 m." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58519/58519fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3: Ilustracja projektu grupowanego losowania w obrębie poletek o wymiarach 2,75 x 5,5 m na obszarze doświadczalnym dotyczącym nawożenia w Centrum Badań Rolniczych Uniwersytetu Stanowego Tennessee (TSU) w Nashville, TN, USA. Wypełnione kółka reprezentują środki ciężkości (n = 8), a każde poletek składało się z ośmiu środków ciężkości w każdej kwadratowej siatce (o wymiarach 1,375 x 1,375 m). W każdym podpoletku wyznaczono kolisty obszar do pobierania próbek gleby. Znaki X reprezentują miejsca pobrania próbek, wyznaczone w losowych kierunkach i odległościach od środka ciężkości w obrębie każdego kolistego obszaru pobierania (okrąg przerywany). Rycina została zmodyfikowana na podstawie pracy Li et al.5 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58519/58519fig3large.jpg" target="_blank">Aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Wykres wielkości próby w stosunku do błędu, analiza SSR, badanie statystyczne, HN, LN, NN, skala logarytmiczna." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58519/58519fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 4"> 
Rysunek 4: Wykres wymaganej wielkości próby (SSR) i błędu względnego (γ) dla MBC w przypadku trzech zabiegów nawożenia. Na obu osiach zastosowano skalę logarytmiczną. Linie kropkowane reprezentują gleby uprawne, linie szare gleby z lasów sosnowych, a linie ciemne gleby z lasów liściastych. NN = brak nawożenia azotem; LN = niskie nawożenie azotem; HN = wysokie nawożenie azotem. Dwie różne linie dla każdego sposobu użytkowania terenu odpowiadają dwóm powtórzeniom działek. Rysunek zmodyfikowano na podstawie pracy Li et al.5. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58519/58519fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>

Tradycyjna procedura pobierania próbek gleby arbitralnie określa liczbę próbek gleby. W tym przypadku zapewniamy prosty, ale wydajny projekt grupowego pobierania próbek gleby, aby zademonstrować niejednorodność przestrzenną gleby i ilościowo określić wymaganą liczbę próbek gleby i związaną z tym dokładność pobierania próbek.

Pobieranie próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej

Soils are highly heterogeneous. In general, the number of soil samples required for soil research has always been determined arbitrarily and the ...

Metoda ta może przyczynić się do poprawy rygoru doświadczalnego w procedurze pobierania próbek gleby. Takich jak wielkość próbki wymagana do pobierania próbek gleby i związana z nią dokładność. Główną zaletą tej techniki jest to, że zapewnia ona ilościowy sposób pobierania próbek gleby, a po drugie, równoważenie potrzeb badawczych i dostępności zasobów.Implikacje tej techniki rozciągają się na poletka badawcze i różne kształty, obszary i lokalizacje, ponieważ metoda statystycznej analizy mocy pozostaje taka sama. Procedurę zademonstruje Siyang Jian, doktorant z mojego laboratorium. Zidentyfikuj strefy pobierania próbek na powierzchni badawczej.Następnie określ liczbę kwadratowych siatek o równej długości. Na podstawie wielkości i kształtu powierzchni badawczej oczekuje się, że docelowa liczba siatek kwadratowych będzie wynosić od 6 do 10. Tak, aby całkowita liczba próbek gleby była kontrolowana poniżej 30 na powierzchni powierzchni.Zaznacz środek każdej kwadratowej siatki lub środka ciężkości i utwórz okrągły obszar próbkowania o średnicy równej długości boku kwadratowej siatki. Stań na środku ciężkości w okrągłej strefie z zamkniętymi oczami i rzuć małym kamieniem w losowym kierunku i odległości od środka ciężkości. Jeśli kamień zostanie upuszczony poza obszar kołowy, należy to zrobić ponownie, aż zostanie zidentyfikowane pierwsze miejsce pobierania próbek.Umieść flagę w miejscu pobierania próbek i ponumeruj flagę. Powtarzaj ten krok, aż uzyskasz 3 losowe miejsca pobierania próbek w strefie kołowej. Następnie powtórz te kroki we wszystkich innych okrągłych strefach pobierania próbek, aż wszystkie lokalizacje zostaną określone i ponumerowane w kolejności sekwencyjnej.Należy wybrać jeden punkt narożny i określić go jako początek obszaru pobierania próbek na wykresie. Zmierz odległości poziome i pionowe każdej flagi względem początku. Następnie zapisz odległości w zeszycie terenowym jako współrzędne x i y.Użyj świdra do gleby, aby pobrać rdzeń gleby z każdego oznaczonego miejsca i oznacz torbę na podstawie numeru flagi. Powtarzaj ten krok, aż zostaną pobrane rdzenie glebowe we wszystkich oznaczonych miejscach. W celu zminimalizowania wpływu pobierania próbek, należy zapewnić, aby worki zawierające próbki gleby pozostały w odpowiednim oznaczeniu aż do końca pobierania, kiedy to wszystkie worki na powierzchni powinny być zebrane jednocześnie.Próbki gleby należy przetransportować w chłodziarkach do laboratorium i tego samego dnia poddać obróbce każdy rdzeń glebowy. Po znalezieniu się w laboratorium usuń korzenie z każdego rdzenia i przesiej rdzeń przez sito do gleby o średnicy 2 mm. Przystąp do dokładnej homogenizacji każdej próbki rdzeniowej przed jakąkolwiek analizą.Aby określić zawartość wilgoci w glebie w każdej próbce, najpierw susz podpróbki w piecu przez 24 godziny w temperaturze 105 stopni Celsjusza. Następnie zmielić wysuszone powietrzem próbki cząstkowe gleby na drobny proszek w celu przeprowadzenia analizy całkowitej zawartości węgla. Aby uzyskać węgiel organiczny w glebie (SOC), należy zważyć każdą podpróbkę gleby w otwartym naczyniu za pomocą mikrowagi.Następnie załaduj otwarte naczynie do analizatora elementarnego. Aby określić ilościowo zawartość węgla w biomasie mikrobiologicznej gleby (MBC), należy najpierw zważyć świeże podpróbki gleby poddane fumigacji i niepoddane fumigacji. Następnie dodać 1 ml chloroformu tylko do poddanej fumigacji próbki gleby.Dodać również 25 ml siarczanu potasu do podpróbki gleby niepoddanej fumigacji. Po 24 godzinach dodaj 25 ml siarczanu potasu do próbek poddanych fumigacji. Po potrząsaniu każdą probówką przez pół godziny, zbierz ekstrakt glebowy, przepuszczając roztwór przez bibułę filtracyjną Whatman numer 4.Teraz dodaj 5 ml ekstraktu glebowego i 5 ml nadsiarczanowego środka reagenarnego do dwóch wysokich probówek hodowlanych. Szczelnie zakręć probówki i umieść je w suszarce w temperaturze 85-90 stopni Celsjusza na co najmniej 18 godzin, ale nie dłużej niż 24 godziny. Ostrożnie wyjmij rurki z piekarnika i ostudź do temperatury pokojowej przed analizą.Połącz zestaw danych SOC i MBC ze współrzędnymi x i y na podstawie numerów flag na wykresie. Na koniec uzyskaj zmienność współczynnika i utwórz wykres na podstawie tego równania. Reprezentatywne wyniki zarówno SOS, jak i MBC są pokazane tutaj.Dla SOC wyznaczono łącznie 9 centroidów i 27 punktów poboru próbek. Aby osiągnąć taką samą dokładność pobierania próbek, wymagania dotyczące wielkości próby dla SOC są na ogół wyższe w glebach twardych i lasach sosnowych w porównaniu z glebami uprawnymi. Poniżej przedstawiono wymaganą wielkość próbki w każdym typie gleby, aby osiągnąć błąd próbkowania poniżej 10%Dla MBC określa się łącznie 8 centroidów i 24 punkty próbkowania.Aby osiągnąć taką samą dokładność pobierania próbek, wymagania dotyczące wielkości próbki dla MBC są na ogół wyższe w glebach nawożonych niż w glebach nienawożonych. Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać, aby zastosować te wykresy, aby sprostać przyszłym próbkom, ponieważ pozwala to na uzyskanie liczby próbek gleby zgodnie z potrzebami badawczymi i pożądaną dokładnością pobierania próbek. Po jej opracowaniu, technika ta toruje drogę naukowcom zajmującym się ekologią gleby do badania cech przestrzennych innych składników odżywczych gleby oraz nowych cech chemicznych.

sampling-soils-in-a-heterogeneous-research-plot

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Pobranie próbek gleb na niejednorodnej działce badawczej

Ten film przedstawia technikę pobierania próbki gruntu do analizy właściwości hydraulicznych. Obszar pobierania próbek jest oczyszczany, a górna skorupa jest opróżniana. Pierścień do pobierania próbek jest następnie umieszczany w glebie w celu pobrania próbki. Pierścień z próbką jest następnie czyszczony, znakowany, pakowany i przenoszony w nienaruszonym stanie do analizy.

Pobieranie próbek rdzenia glebowego w celu analizy właściwości zatrzymywania wody

Zrozumienie roli heterogeniczności środowiska we współistnieniu gatunków zazwyczaj skupiało się na typach heterogeniczności, które są zewnętrzne w stosunku do składu gatunkowego społeczności. Przedstawiamy nowatorskie szczegółowe metody tworzenia zabiegów na rzecz niejednorodności gleby przy użyciu gleb poddanych warunkowaniu zwrotnemu roślina-gleba lub heterogeniczności nieodłącznie związanej ze składem zbiorowiska.

Eksperymentalny protokół manipulowania heterogenicznością gleby wywołaną przez rośliny

Lizymetria terenowa i pobieranie próbek wody porowej pozwalają badaczom ocenić los substancji chemicznych stosowanych w glebach i ustalonej roślinności. Celem tego protokołu jest zademonstrowanie, w jaki sposób zainstalować wymagane oprzyrządowanie i pobrać próbki do analizy chemicznej podczas zintegrowanych eksperymentów z lizymetrią polową i pobieraniem próbek wody porowej.

Zintegrowana lizymetria polowa i pobieranie próbek wody porowej w celu oceny mobilności chemicznej w glebach i zastanej roślinności

Przedstawiono szczegółową metodę ekstrakcji i montażu nienaruszonych lizymetrów rdzeniowych gleby oraz ich wykorzystania do badania odcieków i związanych z tym strat składników odżywczych z powierzchniowej ściółki drobiowej.

Protokół zbierania i konstruowania lizymetrów rdzenia glebowego

To badanie przedstawia metodę wykopaliskową do badania podpowierzchniowej hydrologicznej, geochemicznej i mikrobiologicznej heterogeniczności lizymetru glebowego. Lizymetr symuluje sztuczne zbocze wzgórza, które początkowo było w jednorodnym stanie i zostało poddane działaniu około 5000 mm wody w ciągu ośmiu cykli nawadniania w okresie 18 miesięcy.

Wykopy lizymetryczne gleby do sprzężonych badań hydrologicznych, geochemicznych i mikrobiologicznych

Ostatnio wykazano, że wielokrotne pobieranie próbek gleby jest skutecznym sposobem monitorowania zmian w glebie leśnej na przestrzeni lat i dekad. Aby wesprzeć jego stosowanie, przedstawiono protokół, który syntetyzuje najnowsze informacje na temat metod ponownego próbkowania gleby, aby pomóc w projektowaniu i wdrażaniu skutecznych programów monitorowania gleby.

Metody pobierania próbek gleby w celu monitorowania zmian stężeń chemicznych w glebach leśnych

Tutaj prezentujemy metodologię, która dopasowuje wielkość próbki gleby i urządzenie do pomiaru przewodności hydraulicznej, aby zapobiec błędnemu uwzględnieniu w pomiarach przepływu wody tzw. przepływu ścian wzdłuż wnętrza pojemnika z glebą. Jego zastosowanie demonstruje się za pomocą próbek pobranych z oczyszczalni ścieków.

Wpływ nawadniania ścieków na przewodność hydrauliczną gleby: sprzężone pobieranie próbek w terenie i laboratoryjne oznaczanie nasyconej przewodności hydraulicznej

Projekt mikrodziałki do badań nad znacznikiem 15N jest opisany tak, aby pomieścić wiele wydarzeń związanych z pobieraniem próbek roślin i gleby w sezonie. Przedstawiono procedury pobierania i przetwarzania próbek gleby i roślin, w tym protokoły mielenia i ważenia, dla analizy 15N.

Projektowanie mikrowykresów oraz przygotowanie próbek roślin i gleby do analizy 15azotu

Opisana tutaj metoda weryfikacji jest przystosowana do monitorowania pedogenicznej sekwestracji węgla nieorganicznego w różnych glebach rolnych wzbogaconych skałami zawierającymi krzemian metali ziem alkalicznych, takich jak wollastonit, bazalt i oliwin. Ten rodzaj walidacji jest niezbędny dla programów kredytów węglowych, które mogą przynieść korzyści rolnikom, którzy sekwestrują dwutlenek węgla na swoich polach.

Monitorowanie pedogennej akumulacji węgla nieorganicznego spowodowanej wietrzeniem zmodyfikowanych minerałów krzemianowych w glebach rolnych.

Określenie zawartości wody w glebie jest kluczowym wymogiem misji dla wielu agencji stanowych i federalnych. Protokół ten łączy w sobie wysiłki wielu agencji mające na celu pomiar zawartości wody w glebie za pomocą czujników zakopanych in situ.

In Situ Czujniki wilgotności gleby w glebach niezakłóconych

Naucz się systematycznego pobierania próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej. Ta metoda określa liczbę próbek potrzebnych do analizy węgla organicznego i mikrobiomu, zapewniając równowagę między dokładnością badania a dostępnością zasobów.

Pobieranie próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej

Przeglądaj więcej filmów