Avaliação da lábil carbono orgânico no solo usando procedimentos seqüenciais Fumigação de incubação

O objetivo geral deste procedimento de incubação de fumigação sequencial é estimar o carbono lábil e a taxa potencial de renovação de carbono no solo. Este método pode responder a coisas importantes no campo da microbiologia do solo, como a quantidade de substrato que os micróbios do solo usam para transformar nutrientes no solo. Uma das principais vantagens dessa técnica é que ela é relativamente simples de usar e barata.

Antes da coleta, identifique diferenças nas propriedades do solo e na vegetação dentro do local de coleta. Usando os coeficientes de variação apropriados, determine o número de amostras necessárias e a distância de variabilidade. Para condições de solo heterogêneas, designe um padrão de amostra de grade em que a distância entre os pontos de amostragem em cada transecto seja menor que a distância de variabilidade dentro de uma unidade experimental.

Limpar a matéria orgânica da superfície do solo nos pontos de amostragem. Usando uma broca, colete cada amostra de solo. Para cada transecto da grelha, misturar as amostras num único recipiente.

Coloque cada amostra composta em um refrigerador com bolsas de gelo imediatamente após a coleta. Assim que o trabalho de campo estiver concluído, peneire as amostras de solo. Limpe a malha com água após peneirar cada amostra.

Para cada amostra composta de solo, coloque três amostras individuais de 100 gramas em béqueres. Cubra os copos com filme de laboratório e pré-incube os copos a 25 graus Celsius por 10 dias. Em seguida, para cada amostra, remova o filme e coloque um grama de solo em um barco de pesagem de alumínio pré-pesado.

Registre o peso combinado do solo úmido e pese o barco. Secar cada amostra nos recipientes de pesagem a 105 graus Celsius durante 48 horas. Verifique o peso a cada oito horas durante as primeiras 24 horas e depois a cada seis horas até que não haja mais perda de peso.

Usando os pesos conhecidos dos barcos de pesagem, determine o peso do solo seco. Calcule a relação entre o peso do solo seco e úmido. Para iniciar a fumigação, coloque uma toalha de papel úmida na parte inferior de cada um dos dois dessecadores a vácuo de vidro com placas de porcelana.

Designe um dessecador para fumigação. Para cada amostra, prepare três frascos de vidro estreitos, cada um contendo 30 gramas de solo. Rotule cada frasco a lápis em fita adesiva de laboratório.

Para cada conjunto, colocar dois frascos no exsicador de fumigação e o terceiro frasco no outro exsicador. Coloque o exsicador de fumigação em uma capela de exaustão. Cubra o fundo de um copo de 100 mililitros com pedras ferventes.

Na hotte, despeje 50 mililitros de clorofórmio sem etanol no béquer. Coloque o béquer no centro do exsicador de fumigação e feche o exsicador. Conecte o dessecador de fumigação a uma bomba de vácuo.

Ligue a bomba de vácuo e deixe o clorofórmio ferver por 30 segundos. Em seguida, desligue e desconecte a bomba para permitir a entrada de ar no dessecador. Repita esta etapa mais duas vezes.

Ferva o clorofórmio uma quarta vez por dois minutos. Em seguida, feche o dessecador para manter o vácuo. Desligue e desconecte a bomba de vácuo.

Feche e sele o outro dessecador. Armazene ambos os dessecadores em uma área escura em temperatura ambiente por 24 horas. Em seguida, coloque o dessecador de fumigação em uma capela de exaustão.

Ventile o dessecador e remova a toalha de papel. Coloque frascos com terra no dessecador, feche o dessecador, conecte a bomba de vácuo e abra o vácuo para remover o gás clorofórmio das amostras de solo. Execute o aspirador por cinco minutos e, em seguida, ventile o dessecador.

Execute esta etapa mais quatro vezes e, em seguida, remova os frascos cheios de solo do dessecador para prepará-los para os procedimentos de incubação. Para preparar recipientes de incubação, rotule frascos de polipropileno de boca larga para as subamostras fumigadas e não fumigadas. Rotule mais três frascos como sem controles de solo para titulação posterior.

Para cada garrafa rotulada, faça um furo no centro de uma rolha de borracha tamanho 10 e insira uma haste de vidro de 15 centímetros de comprimento no furo. Fixe um frasco de vidro de 40 mililitros na haste de vidro com um elástico. Em seguida, adicione um grama de solo da amostra original de solo pré-incubada a cada uma de suas três subamostras.

Coloque um mililitro de água deionizada em uma das garrafas rotuladas para solo fumigado. Coloque um frasco de terra fumigada na garrafa. Pipete um mililitro de hidróxido de sódio de dois molares para o frasco para injetáveis de vidro do conjunto da rolha.

Feche cuidadosamente o frasco e sele-o com filme de laboratório. Repita este processo para as amostras de solo restantes. Prepare os recipientes sem solo da mesma maneira, mas sem amostras de solo.

Armazene as câmaras de incubação em uma área escura em temperatura ambiente por 10 dias. Após a incubação, remova cuidadosamente o frasco de hidróxido de sódio de um recipiente de incubação. Pipete dois mililitros de cloreto de bário de um molar para o frasco.

Adicione uma gota de fenolftaleína ao frasco para injetáveis. Adicione uma barra de agitação magnética ao frasco e comece a mexer a mistura em uma placa de agitação. Com uma bureta, adicione lentamente ácido clorídrico normal 0,1 até que a aparência da solução mude de vermelho para incolor.

Registre o volume de ácido clorídrico adicionado. Repetir a titulação para todas as câmaras de incubação, anotando separadamente os valores de ausência de sujidade. Usando os dados de titulação e a razão de peso do solo seco-úmido, calcule o dióxido de carbono mineralizado durante a incubação das amostras de solo.

A partir disso, calcule o carbono da biomassa microbiana para cada conjunto de amostras. Realize mais sete rodadas de fumigação e incubação nas amostras fumigadas, calculando o dióxido de carbono mineralizado após cada ciclo. Usando esses dados, determine a quantidade de carbono orgânico lábil e o tempo de renovação potencial para cada amostra fumigada por regressão não linear.

O método sequencial de fumigação e incubação do solo identifica diferenças no carbono orgânico lábil, ou LOC, e nas taxas potenciais de renovação de carbono entre diferentes condições de vegetação. As condições da soja apresentam os maiores valores de LOC, o que foi associado à deposição de biomassa durante as colheitas de soja. As plantações de pinheiro-manso apresentaram as maiores taxas potenciais de renovação de carbono, o que foi associado à serapilheira ácida ser a fonte dominante de matéria orgânica do solo.

O sistema de cultivo de pinheiro-manso e switchgrass teve a mais ampla gama de condições de locais de amostragem e a pastagem switchgrass teve a maior variação nas texturas do solo entre os locais de amostragem. Ambas as condições exibiram amplas faixas de valores de LOC e taxas potenciais de renovação de carbono. Uma vez dominada, essa técnica leva cerca de 30 minutos por amostra ao longo de um período de 80 dias que leva para executar cada amostra.

Para realizar este procedimento com precisão, algumas das coisas a serem lembradas são certificar-se de que os dessecadores estejam bem fechados, assim como as câmaras de incubação, e não respirar muito perto dos frascos que contêm hidróxido de sódio. Em conjunto com este procedimento ou após este procedimento, existem vários ensaios enzimáticos diferentes que podem ser conduzidos no solo para entender melhor a função microbiana do solo. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como conduzir a Análise de Carbono Labil usando o procedimento de incubação de fumigação sequencial.

Não se esqueça de que trabalhar com clorofórmio pode ser extremamente perigoso. Você precisa de equipamento de proteção individual e uma capela para realizar esses procedimentos com segurança.