Здесь мы представляем протокол в situ измерения почвенного углерода с использованием метода нейтронного гамма для одной точки измерения (статический режим) или поле в среднем (режим сканирования). Мы также описывают системы строительства и разработки процедур обработки данных.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Измерения почвенного углерода путем анализа нейтронного гамма в статических и режимы сканирования
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Здесь описано применение неупругого нейтронного рассеяния (INS) метод для анализа почвы углерода основан на регистрации и анализа гамма-лучей, созданный когда нейтроны взаимодействуют с элементами почвы. Основные части модулей системы являются импульсного нейтронного генератора, NaI(Tl) гамма детекторы, Сплит электроники для разделения гамма-спектров благодаря INS и термо нейтронного захвата (ТНК) процессов и программного обеспечения для гамма-спектров сбора и обработки данных. Этот метод имеет ряд преимуществ перед другими методами, в том, что это метод неразрушающего на месте , который измеряет среднее углерода контента в больших почвы томах, ничтожно затронуты местных резкие изменения почвенного углерода и может использоваться в стационарном или режимы сканирования. Результатом метода INS является содержание углерода от сайта с след ~2.5 - 3 m2 в стационарном режиме, или средняя углерода области пройденный в режиме сканирования. Диапазон измерения текущей системы Син > 1,5 мас. % углерода (стандартное отклонение ± 0,3 Вт %) в верхней 10 см слое почвы на 1 hmeasurement.
Введение
Требуется знание содержания углерода почвы для оптимизации продуктивности почв и прибыльности, понимание влияния практики использования сельскохозяйственных земель на почвенных ресурсов и оценке стратегий секвестрации углерода в1, 23,,4. Углерода в почве-это универсальный индикатор качества почвы5. Несколько методов были разработаны для почвы углерода измерений. Сухой сгорания (DC) был наиболее широко используемый метод для6лет; Этот метод основан на поле образец коллекции и лаборатории обрабо....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. построение модулей системы
- используют общие модули системы геометрии, показано на рисунке 1.
Рисунок 1. Модули системы геометрия. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
- использовать дизайн модулей системы, показано на рисунке 2.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Почвы INS & ТНК и ТНК гамма-спектров
Общий вид почвы измеренная гамма-спектров показан на рисунке 4. Спектры состоят из набора пиков на фоне непрерывного. Основные пики интерес у центроиды 4.44 МэВ и 1,78 МЭВ в Син & спектры ТНК. Второй пик можно отнести кремния ядер, содержащихся в почве, и первый пик является перекрытие пик от ядер углерода и кремния. Процедура для чистого углерода пик области извлечения .......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Опираясь на фундаменте, заложенном в предыдущие исследователи, NSDL персонала вопросы критической для практических и успешного использования этой технологии в реальном мире параметры поля. Первоначально NSDL исследователи продемонстрировали необходимость учета модулей системы фонового сигнала при определении областей пик чистого углерода. 11 другой усилий показали что площади пика чистого углерода характеризует % веса средняя углерода в верхней 10 см слое почвы (независимо от формы распределения г.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего сообщать.
Благодарности
Авторы признательны Барри г. Дорман, Роберт а. Icenogle, Хуан Родригес, Моррис G. Уэлч и Марлин Siegford для оказания технической помощи в экспериментальных измерений и Джим Кларк и Декстер Лагранд для помощи с компьютерного моделирования. Мы благодарим ся ООО за разрешение использовать их электроники и детекторы в этом проекте. Эта работа была поддержана, НИФА Ала исследований контракт № ALA061-4-15014 «Точность геопространственных сопоставление содержания углерода почвы для сельскохозяйственной производительности и управления жизненным циклом».
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Генератор нейтронов | Thermo Fisher Scientific, Колорадо-Спрингс, CO программное обеспечение DNC | MP320 | |
| Гамма-детектор: | na | ||
| - NaI(Tl) кристалл | Scionix США, Орландо, FL | ||
| - Electronics | XIA LLC, Хейворд, Калифорния | ||
| - программное обеспечение | ProSpect | ||
| Battery | Fullriver Battery США, Камарильо, Калифорния | DC105-12 | |
| Инвертор | Nova Electric, Бергенфилд, Нью-Джерси | CGL 600W-series | |
| Зарядное устройство | PRO Charging Systems, LLC, Лавернь, Теннесси | PS4 | |
| Блок железа | Любой | на | |
| борную кислоту | Любой на | ||
| ноутбук | Любой | на | |
| металл | Magnetic Shield Corp., Бенсенвилль, Иллинойс | MU010-12 | |
| Строительный песок | Any | na | |
| Скорлупа кокосового ореха | General Carbon Corp., Паттерсон, Нью-Джерси | GC 8 X 30S | |
| Ссылка Cs-137 источник | Any | na |
Ссылки
- 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.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
