Summary
Удаление недавно осажденного и неполностью разложившегося растительного материала из образцов почвы снижает влияние временных сезонных поступлений на измерения органического углерода в почве. Притяжение к электростатически заряженной поверхности может быть использовано для быстрого удаления значительного количества твердых органических частиц.
Abstract
Оценки почвенного органического углерода зависят от методов обработки почвы, включая удаление неразложенного растительного материала. Недостаточное отделение корней и растительного материала от почвы может привести к сильно изменчивым измерениям углерода. Методы удаления растительного материала часто ограничиваются самыми крупными, наиболее заметными растительными материалами. В этой рукописи мы описываем, как электростатическое притяжение может быть использовано для удаления растительного материала из образца почвы. Электростатически заряженная поверхность, прошедшая близко к сухой почве, естественным образом притягивает как неразложенные, так и частично разложившуюся частицы растений, а также небольшое количество минеральной и агрегированной почвы. Образец почвы распределяют тонким слоем по ровной поверхности или почвенным ситом. Пластиковая или стеклянная чашка Петри электростатически заряжается трением пенополистирола или нейлоновой или хлопчатобумажной тканью. Заряженное блюдо многократно пропускается по почве. Затем блюдо очищают щеткой и подзаряжают. Повторное распределение почвы и повторение процедуры в конечном итоге приводит к снижению выхода твердых частиц. Процесс удаляет от 1 до 5% образца почвы и примерно в 2-3 раза больше доли органического углерода. Как и другие методы удаления твердых частиц, конечная точка является произвольной, и не все свободные частицы удаляются. Процесс занимает около 5 минут и не требует химического процесса, как это делают методы флотации плотности. Электростатическое притяжение последовательно удаляет материал с концентрацией C выше среднего и соотношением C:N, и большая часть материала может быть визуально идентифицирована как растительный или фаунистический материал под микроскопом.
Introduction
Точные оценки почвенного органического углерода (SOC) важны для оценки изменений, вызванных управлением сельским хозяйством или окружающей средой. Твердые частицы органического вещества (POM) имеют важные функции в экологии и физике почвы, но они часто недолговечны и варьируются в зависимости от нескольких факторов, включая сезон, условия влажности, аэрацию, методы сбора проб, недавнее управление почвой, жизненный цикл растительности и другие1. Эти временно нестабильные источники могут сбить с толку оценки долгосрочных тенденций стабильного и действительно изолированного почвенного органического углерода2.
Несмотря на то, что POM является четко определенным, общим и важным, его нелегко отделить от почвы и не легко измерить количественно. Органические твердые частицы были измерены как то, что плавает в жидкостях (легкая фракция, обычно 1,4-2,2 гсм-3),или как то, что может быть разделено по размеру (например, > 53-250 мкм или > 250 мкм), или как комбинация двух3,4,5. Как методы, основанные на размерах, так и на плотности, могут влиять на количественные и химические результаты измерения POM4. Тщательный визуальный осмотр почвы, которая была фракционирована по размеру с использованием обычных методов, часто выявляет длинные, узкие структуры, такие как корни и щепки листьев или стеблей, которые прошли через экран. Было показано, что простое удаление этих структур вручную существенно сокращает измерения общего SOC2,6, но метод особенно подвержен усердию и остроте зрения оператора. Отделение POM от образца почвы, так как легкая фракция во время флотации в плотной жидкости7 не захватывает все POM, а чрезмерное встряхивание во время процесса флотации может фактически уменьшить количество легкой фракции, извлеченной из образца8. Флотация требует многих этапов и подвергает почву воздействию химических растворов, которые могут изменять химические характеристики или растворять и удалять компоненты, которые могут представлять интерес4.
Альтернативные методы удаления POM были использованы, чтобы избежать или увеличить использование плотных водных растворов. Kirkby et al.6 сравнили удаление легкой фракции с использованием двух процедур флотации с методом сухого просеивания/взбивания9. Высыживание выполнялось путем пропускания легкого потока воздуха через тонкий слой почвы, чтобы мягко отогнать свет от тяжелой фракции. Сухое просеивание/взвинчивание выполнялось аналогично двум методам флотации в отношении содержания C, N, P и S; однако авторы предполагают, что сухое просеивание/всевывод производит «немного более чистые» почвы6. POM также был отделен от почвы с помощью электростатического притяжения10,11, в котором органические частицы выделяются путем прохождения электростатически заряженной поверхности над почвой. Методом электростатического притяжения успешно извлекали ПОМ, называемые курсовыми органическими частицами, из высушенных, просеянные (> 0,315 мм) грунты со статистической повторяемостью, сопоставимой с другими методами фракционирования размеров и плотности10.
Здесь мы демонстрируем, как электростатическое притяжение может быть использовано для удаления POM размеров от видимых до микроскопических. В отличие от других методов, электростатическое притяжение мелкой почвы также удаляет небольшую часть минеральной и агрегированной почвы, которая заметно похожа на оставшуюся почву. Учитывая наши результаты на сегодняшний день, разумно предположить, что удаление небольшой части почвы, не включаемой в POM, не окажет существенного влияния на анализы ниже по течению; однако это предположение должно быть проверено для конкретного грунта, если большие части общего образца почвы удаляются электростатическим путем. Методы и примеры, приведенные здесь, были выполнены на иловых суглинистых лёссовых почвах из полузасушливой среды.
Этот метод может не подходить для всех типов почв, но имеет преимущества в том, что он быстро и эффективно удаляет твердые частицы, слишком мелкие для удаления вручную или воздушным током. Скорость процесса важна для снижения усталости, обеспечения согласованности и поощрения большей репликации для большей точности выводов. Кроме того, способность удалять очень мелкие частицы важна для предотвращения смещения в сторону почв с большими, а не малыми размерами частиц.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Подготовка почвы
- Соберите образцы почвы на нужную глубину. Тщательно высушите почву при 40 °C или в соответствии со стандартными лабораторными протоколами.
- Просейте почву через почвенные сита соответствующего размера, чтобы получить примерно 10-25 г просеянную почву. Во многих исследованиях используется сито 1 или 2 мм. Количество почвы основано на массе, необходимой для последующего анализа, и будет влиять на количество раз, когда этап электростатического удаления необходимо будет повторить.
- Поместите почву в чистую, сухую металлическую или стеклянную сковороду с плоским дном, которая достаточно велика, чтобы почва была тонкой (не менее 20 см в диаметре). Аккуратно встряхните сковороду горизонтально, чтобы равномерно распределить почву как можно более тонким слоем.
2. Заряд электростатической поверхности
- Держите стеклянную или полистирольную чашку Петри диаметром 100 мм сверху или снизу в одной руке и энергично протрите внешнюю поверхность чистым куском нейлоновой ткани, хлопчатобумажной ткани или пенополистирола несколько раз. Выполните поверхностную зарядку вдали от образца, чтобы предотвратить попадание фрагментов ткани в образец.
- Осмотрите поверхность чашки Петри, чтобы убедиться, что она чистая.
3. Удаление твердых частиц органического вещества
- Опунььте заряженную поверхность с точностью до 0,5 см до 2 см над почвой и переместите ее горизонтально, чтобы собрать как можно больше твердых частиц. Притяжение к поверхности можно отметить визуально и звуково.
- Когда чашка Петри больше не притягивает дополнительные частицы, отодвините чашку от образца.
4. Очистка электростатической поверхности
- Держите заряженную поверхность над чашкой для сбора и используйте тонкую щетку, чтобы перенести электростатически притянутый материал с поверхности чашки Петри в чашку для сбора. Верблюйечья расческа работает хорошо.
5. Повторять до тех пор, пока выход твердых частиц не уменьшится
- Повторяйте шаги со 2 по 4 до тех пор, пока количество улавливаемых частиц органического вещества не уменьшится. Перераспределить образец почвы путем горизонтального встряхивания почвенного поддона, чтобы обнажить новый материал на поверхности и продолжить электростатический сбор.
ПРИМЕЧАНИЕ: Конечная точка является произвольной и зависит от суждения исследователя. Осмотр заряженной поверхности после воздействия на почву дает визуальное представление о том, удаляется ли из почвы значительное количество органических частиц. Конечными продуктами являются почва с пониженным содержанием твердых частиц и концентрированная ПОМ, содержащая небольшое количество электростатически удаленной почвы.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Представленные здесь результаты основаны на анализе иловых суглинистых почв сельскохозяйственных участков на северо-западе Тихого океана(таблица 1). Почвы собирали на глубину 0-20 см или 0-30 см, сушили при 40 °C, пропускали через сито 2 мм и обрабатывали с помощью полистирольной поверхности, заряженной нейлоновой тканью.
Количество грунта, электростатически удаленного из образца, варьировалось. Было удалено от 1% до 6% от общей массы почвы(табл. 2). Во всех случаях доля общего количества взятых проб С была больше, чем доля удаленной массы почвы. Кроме того, концентрация C и отношение C:N электростатической фракции почвы всегда были больше, чем в оставшемся грунте. Эти факторы свидетельствуют о том, что метод уменьшил количество неполностью разложившихся органических веществ.
Условия окружающей среды и сочетание материалов, используемых для получения заряженной поверхности, повлияли на результаты(таблица 3). Ожидается, что метод электростатического удаления будет менее эффективным в более влажной лабораторной среде из-за более низких поверхностных зарядов. Все материалы должны быть максимально сухими для электростатического процесса. Нейлон является хорошим материалом для электростатической зарядки, потому что он не содержит ворса и при использовании с полистирольными чашками Петри должен производить один из самых больших электростатических зарядов12. Кроме того, некоторые виды пенополистирола хорошо работают в сочетании со стеклом. Комбинация стеклянной посуды и пенополистирола удаляет большее количество почвы и С, чем комбинации стекла (тарелка) / хлопок или полистирола (тарелка) / нейлона.
Независимо от материалов, используемых для поверхностной зарядки, электростатическая обработка удаляла большую часть С из почвы и давала образец с более низким соотношением С:N по сравнению с методом щипцов/взмыкания, хотя различия были значительными только со стеклом/пеной. Для сравнения, флотация была более эффективной, чем электростатическая обработка, при удалении концентрированных частиц С из образца, что было отмечено самым низким соотношением C:N оставшегося образца и наибольшим C:N удаленной фракции.
Электростатическая обработка может быть повторена много раз, хотя обработка начнет удалять большие части почвы из-за уменьшения количества частиц, притягиваемых к поверхности чашки. Влияние конечных точек обработки изучали путем сбора серии из трех электростатических образцов один за другим из одного и того же образца почвы(таблица 4). Первая обработка собирала наибольшее количество С, и хотя следующие две обработки собирали меньше, обе были по-прежнему сильно обогащены С по сравнению с оставшейся почвой. Соотношение C:N уменьшилось в удаленной фракции, что указывает на то, что большие пропорции почвы к POM удалялись с каждым последующим шагом.
При выполнении процедуры ЭС с использованием полистирольной чашки Петри были видны царапины на поверхности полистирольной тарелки, предполагающие возможность того, что С из пластиковой чашки может загрязнить образцы почвы. Когда обработка ЭС проводилась на промытом песке без С с использованием полистирольной посуды, не было обнаружено С в фракциях ЭС даже после четырех повторных обработок на одной и той же фракции ЭС (данные не показаны).
Наконец, количество твердых частиц, которые могут быть электростатически удалены из мелкодисперсной фракции размера ила, прошедшего через экран 53 мкм, было протестировано на пяти иловых суглинистых почвах(таблица 5). Электростатически удаленные фракции продемонстрировали очень небольшое обогащение твердыми органическими частицами. Микроскопический осмотр показывает, что POM действительно существует в <53 мкм фракции этих почв(рисунок 1),но в очень небольших количествах. Если мелкодисперсная фракция почвы (т.е. <53 мкм) содержит очень мало POM, эта фракция может быть удалена перед электростатической обработкой, чтобы уменьшить количество обрабатываемой почвы. Просеять почву над очень мелким ситом, например, 53 мкм. Удалите почву с верхней части сита и поместите в лоток для электростатической обработки или просто используйте сито в качестве лотка для разбрасывания образца. Верните мелкую фракцию (почву, пропущенную через сито) в электростатическую обработку почвы перед химическим анализом.
| почва | Тип почвы | управление | Глубина сбора | Среднегодовое количество осадков (мм) | местоположение |
| Татуна | Суглинка иловый суглинец (мелкоисто-илистый, смешанный, мезиковый ксерический аргиалболл) | Пшеница/залеж | 0-30 см | 450 | Пуллман, Вашингтон |
| Ритцвилл-Р | Иловый суглинок Ритцвилля (грубо-илистый, смешанный, сверхактивный, мезиковый кальцидический гаплоксеролл) | Пшеница/залеж | 0-30 см | 301 | Ритцвилл, Вашингтон |
| Ритцвилл-Э | Иловый суглинок Ритцвилля (грубо-илистый, смешанный, сверхактивный, мезиковый кальцидический гаплоксеролл) | Пшеница/залеж | 0-30 см | 290 | Эхо, ИЛИ |
| Валла Валла-М | Walla Walla иловый суглинок (грубо-илистый, смешанный, сверхактивный, мезиковый Typic Haploxeroll) | Пшеница/залеж | 0-30 см | 282 | Моро, Орегон |
| НТ-АВ | Walla Walla иловый суглинок (грубо-илистый, смешанный, сверхактивный, мезиковый Typic Haploxeroll) | Озимая пшеница без обработки почвы | 0-20 см | 420 | Пендлтон, Орегон |
Таблица 1: Испытанные почвы. Список образцов, используемых для сравнения электростатического процесса удаления твердых органических частиц.
| Почвы | Представители | дробь | Доля от общего числа | до | н | С:Н | Расчетный POM C:N | |
| масса | до | г кг-1 | ||||||
| Татуна | 10 | удаленный | 0.01 (0.00) | 0.05 (0.01) | 54.02 (4.33) | 2.85 (0.15) | 18.68 (0.62) | 24.39 (0.55) |
| остаток | 14.52 (0.15) | 1.25 (0.01) | 11.58 (0.11) | |||||
| Ритцвилл-Р | 5 | удаленный | 0.02 (0.01) | 0.08 (0.03) | 36.24 (3.29) | 2.61 (0.21) | 13.83 (0.16) | 16.01 (0.15) |
| остаток | 9.61 (0.24) | 0.95 (0.01) | 10.10 (0.18) | |||||
| Ритцвилл-Э | 8 | удаленный | 0.02 (0.00) | 0.07 (0.01) | 36.73 (3.10) | 2.65 (0.24) | 13.89 (0.17) | 15.94 (0.32) |
| остаток | 7.31 (0.10) | 0.78 (0.01) | 9.40 (0.07) | |||||
| Валла Валла-М | 5 | удаленный | 0.02 (0.00) | 0.04 (0.00) | 15.88 (0.55) | 1.17 (0.04) | 13.54 (0.21) | 17.37 (0.91) |
| остаток | 7.86 (0.05) | 0.71 (0.01) | 11.15 (0.20) | |||||
| НТ-АВ | 6 | удаленный | 0.06 (0.01) | 0.18 (0.02) | 63.20 (9.25) | 3.81 (0.47) | 16.32 (0.50) | 19.75 (0.49) |
| остаток | 15.7 (0.31) | 1.40 (0.03) | 11.21 (0.09) | |||||
Таблица 2: Репрезентативные коэффициенты выдворения. Количество грунта в электростатически удаленной фракции (удаленной) и оставшейся фракции почвы, уменьшенной в твердых частицах (остаток), в пропорции к общей массе образца и в пропорции к общей массе образца С. Также приведены концентрации C, N и C:N. Расчетный POM C:N дает рассчитанный C:N удаленной фракции, превышающей концентрации в остатке, который, по-видимому, является C:N удаленного POM. Числа в скобках являются стандартной погрешностью среднего значения. Анализ дисперсии показал, что Удалено было больше Остатка как для C, так и для C:N (p > F менее 0,0001). Реплики указывают количество реплик выборки на значение. Электростатическое разделение выполняли полистирольной тарелкой, заряженной нейлоновой тканью после просеивания мелкой фракции (<53 мкм).
| Метод† | дробь | Доля от общего числа удаленных | до | н | С:Н | |
| масса | до | г кг-1 | ||||
| ES полистирол/нейлон | удаленный | 0.03 (0.01) | 0.08 (0.01) | 31.34 (4.21) | 1.95 (0.15) | 15.99 (1.07) |
| остаток | 14.07 (0.35) аб | 1.23 (0.02) аб | 11.40 (0.18) аб | |||
| ES стекло/хлопок | удаленный | 0.04 (0.01) | 0.10 (0.01) | 28.20 (2.32) | 1.87 (0.13) | 15.08 (0.49) |
| остаток | 14.12 (0.32) аб | 1.23 (0.02) аб | 11.47 (0.12) аб | |||
| ES стекло/пена | удаленный | 0.08 (0.02) | 0.13 (0.03) | 24.59 (2.85) | 1.74 (0.11) | 14.10 (1.11) |
| остаток | 13.95 (0.20) до н.э. | 1.20 (0.01) до н.э. | 11.60 (0.15) аб | |||
| ES стекло/пена, влажное | удаленный | 0.05 (0.01) | 0.12 (0.02) | 31.34 (4.58) | 2.03 (0.2) | 15.40 (0.75) |
| остаток | 13.96 (0.36) до н.э. | 1,23 (0,03) аб | 11.30 (0.13) б | |||
| Щипцы/Винноу | удаленный | 0.03 (0.01) | 0.05 (0.01) | 25.84 (2.61) | 1.61 (0.09) | 16.10 (1.40) |
| остаток | 14,86 (0,57) а | 1,25 (0,04) а | 11.90 (0.42) а | |||
| Флотация, 1,7 г см3 | удаленный | 0.01 (0.00) | 0.10 (0.01) | 141.28 (15.63) | 7.63 (0.62) | 18.50 (0.58) |
| остаток | 13.19 (0.58) c | 1,18 (0,02) с | 11.10 (0.50) б | |||
| Вся почва | 14.50 (0.52) аб | 1,25 (0,02) а | 11.60 (0.44) аб | |||
| † комбинации ES отмечаются как состав блюда, за которым следует зарядная поверхность. Пенополистирол. | ||||||
Таблица 3: Сравнение техники. Удаление твердых органических частиц из почвы Татуны с помощью электростатического притяжения (ЭС), ручное удаление видимых частиц щипцами и воздухом (щипцы/висячие) и флотация на растворе йодида натрия при 1,7 гсм-3. Электростатическое притяжение выполняли полистирольной тарелкой, заряженной нейлоновой тканью, или стеклянной поверхностью, заряженной хлопчатобумажной тканью или пенополистиролом. Стекло/пена также испытывались в увлажненных условиях. Ручное удаление твердых частиц выполнялось путем осторожного продувания воздуха над поверхностью тонко растянутого грунта для перемещения его в сторону и удаления видимого остатка щипцами. Данные представляют собой среднее значение шести реплик. Средства, за которыми следует общая буква, существенно не отличаются в соответствии с тестом Тьюки на уровне значимости 5%.
| дробь | Доля от общего числа | до | н | секунда | С:Н | Расчетный POM C:N | |
| масса | до | г кг-1 | |||||
| 1-я обработка | 0.01 (0.00) | 0.04 (0.01) | 48.70 (6.67) | 2.93 (0.41) | 0.27 (0.03) | 16,6 (0,96) а | 21.0 (1.88) |
| 2-я обработка | 0.01 (0.00) | 0.03 (0.01) | 32.07 (3.56) | 2.30 (0.28) | 0.23 (0.03) | 14.1 (0.63) аб | 18.4 (1.89) |
| 3-я обработка | 0.01 (0.00) | 0.03 (0.01) | 32.48 (4.68) | 2.45 (0.40) | 0.25 (0.04) | 13.4 (0.46) до н.э. | 16.7 (1.29) |
| остаток | 0.60 (0.04) | 0.60 (0.04) | 12.02 (1.46) | 1.11 (0.11) | 0.14 (0.02) | 10.8 (0.29) | |
| < фракция 53 мкм | 0.37 (0.04) | 0.03 (0.03) | 9.51 (1.13) | 0.96 (0.08) | 0.11 (0.02) | 9.7 (0.45) | |
Таблица 4: Исследование конечных точек. Результаты трех последовательных электростатических обработок для удаления твердых органических частиц. В среднем три образца из почвы Татуна и по одной из почв Ритцвилль-Р, Ритцвилл-Е, Уолла-Уолла-М. Фракция почвы, проходящая через сито 53 мкм, удалялась перед электростатической обработкой и анализировалась отдельно. Данные являются средним из шести анализов со стандартной погрешностью в скобках. Анализ дисперсии, полученной p = 0,06 как для C, так и для расчетного POM C:N. Буквы в столбце C:N показывают значительные различия между последовательными обработками при p < 0,05.
| Почвы | дробь | Доля массы | до | н | С:Н | Разница в C:N |
| г кг-1 | ||||||
| Ритцвилл-Р | удаленный | 0.02 | 6.88 | 0.80 | 8.57 | 0.06 |
| остаток | 6.79 | 0.80 | 8.51 | |||
| Ритцвилл-Э | удаленный | 0.02 | 6.27 | 0.70 | 8.96 | 0.87 |
| остаток | 6.11 | 0.76 | 8.09 | |||
| Татуна | удаленный | 0.01 | 12.57 | 1.22 | 10.27 | -0.45 |
| остаток | 12.04 | 1.12 | 10.72 | |||
| Валла Валла-М | удаленный | 0.02 | 7.33 | 0.75 | 9.75 | 0.20 |
| остаток | 8.01 | 0.84 | 9.56 | |||
| НТ-АВ | удаленный | 0.01 | 13.13 | 1.25 | 10.47 | -0.12 |
| остаток | 13.77 | 1.30 | 10.58 | |||
Таблица 5: Твердые органические вещества в мелкодисперсной почвенной фракции. Испытание на удаление электростатических частиц на мелкодисперсной фракции (<53 мкм) пяти образцов почвы из систем посева пшеницы. Анализ дисперсии Удалено против Остатка не был значимым для C и C:N. Разница в C:N не была последовательно больше в удаленных дробях.
Рисунок 1:Визуальная идентификация твердых органических частиц. Микроскопические изображения почвы NT-AW в виде(A)всей почвы,(B)удаленной фракции на поверхности заряженного полистирола,(C)<53 мкм фракции почвы и(D)материала, который всплыл на поверхность водной суспензии почвы фракции <53 мкм. Снимки были сделаны с 50-кратным или 100-кратным увеличением. Изображения, собранные в нескольких различных фокусных точках, были объединены в программном обеспечении ImageJ13 с использованием плагина Stack Focuser (https://imagej.nih.gov/ij/plugins/stack-focuser.html). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Метод электростатического притяжения был эффективен при удалении POM из иловых суглинистых почв. Метод, описанный здесь, немного отличается от Kaiser et al.10, в котором использовалась комбинация стекла / хлопка. Мы обработали все, кроме тончайшей фракции почвы, и использовали полистирол, а не стекло из-за трибоэлектрической разницы, которая для полистирола / нейлона составляет 100 нС / Дж по сравнению со стеклом / хлопком при 20 нС / Дж12. Стекло и пенополистирол доказали свою эффективность и удобство в более недавнем опыте. Относительная влажность хранения и рабочего пространства может быть проблемой в некоторых местах в определенные сезоны года. Представленная здесь методология проводилась в рабочем пространстве с стабильно низким (от 20% до 30%) относительная влажность. Не ожидается, что температура изменит электростатическое притяжение независимо от влажности.
Исходя из нашего опыта работы с почвами, используемыми для этого исследования, почва <53 мкм может быть просеяна из образца перед использованием электростатического процесса. Удаление мелкой фракции грунта перед электростатическим процессом, по-видимому, улучшало притяжение твердых частиц к заряженной поверхности. Кроме того, наши почвы, по-видимому, не имели значительных количеств твердых частиц в мелкой фракции почвы, о чем свидетельствует ее низкое соотношение C:N. Электростатический процесс не был эффективен при удалении органических частиц, которые присутствовали в этой фракции почвы(таблица 5). Это может быть не относится к другим почвам.
Исследователи должны рассмотреть, готовы ли они удалить небольшое количество минеральной почвы вместе с твердыми органическими частицами. Теоретически, неорганический твердый (минеральный) грунт и агрегаты, удаленные электростатической фракцией, могут быть химически иными или покрытыми органическим веществом другой природы, чем оставшийся образец почвы, который будет использоваться для химического анализа. Если удаляется значительное количество минеральной почвы, может быть оправдано химическое сравнение.
Адекватное удаление POM является важным процессом для оценки почвы C. Электростатический метод имеет некоторые преимущества перед другими методами, включая сухое удаление и флотацию. Эти преимущества включают в себя способность удалять очень мелкие частицы, сокращать время процесса и сохранять фракцию POM для дополнительного анализа. Этот метод может не подходить для всех типов почв или условий окружающей среды, поэтому исследователям рекомендуется проверить метод для своих конкретных образцов и условий.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Авторам нечего раскрывать.
Acknowledgments
Эта работа была поддержана исключительно базовым финансированием USDA-ARS. Авторы высоко ценят Микайлу Келли, Кэролайн Дж. Мелле, Алекса Лэшера, Эмми Кларер и Кэтрин Сон за их техническую помощь.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| brush, camel-hair | |||
| petri dish, glass or plastic | |||
| polystyrene foam, cotton or nylon cloth | |||
| soil | |||
| soil sieves |
References
- Gosling, P., Parsons, N., Bending, G. D. What are the primary factors controlling the light fraction and particulate soil organic matter content of agricultural soils. Biology and Fertility of Soils. 49 (8), 1001-1014 (2013).
- Gollany, H. T., et al. Soil organic carbon accretion vs. sequestration using physicochemical fractionation and CQESTR simulation. Soil Science Society of America Journal. 77 (2), 618-629 (2013).
- Cambardella, C. A., Gajda, A. M., Doran, J. W., Wienhold, B. J., Kettler, T. A. Assessment methods for soil carbon. Kimble, J. M., Lal, R., Follett, R. F., Stewart, B. A. , CRC Press. 349-359 (2001).
- Wander, M. Soil organic matter in sustainable agriculture. , CRC Press. 67-102 (2004).
- Curtin, D., Beare, M. H., Qiu, W., Sharp, J. Does particulate organic matter fraction meet the criteria for a model soil organic matter pool. Pedosphere. 29 (2), 195-203 (2019).
- Kirkby, C. A., et al. Stable soil organic matter: A comparison of C:N:P:S ratios in Australian and other world soils. Geoderma. 163 (3-4), 197-208 (2011).
- Strickland, T. C., Sollins, P. Improved method for separating light- and heavy-fraction organic material from soil. Soil Science Society of America Journal. 51 (5), 1390-1393 (1987).
- Golchin, A., Oades, J. M., Skjemstad, J. O., Clarke, P. Study of free and occluded particulate organic matter in soils by solid state 13C Cp/MAS NMR spectroscopy and scanning electron microscopy. Soil Research. 32 (2), 285-309 (1994).
- Theodorou, C. Nitrogen transformations in particle size fractions from a second rotation pine forest soil. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 21 (5-6), 407-413 (1990).
- Kaiser, M., Ellerbrock, R. H., Sommer, M. Separation of coarse organic particles from bulk surface soil samples by electrostatic attraction. Soil Science Society of America Journal. 73 (6), 2118-2130 (2009).
- Kuzyakov, Y., Biriukova, O., Turyabahika, F., Stahr, K. Electrostatic method to separate roots from soil. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 164 (5), 541 (2001).
- Lee, W. AlphaLab Inc., The Tribo-Electric Series. AlphaLab In, BC. (TriField.com). , Available from: http://www.trifield.com/content/tribo-electric-series (2017).
- Schneider, C. A., Rasband, W. S., Eliceiri, K. W. NIH Image to ImageJ: 25 years of image analysis. Nature Methods. 9 (7), 671-675 (2012).
