Projeto de microtrat e preparação de amostras de plantas e solo para 15análises de nitrogênio

Resumo

Um projeto de microtrama para pesquisa de rastreador de ¹⁵N é descrito para acomodar múltiplos eventos de amostragem de plantas e solos na estação. São apresentados procedimentos de coleta e processamento de amostras de solo e plantas, incluindo protocolos de moagem e pesagem, para análise de ¹⁵N.

Resumo

Muitos estudos de fertilizantes nitrogenados avaliam o efeito global de um tratamento em medições de fim de temporada, como rendimento de grãos ou perdas cumulativas n. Uma abordagem estável de isótopos é necessária para acompanhar e quantificar o destino do fertilizante derivado N (FDN) através do sistema de cultura do solo. O objetivo deste artigo é descrever um projeto de pesquisa de pequeno porte utilizando microtramas enriquecidas de ¹⁵N não confinadas para múltiplos eventos de amostragem de solo e plantas ao longo de duas estações de cultivo e fornecer protocolos de coleta, manuseio e processamento de amostras para análise total de ¹⁵N. Os métodos foram demonstrados usando um estudo replicado do centro-sul de Minnesota plantado em milho(Zea mays L.). Cada tratamento consistia em seis linhas de milho (76 cm de espaçamento de linha) de 15,2 m de comprimento com uma microtrama (2,4 m por 3,8 m) embutida em uma extremidade. A ureia de grau de fertilizante foi aplicada a 135 kg N∙ha^-1 no plantio, enquanto o microempresário recebeu ureia enriquecida a 5 átomos % ¹⁵N. Amostras de solo e plantas foram colhidas várias vezes durante toda a estação de cultivo, tomando o cuidado de minimizar a contaminação cruzada usando ferramentas separadas e separando fisicamente amostras não enriquecidas e enriquecidas durante todos os procedimentos. Amostras de solo e plantas foram secas, moída para passar por uma tela de 2 mm e, em seguida, moída a uma consistência semelhante a farinha usando um moinho de pote de rolo. Estudos rastreadores requerem planejamento adicional, tempo de processamento amostral e trabalho manual, e incorrem em custos mais elevados para materiais enriquecidos em ¹⁵N e análise de amostras do que os estudos tradicionais n. No entanto, utilizando a abordagem de equilíbrio de massa, estudos rastreadores com múltiplos eventos amostrais na estação permitem ao pesquisador estimar a distribuição de FDN através do sistema de culturas de solo e estimar fdn não contabilizado do sistema.

Introdução

O uso de nitrogênio de fertilizantes (N) é essencial na agricultura para atender às demandas alimentares, fibras, rações e combustíveis de uma população global crescente, mas as perdas de N dos campos agrícolas podem impactar negativamente a qualidade ambiental. Como n passa por muitas transformações no sistema de culturas do solo, uma melhor compreensão do ciclismo N, utilização de culturas e o destino geral do fertilizante N são necessários para melhorar as práticas de manejo que promovam a eficiência do uso de N e minimizem as perdas ambientais. Os estudos tradicionais de fertilizantes N concentram-se principalmente no efeito de um tratamento em medições de fim de ....

Protocolo

1. Descrição do site de campo

NOTA: Ao realizar testes de campo de rastreamento de ¹⁵N, os locais selecionados devem minimizar a variação devido ao solo, topografia e características físicas⁵. A contaminação cruzada pode ocorrer após o movimento lateral do solo devido à inclinação, translocação eólica ou de água, enquanto a distribuição vertical do solo N pode ser impactada pelo fluxo de água subsuperficial e drenagem de telhas⁶.

1. Descreva o campo experimental, incluindo manejo passado (por exemplo, culturas e lavouras anteriores), latitude e longitude, propriedades físicas....

Resultados

Os resultados apresentados neste artigo vêm de um site de campo criado em 2015 no Centro de Pesquisa e Extensão do Sul da Universidade de Minnesota, localizado perto de Waseca, MN. O local foi gerenciado como uma rotação de milho-soja [Glycine max (L.) Merr] antes de 2015, mas foi gerenciado como uma rotação de milho-milho durante as temporadas de crescimento de 2015 e 2016. O solo era um loam de argila Nicollet (fina-loamy, misto, superativo, mesic Aquic Hapludolls)-Webster clay.......

Discussão

A pesquisa de isótopos estáveis é uma ferramenta útil para rastrear e quantificar a FDN através do sistema de cultura do solo. No entanto, existem três premissas principais associadas a estudos de rastreadores N que, se violadas, podem invalidar conclusões extraídas do uso dessa metodologia. São 1) o rastreador é uniformemente distribuído em todo o sistema, 2) processos sob o estudo ocorrem nas mesmas taxas, e 3) N deixando a piscina enriquecida ^{de 15}N não retorna³. Como este estudo est.......

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Frasco para injetáveis de cintilação de 20 mL	ANY; Fisher Scientific é um exemplo	0334172C
Garrafa de vidro borossilicato de 250 mL	QORPAK	264047
placa de 48 poços	EA Consumíveis	E2063
Placa de 96 poços	EA Consumíveis	E2079
Saco de peças de pano (30x50 cm)	ANY	NA	Para espigas de milho
Pulverizador de mochila de CO2	QUALQUER; Bellspray Inc é um exemplo	de envelope de moeda Modelo T
(6.4x10.8 cm)	QUALQUER; ULINE é um exemplo	S-6285	Para amostras de plantas terrestres de 2 mm
Picador de milho	ANY; DR Chipper Shredder é um exemplo	SKU:CS23030BMN0	Para picar biomassa de milho
Semente de milho	QUALQUER	NA	Híbrido apropriado para a região
Capa de sapato descartável	QUALQUER; Boardwalk é um exemplo	BWK00031L
Etanol 200 Proof	ANY; Decon Laboratories Inc. é um exemplo	2701TP
Sacos de tecido com cordão (90x60 cm)	QUALQUER	NA	Para coleta de amostras de plantas
Fertilizante Uréia (46-0-0)	QUALQUER	NA	~0,366 átomo % 15N
Ancinho manual	QUALQUER; Fastenal Company é um exemplo	5098-63-107
Foice de mão	QUALQUER; Home Depot é um exemplo	NJP150	Para coleta de amostras de plantas
Sonda de solo portátil	ANY; AMS é um exemplo	401.01
Sonda hidráulica de solo	ANY; Giddings é um exemplo	de
, 12N	Ricca Chemical	R37800001A
Jar mill	ANY; Cole-Parmer é um exemplo	SI-04172-50
Moinho de Laboratório	Perten	3610	Para moagem de grãos
Microbalança com precisão de quatro casas decimais	QUALQUER; Mettler Toledo é um exemplo	XPR2
N95 Respirador de peça facial com filtragem de partículas	ANY, ULINE é um exemplo	S-9632
Luvas de neoprene ou borracha butílica	ANY	NA	Para trabalhar em banho ácido HCl
Sacos de hardware de papel (13,3x8,7x27,8 cm)	QUALQUER; ULINE é um exemplo	S-8530	Para amostras de solo e grãos de milho
Moedor de plantas	QUALQUER; Thomas Wiley Modelo 4 Mill é um exemplo	1188Y47-TS	Para moer biomassa de milho lascado em partículas de 2 mm
Etiquetas plásticas	ULINE	S-5544Y-PW	Para etiquetar sacos de tecido e feixes de caules de microplotagem
Pellets de hidróxido de sódio, ACS	Spectrum Chemical	SPCM-S1295-07
Moedor de solo	QUALQUER; O moedor de aço inoxidável AGVISE com motor é um exemplo	NA	Para moer o solo passar por uma peneira de 2 mm
Cápsula de estanho 5x9 mm	Costech Analytical Technologies Inc.
Cápsula de estanho 9x10 mm	Costech Analytical Technologies Inc.
Uréia (46-0-0)	MilliporeSigma	490970	10 átomos % 15N

ácido clorídrico GSPS041061041073