Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

Bu çalışmanın genel hedefleri, ilk olarak, toprak erozyonu ve birikiminin mekansal modellerini tarla ölçeklerinde ölçmek ve tanımlamak için etkili bir yöntem sağlamak ve ikincisi, bu modelleri yüzeye yakın toprak karbonatlarıyla ilişkilendiren kavramsal bir modeli test etmektir. Bu yöntemler bize, yüzey toprağı karbonatları ile arazi yüzeyindeki erozyon ve birikim süreçleri arasındaki karşılıklı ilişkileri daha iyi anlamamızı sağlar. Bu tekniklerin başlıca avantajları, zaman içinde toprak yüzey yükselmesindeki değişikliklerin doğru bir şekilde tespit edilmesi ve toprak karbonatlarının birçok toprak örneği üzerinde hızlı bir şekilde analiz edilmesidir.

Bu araştırma fikri ilk olarak sayısal yükseklik haritalarını güncelledikten sonra aklımıza geldi. Yükseklik farklılıklarının bir haritası, açık erozyon ve birikim modelleri gösterdi ve bunun karbonat konsantrasyonlarıyla nasıl ilişkili olduğuna bakmak istedik. Bu protokol için, anket alanı boyunca her beş dakikada bir RTK GPS konum verilerini kaydetmek için saha yazılımını kullanın.

En yüksek doğruluk düzeyini sağlamak için yerel kıyaslamalara göre bir saha kalibrasyonu gerçekleştirerek başlayın. Araştırılacak alan için yerel bir saha kalibrasyonu, GPS yöntemi için gerekli yatay ve dikey kontrolü sağlar. Bu, küçük yükseklik değişikliklerini tespit etmek için gereken santimetre düzeyinde bir doğruluk sağlar.

Verimli veri toplama için, bir araca yerden sabit bir yükseklikte bir gezici GPS anteni monte edin. Ardından, transekt noktalarını GPS veri toplayıcısına aktarın ve beş metrelik aralıklarla haritalamak için sabit bir hızda sürüş ve veri toplama sırasında aralarında gezinin. Ek olarak, araca monte edilmiş bir hidrolik toprak karot makinesine sahip olun ve istenen toprak çekirdek çapında bir numune alma tüpü kullanın.

RTK GPS konum verileriyle tanımlanan konumlardaki çekirdekleri çıkarmak için. Toprak numunesi alımı, toprak karot makinası ile bir toprak çekirdeği çekilerek yapılır. Toprak çekirdeğini numune alma tüpünden dışarı itin ve istenen derinlik artışlarında kesin.

Toprak örneklerini önceden etiketlenmiş sızdırmaz plastik torbalara aktarın. Daha sonra numuneleri laboratuvara taşımak için soğutucularda saklayın. Önemli toprak erozyonu ve birikme olayları meydana geldikten sonra bu analizleri tekrarlarken, GPS'i kullanarak aynı numune konumlarına dönün ve yeni toprak çekirdekleri toplayın.

Laboratuvarda toprak örneklerini analiz için hazırlayın. Başlamak için, gece boyunca 60 derecelik bir fırında kurutun. Ertesi gün, kuru toprak örneklerini motorlu bir öğütücü kullanarak iki milimetrelik bir elekten geçirin veya bir havan ve havan tokmağı ile manuel olarak öğütün.

Bir sonraki adım, modifiye edilmiş bir basınç kalsimetre cihazının kurulmasını gerektirir. İlk olarak, 14 gauge telli bir güç kaynağına bir basınç dönüştürücü bağlayın. Dönüştürücüden gelen çıkışı izlemek için bağlı bir dijital volt metre ekleyin.

Eşit bir akı toplamak ve böylece basınç dönüştürücüsünü korumak için 0,6 mikronluk bir partikül filtresi ekleyin. Ardından, boruyu partikül filtresinin tabanına takın ve boruyu 18 gauge luer kilitli hipodermik iğneye bağlayın. Daha sonra, reaksiyon kaplarının 20 veya 100 mililitre serum şişesinde olması gerekip gerekmediğini belirleyin.

Metal bir çorba kaşığını suyla ıslatın ve yüksek karbonat konsantrasyonuna sahip olabilecek yaklaşık bir çay kaşığı toprağı toplayın. Toprağa bir mililitre 0.5 susuz sülfürik asit pipetleyin ve köpürmeyi gözlemleyin. Efervesan yüksekse, kalsiyum karbonatın %15'ten büyük olduğunu varsayın ve 100 mililitrelik bir kap kullanın.

Aksi takdirde, 20 mililitrelik bir serum şişesi kullanın. Karbonat konsantrasyonunu belirlemek için, hazırlanmış toprak numunesinin bir gramını etiketli bir reaksiyon kabına tartın. Daha sonra, iki mililitre asit reaktifini bir şişeye pipetleyin.

Şişeyi dökülmemesi için reaksiyon kabına nazikçe yerleştirin, ardından gri bir bütil kauçuk tıpa kullanarak kabı dikkatlice kapatın ve bir alüminyum sızdırmazlık halkası ile klipsleyin. Şimdi asidi toprak numunesine dökmek için kabı sallayın ve reaksiyonun en az iki saat devam etmesine izin verin. Beklerken, aynı parametrelerle paralel bir kurulumda standartları kullanarak standart bir gar yapın.

%100 kalsiyum karbonatı cam boncuklar veya kum ile hacimce değil ağırlığa göre karıştırarak standartlar oluşturun. Standart bir gar belirlerken, sıfır kalsiyum karbonatın voltajını doğru bir şekilde bilmek önemlidir, çünkü bu, yöntemin algılama sınırını tanımlar. Bir gar elde etmek için tipik olarak boşluğu bilinen bir standart konsantrasyonla birlikte üç kez ölçerim.

Toprak numunesi reaksiyonu tamamlandıktan sonra, reaksiyon kabının kauçuk septumunu delin ve basınç dönüştürücüsü tarafından voltaj çıkışını kaydedin. Daha sonra, standart eğriyi kullanarak numunedeki kalsiyum karbonat yüzdesini çözün. 2001 ve 2009 arasındaki DEM farklılıklarının haritalanması, bu sekiz yıllık süre boyunca erozyon ve birikim olduğunu ortaya koydu.

Çoğu alanda yükseklikte desimetre seviyesi değişiklikleri ile. Topografik yakınsama alanlarında meydana gelen su akış yollarına benzeyen ölçek, erozyon ve çökelme modellerini bulun. 2001 ve 2012 yıllarında, çalışma alanında meydana gelen erozyon ve birikim ile karşılaştırmak ve kavramsal modeli test etmek için kalsiyum karbonat örnekleri alınmıştır.

Doğu ve batı yönetim şeritleri bloğunun toprak örnekleri karşılaştırıldığında, yüzey toprağı kalsiyum karbonatındaki değişim ile arazi yüzey kotundaki değişim arasında ters bir ilişki bulunmuştur. Varyantların analizi, yükseklikteki değişimin tüm yan değişkenlerden önemli ölçüde etkilendiğini göstermektedir. Oysa kalsiyum karbonattaki değişiklikler en önemli şekilde erozyon sınıfı veya EDU veya haritalanmış toprak biriminden etkilenmiştir.

Beş toprak birimi daha önce sahanın toprak etüdü ile belirlenmişti. Nokta numune sonuçlarının enterpolasyonları, 2001 yılındaki nispeten küçük yüksek ve düşük kalsiyum karbonat konsantre alanlarının 2012 yılında belirgin olmadığını göstermektedir. Uzamsal model daha az karmaşık hale gelmişti.

Tekrarlanan RTK GPS zemin araştırmaları tarafından sağlanan yükseklik değişikliği tespitinin hassasiyeti, saha ölçeğinin erozyon ve biriktirme süreçlerini ölçmede ve tanımlamada optimal görünmektedir. Modifiye edilmiş basınç yakınlığı yöntemi, karbonatları ölçmek için harika bir tekniktir ve kısa sürede birçok numuneyi işleyebiliriz. Toprak yüzeyi yüksekliği, muhtemelen 2001 yılında 30 santimetre olan çekirdeğin örnekleme artışına bağlı olarak, toprak karbonatlarındaki değişikliklerden daha kolay tespit edildi.

Gelecekteki 15 santimetrelik örnekleme artışları, toprak karbonatlarının tespitini iyileştirmelidir. Burada açıklanan kavramsal model ve yöntemler, toprak yüzeyine yakın kalkerli tabakaların bulunduğu diğer taraflara uygulanabilir.