Pobieranie próbek gleb na niejednorodnej powierzchni badawczej

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.