Aqui, apresentamos o protocolo para medição em situ de carbono no solo usando a técnica de nêutron-gama para medições de ponto único (modo estático) ou campo médias (modo de digitalização). Também descrevemos a construção do sistema e elaborar procedimentos de tratamento de dados.
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Artigo de método
Medições de carbono no solo por nêutrons-Gamma análise estática e modos de digitalização
Neste artigo
Resumo
Resumo
O aplicativo descrito neste documento do neutrão inelástico dispersando método (INS) para análise de carbono do solo baseia-se no registo e análise de raios gama criado quando nêutrons interagirem com elementos do solo. As peças principais do sistema INS são um gerador de nêutron pulsado, detectores de gama NaI(Tl), dividir eletrônica para separar espectros gama devido a INS e thermo-nêutrons captura (TNC) processos e software para aquisição de espectros de gama e processamento de dados. Este método tem várias vantagens sobre outros métodos em que é um método não-destrutivo em situ que mede o carbono médio conteúdo em volumes grandes do solo, insignificante é afetado por mudanças bruscas locais em carbono no solo e pode ser usado em estacionária ou modos de digitalização. O resultado do método INS é o teor de carbono de um site com uma pegada de ~2.5 - 3 m2 no regime estacionário, ou o teor de carbono médio da área de atravessado no regime de verificação. É a faixa de medição do sistema atual de INS > 1,5% de peso de carbono (desvio padrão ± 0.3 w %) na camada do solo superior 10 cm para um 1 hmeasurement.
Introdução
Conhecimento do teor de carbono do solo é necessário para a otimização da produtividade do solo e da rentabilidade, compreender o impacto das práticas de uso de terras agrícolas sobre os recursos do solo e avaliar estratégias para sequestro de carbono1, 2,3,4. Carbono no solo é um indicador universal de solo qualidade5. Vários métodos foram desenvolvidos para medições de carbono do solo. Combustão seca (DC) tem sido o método mais utilizado para anos6; Este método baseia-se na coleta de amostra....
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Protocolo
1. construção do sistema de INS
- usar a geometria de sistema geral INS mostrada na Figura 1.
Figura 1. Geometria sistema INS. clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
- usar o design de sistema de INS mostrado na Figura 2. 10
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Resultados
Do solo INS & TNC e TNC espectros gama
Uma visão geral dos espectros de gama de solo medido é mostrada na Figura 4. Os espectros consistem de um conjunto de picos em um fundo contínuo. Os principais picos de interesse têm centroides 4,44 MeV e 1,78 MeV no INS & espectros TNC. O segundo pico pode ser atribuído aos núcleos de silício contidos no solo, e o primeiro pico é um pico de sobreposição de núcleos de .......
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Discussão
Construindo sobre a Fundação criada por pesquisadores anteriores, o pessoal NSDL abordou questões críticas para o uso prático e bem sucedido desta tecnologia em configurações de campo do mundo real. Inicialmente, NSDL pesquisadores demonstraram a necessidade de contabilizar o sinal de fundo do sistema INS ao determinar as áreas de picos de carbono líquido. 11 outro esforço mostrou que a área do pico de carbono líquido caracteriza a porcentagem de peso médio de carbono na camada do solo superior 10.......
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Divulgações
Os autores não têm nada para divulgar.
Agradecimentos
Os autores estão endividados, Barry G. Dorman, Robert A. Icenogle, Juan Rodriguez, Morris G. Welch e Siegford de Marlin para assistência técnica em medições experimentais e Jim Clark e Dexter LaGrand para obter assistência com simulações de computador. Agradecemos XIA LLC permitindo o uso de sua eletrônica e detectores de neste projeto. Este trabalho foi apoiado por NIFA ALA pesquisa contrato n ALA061-4-15014 "Mapeamento geoespacial de precisão do teor de carbono do solo para gestão agrícola, produtividade e ciclo de vida".
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Gerador de nêutrons | Thermo Fisher Scientific, Colorado Springs, CO DNC software | MP320 | |
| Detector de gama: | na | ||
| - NaI(Tl) cristal | Scionix USA, Orlando, FL | ||
| - Electronics | XIA LLC, Hayward, CA | ||
| - Software | ProSpect | ||
| Battery | Bateria Fullriver EUA, Camarillo, CA | DC105-12 | |
| Inversor | Nova Electric, Bergenfield, NJ | CGL 600W-series | |
| Carregador | PRO Charging Systems, LLC, LaVergne, TN | PS4 | |
| Bloco de Ferro | Qualquer | Ácido | |
| Bórico | Qualquer | Laptop | |
| Qualquer | Um Bloco | ||
| de Ferro | Magnetic Shield Corp., Bensenville, IL | MU010-12 | |
| Areia de construção | Qualquer | casca de | |
| coco | General Carbon Corp., Patterson, NJ | GC 8 X 30S | |
| Fonte de referência Cs-137 | Qualquer | na |
Referências
- Potter, K. N., Daniel, J. A., Altom, W., Torbert, H. A. Stocking rate effect on soil carbon and nitrogen in degraded soils. J. Soil Water Conserv. 56, 233-236 (2001).
- Torbert, H. A., Prior, S. A., Runion, G. B. Impact of the return to cultivation on carbon (C) sequestration. J. Soil Water Conserv. 59 (1), 1-8 (2004).
- Stolbovoy, V., Montanarella, L., Filippi, N., Jones, A., Gallego, J., Grassi, G.
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Reimpressões e permissões
