Калиброванные Пассивный Отбор проб - мультиграфическая Полевые измерения NH ₃ Выбросы с комбинацией динамического метода трубы и пассивные пробоотборники

Общая цель этого простого метода in situ в полевых условиях заключается в количественной оценке выбросов аммиака с повторяющихся участков в полевых испытаниях с несколькими участками, что облегчает статистическое тестирование и идентификацию эффектов обработки. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в агрономической и агроэкологической области, такие как количественная оценка выбросов аммиака и борьба с ними, определение эффективности использования удобрений и экологическая оценка. Основное преимущество этого метода заключается в том, что он позволяет количественно определять выбросы аммиака in situ в многоучастковых полевых испытаниях независимо от электроснабжения.

Я продемонстрирую эту процедуру с Кристианом Вагнером, студентом магистратуры из моей лаборатории. Используйте сравнительно большие участки по сравнению с размерами, обычно применяемыми в повторных полевых испытаниях, чтобы избежать влияния неравномерного распределения удобрений на выбросы аммиака. Используйте квадратные формы графиков, чтобы избежать влияния смещения направления ветра на поглощение аммиака пробоотборниками.

Уменьшите дрейф аммиака с одного участка на другой, сохраняя буферную зону одного размера между участками. Выберите два графика обработки и один контрольный график для одновременного измерения с помощью метода динамической пробирки или DTM и пассивного пробоотборника. Выбирайте участки обработки с карательно высокими выбросами, дающими сильный измерительный сигнал.

После подготовки, как указано в текстовом протоколе, контрольные измерения проводятся с помощью ЦТМ на неудобренных контрольных участках в начале и в конце каждой даты измерения, следующей за контрольной, обрабатывающей, контрольной последовательностью. Измеряйте в течение трех-шести дней, чтобы получить надежные измерения потерь аммиака в течение целого дня, учитывая изменение выбросов из-за изменения температуры и скорости ветра. Проводите измерения ранним утром, поздним утром, ранним днем, поздним вечером и незадолго до захода солнца.

Чтобы выполнить измерение, сначала промойте систему DTM воздухом, не содержащим аммиака, подняв камеры на высоту около одного метра над землей. Затем нагнетайте воздух через трубки и камеры из политетрафторэтилена или ПТФЭ с помощью ручного насоса, непосредственно подключенного к концевой трубке из ПТФЭ системы камер. Вдавите камеры DTM непосредственно в землю на глубину около 15 миллиметров, обозначенную ободком на дне камеры.

В качестве альтернативы можно вдавить камеры DTM в почвенные кольца. Следите за тем, чтобы комья почвы не застряли между почвенным кольцом и камерой. Выполните первые 20 подготовительных ходов насоса с помощью использованной индикаторной трубки с низкой концентрацией для создания квазистационарных условий.

Концентрация аммиака обозначается изменением цвета чувствительных к pH гранул внутри пробирки, от темно-желтого до голубовато-фиолетового, и может быть прочитана при условии, что изменение цвета находится в пределах шкалы, напечатанной на пробирке. Выберите диапазон концентраций новой индикаторной трубки, которая будет применяться при следующем измерении, на основе информации, полученной в результате наблюдаемого изменения цвета используемой трубки. Откройте новую индикаторную трубку с обоих концов, отломив головки с помощью трубки-брейкера, установленного на корпусе насоса.

Вставьте индикаторную трубку между клеммной трубкой из ПТФЭ и насосом, вдавив концы трубки из ПТФЭ и горловину насоса. Вставьте конец трубки с наименьшим значением на шкале, напечатанной на трубке, в трубку из ПТФЭ, а конец с наибольшим значением — в горловину насоса. Начните откачку до стандартного номера хода, нажав кнопку OK на автоматическом насосе или сжав ручной насос.

Следите за тем, чтобы пауза между предварительным откачиванием использованной трубки и началом фактического измерения была как можно короче. Если для измерений используется ручной насос, запускайте секундомер одновременно с первым ходом ручного насоса. Завершите измерение, когда будет достигнуто стандартное число такта и ручной насос будет полностью расслаблен.

При расслаблении ручного насоса после достижения конечного хода следует прекратить измерение секундомером. Увеличьте число штрихов до 50 штрихов, если указание первой строки наименьшего значения шкалы, напечатанной на трубке, не достигнуто после стандартного номера штриха. После окончания откачки показания индикаторной трубки следует снимать только при достижении хотя бы первой линии на шкале индикаторной трубки.

Считывайте самое дальнее изменение цвета на трубке со всех сторон, так как линия окраски часто слегка наклонена или неравномерна и фиксируют значение концентрации. Запишите на листе записи, дату, время измерения, количество штрихов и показания в PPM. Очистите край камер от налипшей земли, навоза или компонентов удобрений чистым бумажным полотенцем.

Затем поднимите систему DTM с земли и промойте, как и раньше. Выполните несколько измерений в разных местах на графике для повышения надежности измерений. Пассивные пробоотборники, закрепленные на стальных стержнях, размещают в центре опытного участка на высоте 0,15 метра над поверхностью почвы или полога сразу после внесения удобрений на участок.

Поспешите с трактором или системой внесения навозных удобрений без промедления установить пробоотборник. В случае сухой почвы вставьте стальной стержень в почву с помощью молотка. После установки пассивных пробоотборников подойдите к пассивному пробоотборнику с разделенным лотком или мешком с отсортированными наполненными кислотными флаконами для первого интервала отбора проб.

Надевайте перчатки перед обработкой флаконов с раствором кислоты. Выньте пробирку для соответствующего графика и интервала отбора проб. Открутите флакон пассивного пробоотборника и вылейте 0,05 молярного раствора серной кислоты из флакона в горловину флакона.

Затем закрутите крышку флакона обратно и верните его в лоток или пакет. Для замены 0,05 молярного раствора серной кислоты в пассивном пробоотборнике после завершения интервала отбора проб осторожно открутите пассивный пробоотборник и осторожно направьте раствор между окнами через разгрузочное отверстие в пустой оригинальный флакон. Наполните пробоотборник через горлышко бутылки новым 0,05 молярным раствором серной кислоты из последующего неиспользованного флакона.

Закрутите крышки на оба флакона с правильной маркировкой. Закрепите пассивный пробоотборник на стержне, прикрутив его к крышке, соединенной со стальным стержнем. Запишите номер участка и время заполнения на листе записи.

Рассчитайте изгибы аммиака, как описано в текстовом протоколе. Показаны результаты полевых испытаний по проверке эффектов нескольких методов снижения выбросов аммиака после внесения навозной жижи крупного рогатого скота по сравнению с применением следовых шлангов, включая заделку с помощью роторной фрезы, заделку подкисленной навозной жижи и впрыск с закрытыми щелями. Метод показал весьма значительные различия между выбросами аммиака с наибольшим снижением потерь при применении с закрытым впрыском или подкислением с последующим заделыванием.

На этих графиках показаны различия между кумулятивными выбросами аммиака после внесения различных удобрений мочевины с добавлением и без добавления ингибиторов уреазы и нитрификации. Выбросы аммиака были значительно снижены за счет использования ингибиторов уреазы независимо от использования ингибиторов нитрификации. Только мочевина в сочетании с ингибиторами нитрификации показала самые высокие выбросы.

Продемонстрированный метод учитывает сильное влияние погодных условий на выбросы аммиака из удобрений мочевины и кальциево-аммиачной селитры, что отражается в различных временных циклах и уровнях выбросов при различных датах применения. Низкие температуры и осадки сильно сокращают выбросы, в то время как высокие температуры увеличивают относительные потери и скорость. Показано влияние различных выбросов аммиака на поглощение азота зерном озимой пшеницы, которое может быть продемонстрировано только в многопрофильных полевых опытах.

Поглощение азота зерном линейно снижалось с выбросами аммиака. Следование этой процедуре также позволяет применять другие методы, такие как измерения парниковых газов, камерные измерения, отбор проб почвы, отбор проб растений для определения агрономической эффективности и общей экологической устойчивости. Благодарю вас за просмотр этого видео и желаю вам успехов в применении предложенного метода.