Toprak Kuluçka Deneyinde Sıcaklığı Simüle Etme

Laboratuvar toprak ısınma deneyleri genellikle birden fazla odada iki veya daha fazla sabit sıcaklık kullanır. Sofistike bir çevre odası sunarak, in situ toprak sıcaklığının büyüklüğünü ve genliğini taklit etmek ve toprak inkübasyon çalışmalarının deneysel tasarımını geliştirmek için doğru bir sıcaklık kontrol yöntemi sunuyoruz.

Bu protokol, son teknoloji ürünü bir çevre odası tanıtacak ve bir toprak inkübasyonunun deneysel tasarımını geliştirmek için yeni bir sıcaklık kontrolü yöntemi gösterecektir. Bu tekniğin temel avantajı, enstitü toprak sıcaklığının büyüklüğünü ve genliğini taklit etme kapasitesidir. Bu yöntem, aşırı ısı gibi toprak inkübasyonundaki farklı ısınma senaryolarını simüle etmek için uygulanabilir.

Bu tekniğin potansiyel zorluklarından biri, odadaki sıcaklık profilini ayarlamaktır. Topraktaki günlük sıcaklık değişimlerini gözlemlemek ve anlamak gerekli olacaktır. Başlamak için, bilgisayardaki yazılımı açın ve kullanılan harici sensörler için logger'ı yapılandırmak üzere Başlat ve Özellikler Araç Çubuğu düğmesine tıklayın.

Logger istasyonu adını ve veri toplama aralığını ayarlayın. Ardından, Özellikler ekranında, kullanılmakta olan harici sensör bağlantı noktalarında Etkin'e tıklayın ve her sensör bağlantı noktası için açılır menüden sensörü ve birimi seçin. Son olarak, ayarları kaydetmek için Tamam'a tıklayın.

Veri kümesini ayda bir kez indirin ve büyüme mevsimini kapsayan birkaç ay boyunca eksiksiz bir kayıt elde edin. Sıcaklık kayıtlarının verilerini analiz etmek için, tüm gözlemlerin ortalamasını alarak büyüme mevsiminin ortalama saatlik sıcaklığını elde edin. Günlük her saat için ortalama sıcaklığı elde etmek için, büyüme mevsimi boyunca tüm günlerde aynı saatte sıcaklıkların ortalamasını alın.

Gelişmiş odada, yazılımı başlatın ve yeni bir dosya oluşturmak için ana menü ekranındaki Profil düğmesine tıklayın. Dosya Adı Giriş satırına SW Low yazın. Anında Değişim seçeneğine tıklayarak, başlangıç sıcaklığı olarak 15,9 santigrat derece girin.

Sıcaklığı iki dakika boyunca korumak için Dakika satırına iki tane girin ve Bitti düğmesini tıklatın. Ardından, Rampa Süresi seçeneğinin altında, hedef ayar noktası olarak 15,9 santigrat derece girin ve Saatler satırında, sıcaklığı korumak için 850 saat girin, Bitti düğmesine tıklayın. İkinci odada, her sıcaklık düğümüne beş santigrat derece ekleyin.

SW High adlı yeni bir dosya adı oluşturun ve daha önce gösterilen adımları tekrarlayın. Üçüncü odada, gözlemlenen 23 saatlik toprak sıcaklığına karşılık gelen 23 ek adım ekleyin ve Jump adı verilen son adımda 42 tekrarlanan döngü ayarlayın. Bu, kademeli ısınma veya GW Düşük senaryosuna yol açar.

Dördüncü odada, her sıcaklık düğümüne beş santigrat derece ekleyin ve daha önce gösterilen adımları tekrarlayın. Bu, daha yüksek bir sıcaklık seviyesinde 42 gün boyunca değişen sıcaklıkların simülasyonuna izin verecektir. 24 saat boyunca bir ön çalışma yürütün ve dört oda tarafından kaydedilen sıcaklıkları verin.

Odalar tarafından kaydedilen sıcaklıkları programlananlara karşı grafiklendirin. Odada elde edilen sıcaklıklar, 24 saat boyunca 0,1 santigrat dereceden daha düşük bir sıcaklık farkı ile programlanan sıcaklıklarla eşleşirse, odalar toprak inkübasyon deneyi için uygundur. Kriterler karşılanmadıysa, 24 saatlik başka bir testi tekrarlayın veya yeni bir oda arayın.

Sıcaklık probu alanının yakınında, sıfır ila 20 santimetre derinlikte beş toprak örneği toplayın ve yüzey çöp tabakasını çıkardıktan sonra bunları plastik bir torbaya koyun. Tek bir toprak örneği görünmeyene kadar torbadaki malzemeleri bükerek, bastırarak ve karıştırarak numuneyi iyice karıştırın. Numuneleri buz paketleriyle dolu bir soğutucuda saklayın ve numuneleri derhal laboratuvara taşıyın.

Her çekirdekteki kökleri çıkarın. İki milimetrelik bir toprak eleğinden geçirin ve numuneyi iyice karıştırın ve homojenize edin. 10 gram taze toprak tartın.

Fırında 105 santigrat derecede 24 saat kurutun ve kuru toprağı tartın. Taze ve kuru toprak örnekleri arasındaki farkı türetin ve bir elektronik tabloda toprak nem içeriğini belirlemek için farkın kuru toprak ağırlığına oranını hesaplayın. Tarla nemli toprak alt numunesinin 10 gramını tartın ve kloroform fümigasyon, potasyum sülfat ekstraksiyonu ve sülfat başına potasyum sindirim yöntemleri ile toprak mikrobiyal biyokütle karbonunu ölçün.

Daha sonra, tarla nemli toprak alt numunesinin bir gramını tartın ve toprak hidrolitik ve oksidatif hücre dışı enzim aktivitesini ölçün. Ardından, 16 tarla nemli toprak alt numunesini, altta cam elyaf kağıtla kapatılmış 16 PVC çekirdekte tartın. Çekirdeklerin nemi emmemesini sağlamak için çekirdekleri cam boncuk yatağıyla kaplı bir litrelik mason kavanozlara yerleştirin.

Dört odanın her birine dört kavanoz yerleştirin. Odaları açın ve programı aynı anda dört odada başlatın. Kuluçka sırasında, dört odanın her birindeki tüm kavanozları alın ve toprak solunum hızını ölçmek için taşınabilir karbondioksit gazı analizörünün rengini her kavanozun üzerine koyun.

Kuluçka sonunda, yani 42. günde tüm kavanozları yıkıcı bir şekilde toplayın ve toprak mikrobiyal biyokütle karbon ve toprak enzim aktivitesini ölçün. İki ardışık koleksiyon arasında sabit bir solunum hızı olduğunu varsayarsak, kümülatif solunumu elde etmek için solunum hızının süresinin çarpımını kullanın. Zaman, sıcaklık ve sıcaklık modunun solunum hızı ve kümülatif solunum üzerindeki ana ve etkileşimli etkilerini test etmek için varyans veya ANOVA'nın üç yönlü tekrarlanan ölçüm analizini yapın.

Ek olarak, mikrobiyal biyokütle karbon ve hücre dışı enzim aktivitesi üzerindeki ısınma ve ısınma senaryosu etkilerini test etmek için iki yönlü bir ANOVA uygulayın. Bir toprak ısınma deneyindeki sıcaklık değişim modunun gösterimi burada sunulmuştur. Çoğu çalışma tarafından benimsenen sabit sıcaklık, değişen büyüklükte sabit sıcaklık, pozitif ve negatif oranlarda doğrusal değişim ve düzensiz ve günlük kalıplarla doğrusal olmayan değişim burada gösterilmiştir.

42 günlük bir toprak inkübasyon deneyinde kademeli ısınma ve kademeli ısınmada kontrol altındaki ortalama kümülatif toprak solunum hızı ve ısınma tedavileri bu şekilde gösterilmiştir. İç kısımlar, tahmin için uygulanan toprak solunum hızlarını ve sabit bir solunum hızı varsayarak kümülatif solunumunu gösterir. Sonuçlar, ısınmanın hem ısınma senaryolarında hem de kademeli ısınmanın önemli ölçüde daha fazla solunum kaybına yol açtığını göstermektedir ve kademeli ısınma, kademeli ısınmaya göre% 81'e karşı% 40 Isınmaya bağlı solunum kaybını iki katına çıkarmıştır Kontrol altındaki ortalama mikrobiyal biyokütle karbonu ve 42 günlük bir toprak inkübasyon deneyinde kademeli ve kademeli ısınmada ısınma tedavileri bu şekilde sunulmuştur.

Burada S, üç yönlü tekrarlanan ölçümler ANOVA'ya dayanan ısınma senaryosunun önemli etkisini göstermektedir. Bu rakam, 42 günlük bir deneyde kademeli ve kademeli ısınmada kontrol altındaki ortalama hidrolaz ve oksidaz aktivitelerini ve ısınma tedavilerini temsil etmektedir. Bir gelişme olduktan sonra, bu teknik, toprak biyojeokimyacılarının, odadaki sofistike programlama ile çeşitli ısınma senaryolarının toprak solunumu ve mikroslar üzerindeki etkilerini incelemelerinin yolunu açtı.