मिट्टी से कण कार्बनिक पदार्थ को दूर करने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक विधि
Summary
मिट्टी के नमूनों से हाल ही में जमा और अधूरा विघटित संयंत्र सामग्री को हटाने से मिट्टी कार्बनिक कार्बन मापन पर अस्थायी मौसमी आदानों के प्रभाव को कम कर देता है । एक इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से आवेशित सतह के प्रति आकर्षण का उपयोग पर्याप्त मात्रा में कण कार्बनिक पदार्थ को जल्दी से हटाने के लिए किया जा सकता है।
Abstract
मृदा कार्बनिक कार्बन के अनुमान असंदर्मित पौधे सामग्री को हटाने सहित मृदा प्रसंस्करण विधियों पर निर्भर हैं। मिट्टी से जड़ों और पौधों की सामग्री के अपर्याप्त पृथक्करण के परिणामस्वरूप अत्यधिक परिवर्तनीय कार्बन माप हो सकते हैं। पौधे की सामग्री को हटाने के तरीके अक्सर सबसे बड़े, सबसे दृश्यमान पौधे सामग्री तक सीमित होते हैं। इस पांडुलिपि में हम वर्णन करते हैं कि मिट्टी के नमूने से पौधे की सामग्री को हटाने के लिए इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का उपयोग कैसे किया जा सकता है। सूखी मिट्टी के करीब से गुजरी एक इलेक्ट्रोस्टैटिक आवेशित सतह स्वाभाविक रूप से खनिज और एकत्रित मिट्टी की एक छोटी मात्रा के साथ-साथ असंयत और आंशिक रूप से विघटित पौधे के कणों को आकर्षित करती है। मिट्टी का नमूना सपाट सतह या मिट्टी छलनी पर पतली परत में फैला होता है। प्लास्टिक या ग्लास पेट्री डिश को पॉलीस्टीरिन फोम या नायलॉन या सूती कपड़े से रगड़कर इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से चार्ज किया जाता है। आवेशित पकवान को मिट्टी के ऊपर बार-बार पारित किया जाता है। इसके बाद डिश को साफ ब्रश कर रिचार्ज किया जाता है । मिट्टी को फिर से फैलाना और प्रक्रिया को दोहराने से अंततः कणों की कम उपज होती है। प्रक्रिया मिट्टी के नमूने के बारे में 1 से 5% निकालता है, और कार्बनिक कार्बन में उस अनुपात के बारे में 2 से 3 गुना। अन्य कण हटाने के तरीकों की तरह, अंत बिंदु मनमाना है और सभी मुक्त कणों को हटा दिया जाता है। प्रक्रिया लगभग 5 मिनट लेता है और घनत्व प्लवनशीलता विधियों के रूप में एक रासायनिक प्रक्रिया की आवश्यकता नहीं है। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण लगातार औसत सी एकाग्रता और सी: एन अनुपात से अधिक के साथ सामग्री को हटा देता है, और अधिकांश सामग्री को माइक्रोस्कोप के तहत पौधे या जीव सामग्री के रूप में नेत्रहीन रूप से पहचाना जा सकता है।
Introduction
मृदा कार्बनिक कार्बन (एसओसी) के सटीक अनुमान कृषि प्रबंधन या पर्यावरण के परिणामस्वरूप होने वाले परिवर्तनों के मूल्यांकन में महत्वपूर्ण हैं । कण कार्बनिक पदार्थ (POM) पारिस्थितिकी और एक मिट्टी के भौतिकी में महत्वपूर्ण कार्य किया है, लेकिन यह अक्सर कम रहता है और मौसम, नमी की स्थिति, वातारण, नमूना संग्रह तकनीकों, हाल ही में मिट्टी प्रबंधन, वनस्पति जीवन चक्र, और दूसरों सहित कई कारकों के आधार पर बदलता है1। ये अस्थायी अस्थिर स्रोत स्थिर और सही मायने में तनहा मिट्टी कार्बनिक कार्बन 2 में दीर्घकालिक प्रवृत्तियों केअनुमानोंको चकित कर सकते हैं।
अच्छी तरह से परिभाषित, आम, और महत्वपूर्ण होने के बावजूद, POM आसानी से मिट्टी से अलग नहीं है और न ही मात्रात्मक रूप से मापना आसान है। कण कार्बनिक पदार्थ के रूप में मापा गया है कि जो तरल पदार्थ में तैरता है (प्रकाश अंश, आम तौर पर 1.4-2.2 ग्रामसेमी-3),या के रूप में है कि जो आकार से अलग किया जा सकता है (जैसे, > 53-250 μm या > २५० μm) या दो3,4,5का एक संयोजन । आकार आधारित और घनत्व आधारित दोनों तकनीकें पीओएम मापन4के मात्रात्मक और रासायनिक परिणामों को प्रभावित कर सकती हैं। नियमित तरीकों का उपयोग करके आकार-आंशिक रूप से मिट्टी का एक सावधान दृश्य निरीक्षण अक्सर स्क्रीन के माध्यम से पारित किए गए पत्ती या स्टेम की जड़ों और स्लिवर्स जैसी लंबी, संकीर्ण संरचनाओं का पता चलता है। बस हाथ से इन संरचनाओं को हटाने के लिए काफी हद तक कुल SOC2,6 के माप को कम करने के लिए दिखाया गयाहै,लेकिन विधि विशेष रूप से ऑपरेटर के परिश्रम और दृश्य तीक्ष्णता के अधीन है । एक घने तरल 7 में प्लवनशीलता केदौरान प्रकाश अंश के रूप में एक मिट्टी के नमूने से पोम जुदाई सभी POM पर कब्जा नहीं करता है, और प्लवनशीलता प्रक्रिया के दौरान अत्यधिक मिलाते हुए वास्तव में एक नमूना8से बरामद प्रकाश अंश की मात्रा को कम कर सकते हैं । प्लवनशीलता के लिए कई कदमों की आवश्यकता होती है और मिट्टी को रासायनिक समाधानों के लिए उजागर करता है जो रासायनिक विशेषताओं को बदल सकता है या उन घटकों को भंग कर सकता है जो ब्याज के हो सकते हैं4।
पीओएम को हटाने के लिए वैकल्पिक तरीकों का उपयोग घने जलीय समाधानों के उपयोग से बचने या बढ़ाने के लिए किया गया है। Kirkby, एट अल6 प्रकाश अंश हटाने की तुलना में एक सूखी sieving/winnowing विधि9के लिए दो प्लवनशीलता प्रक्रियाओं का उपयोग कर । भारी अंश से प्रकाश को धीरे से उठाने के लिए मिट्टी की एक पतली परत में हवा की हल्की धारा को पारित करके Winnowing का प्रदर्शन किया गया था। सूखी सीविंग/winnowing सी, एन, पी, और एस सामग्री के संबंध में दो प्लवनशीलता विधियों के लिए इसी तरह प्रदर्शन किया; हालांकि, लेखकों का सुझाव है कि सूखी sieving/ पीओएम को इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण10, 11 का उपयोग करके मिट्टी से भी अलग किया गया है जिसमें कार्बनिक कण मिट्टी के ऊपर इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से आवेशित सतह को पारित करके अलग किए जाते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण विधि सफलतापूर्वक पोम बरामद, पाठ्यक्रम कार्बनिक कणों के रूप में संदर्भित, सूखे से, छलनी (> ०.३१५ मिमी) मिट्टी के साथ सांख्यिकीय पुनरावृत्ति आकार और घनत्व अंश10के अन्य तरीकों के बराबर ।
यहां हम प्रदर्शित करते हैं कि कैसे इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण का उपयोग दृश्यमान से लेकर सूक्ष्म आकार के पीओएम को हटाने के लिए किया जा सकता है। अन्य रिपोर्ट किए गए तरीकों के विपरीत, बारीक मिट्टी का इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण खनिज और एकत्रित मिट्टी के एक छोटे से हिस्से को भी हटा देता है जो शेष मिट्टी की तरह दिख रहा है। आज तक हमारे परिणामों को देखते हुए, यह मानना उचित है कि गैर-पोम मिट्टी के एक छोटे से हिस्से को हटाने से डाउनस्ट्रीम विश्लेषणों पर कोई पर्याप्त प्रभाव नहीं पड़ेगा; हालांकि, इस धारणा को एक विशिष्ट मिट्टी के लिए सत्यापित किया जाना चाहिए यदि कुल मिट्टी के नमूने के बड़े अनुपात को इलेक्ट्रोस्टैटिकली रूप से हटाया जा रहा है। यहां प्रदान किए गए तरीकों और उदाहरणों को अर्ध-शुष्क वातावरण से गाद दोमट लोस मिट्टी पर किया गया था।
यह विधि सभी प्रकारों के लिए उपयुक्त नहीं हो सकती है लेकिन मैन्युअल रूप से या वायु धारा द्वारा हटाने के लिए बहुत छोटे कण कार्बनिक पदार्थ को हटाने में त्वरित और कुशल होने के फायदे हैं। प्रक्रिया की गति थकान को कम करने, स्थिरता सुनिश्चित करने और निष्कर्षों की बेहतर सटीकता के लिए अधिक से अधिक प्रतिकृति को प्रोत्साहित करने में महत्वपूर्ण है । इसके अतिरिक्त, छोटे कणों के बजाय बड़े के साथ मिट्टी की ओर पूर्वाग्रह से बचने में बहुत छोटे कणों को हटाने की क्षमता महत्वपूर्ण है ।
Protocol
Representative Results
Discussion
इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण विधि गाद दोमट मिट्टी से पीओएम को हटाने में कारगर रही। यहां वर्णित विधि कैसर, एट अल से थोड़ा अलग है ।10 जो कांच/कपास के संयोजन का इस्तेमाल किया । हमने सभी लेकिन बेहतरीन मि…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम को पूरी तरह से यूएसडीए-एआरएस बेस फंडिंग द्वारा समर्थित किया गया था। लेखक अपनी तकनीकी मदद के लिए मिकायला केली, कैरोलीन जे मोले, एलेक्स लैशर, एम्मी क्लेरर और कैथरीन सोन की बहुत सराहना करते हैं।
Materials
| brush, camel-hair | |||
| petri dish, glass or plastic | |||
| polystyrene foam, cotton or nylon cloth | |||
| soil | |||
| soil sieves |
References
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