संग्रह और मिट्टी कोर Lysimeters निर्माण के लिए एक प्रोटोकॉल

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Saporito, L. S., Bryant, R. B., Kleinman, P. J. A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters. J. Vis. Exp. (112), e53952, doi:10.3791/53952 (2016).

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Abstract

Introduction

Delmarva प्रायद्वीप खाड़ी के पूर्वी तट सीमाओं, और अमेरिका में सबसे बड़ा पोल्ट्री उत्पादन क्षेत्रों में से एक के लिए घर है। मोटे तौर पर 600 मिलियन मुर्गियों और खाद के एक अनुमान के अनुसार 750,000 टन इन पक्षियों के लिए हर साल 1 के उत्पादन से उत्पन्न कर रहे हैं। खाद के अधिकांश कृषि क्षेत्र पर एक उर्वरक संशोधन के रूप में स्थानीय रूप से प्रयोग किया जाता है। क्योंकि खाद आवेदन के ऐतिहासिक दृष्टि से उच्च दर की, जैसे नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे पोषक तत्वों की मिट्टी में जमा किया है और अब उपसतह लीचिंग 2 के माध्यम से परोक्ष नुकसान के लिए अतिसंवेदनशील हैं। भूजल प्रवाह की ज्यादातर खाइयों कि अंततः खाड़ी से 3 नाली का एक व्यापक नेटवर्क की ओर निर्देशित है। खाड़ी के लिए किया जाता पोषक तत्वों eutrophication 4 के कारण खाड़ी के स्वास्थ्य में गिरावट से जुड़ी हैं।

पोषक तत्वों की ऑफ-साइट नुकसान के साथ कनेक्ट पोषक तत्व प्रबंधन जलीय नजर रखने के लिए विशेष उपकरणों की आवश्यकता हैप्रवाह और जुड़े पोषक तत्व स्थानान्तरण। Lysimeters विशेषताएँ और मिट्टी के माध्यम से पोषक तत्वों की आवाजाही यों इस्तेमाल उपकरणों की एक प्रमुख श्रेणी प्रतिनिधित्व करते हैं। Lysimeters तनाव lysimeters कि इतना है कि मुकाबला करने के लिए मिट्टी मैट्रिक्स संभावित समायोजित किया जा सकता से, पानी में 5-7 percolating में निगरानी पोषक तत्व प्रवाह में उपयोग का एक लंबा इतिहास है कि वे बेहतर अनुमान संयंत्र उपलब्ध पानी, शून्य तनाव lysimeters कि प्रक्रियाओं के अधिक प्रतिनिधि हैं करने के लिए मुक्त जल निकासी के दौरान होने वाली। सभी दृष्टिकोणों वर्तमान निहित पूर्वाग्रहों lysimetery करने के लिए। उदाहरण के लिए, कुछ lysimeters भी पूरी तरह से प्राकृतिक मिट्टी में स्थानिक जटिल प्रक्रियाओं का प्रतिनिधित्व करने के लिए छोटे हैं, या बहुत बड़ी और महंगी विषम मिट्टी 8 की अच्छी सांख्यिकीय प्रतिकृति प्रदान करने के लिए कर रहे हैं। इसके अलावा, पैन lysimeters की आवश्यकता होती है उनके ऊपर मिट्टी leachate इकट्ठा करने के लिए संतृप्त और मैट्रिक्स प्रवाह 9 मापने में तनाव lysimeters की तुलना में अक्षम रहे हो।

बंद lysimeter सिस्टम,ऐसे शून्य तनाव मिट्टी कोर lysimeters (यह भी मिट्टी केवल पत्थर का खंभा lysimeters के रूप में जाना जाता है) के रूप में, बहुत आत्मविश्वास के साथ जो पानी बजट और जुड़े प्रदूषक बजट (जैसे, पोषक तत्व बजट) से बाहर किया जाता है 10 में सुधार होगा। ये lysimeters सबसे अधिक प्रतिनिधि, जब वे मिट्टी के बरकरार कोर होते हैं; repacked मिट्टी के साथ भरा lysimeters मूल संरचना, क्षितिज और macropore कनेक्शन है कि विलेय और कण यौगिकों को समान रूप से 11,12 के परिवहन प्रभाव बनाए रखने के लिए नहीं है। एक प्रयोगात्मक खड़े बिंदु से, दृष्टिकोण है कि अबाधित मिट्टी की स्थिति का अधिक से अधिक प्रतिकृति की सुविधा फायदेमंद हैं, निहित स्थानिक परिवर्तनशीलता है कि मिट्टी भौतिक और रासायनिक गुणों 13 में मौजूद दिया।

दो पसंदीदा तरीकों बरकरार मिट्टी कोर lysimeters इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया गया है: ड्रॉप हथौड़ा और काटने के सिर। पूर्व और अधिक सामान्यतः, प्रदर्शन किया गया है, क्योंकि यह एक स्लेज हैम के रूप में सरल उपकरणों के साथ प्राप्त किया जा सकतामेर (छोटे lysimeters)। जब ठीक से प्रदर्शन किया, एक बूंद हथौड़ा के साथ मिट्टी कोर संग्रह होना दिखाया गया है अपेक्षाकृत लागत प्रभावी है, खासकर जब अन्य coring तकनीक के साथ तुलना में। हालांकि, सरासर जमीन में एक lysimeter आवरण ड्राइविंग द्वारा लगाए गए बलों smearing और संघनन, कि देशी मिट्टी के प्रतिनिधि नहीं हैं lysimeter के अंदर की स्थिति के उत्पादन पैदा कर सकता है और यहां तक कि पानी आंदोलन (जैसे, बाईपास प्रवाह के कुछ प्रकार के पक्ष में, या साथ प्रवाह हो सकता है मिट्टी कोर धार)। नतीजतन, कुछ शोधकर्ताओं कि दूर एक ड्रिलिंग उपकरण या अन्य डिवाइस खुदाई 5 के साथ एक अक्षुण्ण मिट्टी में कटौती corers के उपयोग को प्राथमिकता दी है।

विभिन्न सामग्री मिट्टी कोर lysimeters के लिए casings के रूप में इस्तेमाल किया गया है। स्टील पाइप और बक्से अपेक्षाकृत कम लागत, टिकाऊ और आसानी से उपलब्ध हैं और उनकी ताकत 14-17 के कारण बड़ा lysimeters इकट्ठा करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। हालांकि, जबकि स्टील रिलायंस एनर्जी के लीचिंग के मूल्यांकन के लिए संतोषजनक हैatively के सक्रीय यौगिकों ऐसे नाइट्रेट के रूप में, इस्पात में लौह फॉस्फेट के साथ प्रतिक्रिया करता है और इसलिए लेपित किया जाना चाहिए या अन्यथा फास्फोरस लीचिंग के अध्ययन के लिए इलाज किया। आमतौर पर, प्लास्टिक casings ऐसी मोटी दीवारों (अनुसूची 80) पीवीसी पाइप कि एक बूंद हथौड़ा (यदि प्रयुक्त) के प्रभाव का सामना कर सकते हैं के रूप में फास्फोरस लीचिंग, अध्ययन और इसकी संरचना को बनाए रखने के लिए इस्तेमाल किया जाता है जब बड़े व्यास मिट्टी कोर प्राप्त कर रहे हैं (जैसे, ≥30 सेमी) 18-22।

सामान्य में, मिट्टी कोर lysimeters पूर्व सीटू विश्लेषण कर रहे हैं। एक बार एकत्र, मिट्टी कोर lysimeters आउटडोर "lysimeter फार्मों" में स्थापित किया जा सकता है, जहां मिट्टी आसपास और ऊपर जमीन मौसम प्राकृतिक क्षेत्र की स्थिति को दर्शाते हैं। उदाहरण के लिए, स्वीडन में, स्वीडिश कृषि विश्वविद्यालय तीन अलग-अलग lysimeter खेतों पिछले तीन दशकों में बनाए रखा है, कीटनाशक भाग्य और परिवहन, लंबे समय तक मिट्टी की उर्वरता परीक्षण, और प्रबंधन के तरीकों कि 30 सेमी व्यास Inta करने के लिए बढ़ाया जा सकता का विश्लेषणसीटी 23 कोर। मिट्टी कोर lysimeters भी इनडोर लीचिंग प्रयोगों जहां जलवायु परिस्थितियों 24,25 का अधिक से अधिक नियंत्रण नहीं है के अधीन किया गया है। लियू एट अल। एक वर्षा सिम्युलेटर इस्तेमाल किया नियमित रूप से पकड़ने की एक सरणी 26 फसलों के अंतर्गत मिट्टी कोर lysimeters की सिंचाई के लिए। Kibet और कुन सभी नियोजित हाथ सिंचाई तकनीक मिट्टी कोर 27,28 के माध्यम से आर्सेनिक और पोषक तत्वों की लीचिंग अध्ययन करने के लिए।

edaphic और जलीय प्रक्रियाओं की एक किस्म मिट्टी कोर lysimeters से अनुमान लगाया जा सकता है। कुन एट अल। (2015) यूरिया आवेदन 28 के बाद नाइट्रोजन लीचिंग जांच करने के लिए 30 सेमी व्यास पीवीसी स्तंभ lysimeters इस्तेमाल किया। एक सिंचाई घटना के बाद अलग-अलग समय अंतराल पर leachate इकट्ठा करके, वे पूर्व macropore प्रवाह का बोलबाला हो ग्रहण के साथ तेजी से और धीरे-धीरे प्रवाह के बीच अंतर करने में सक्षम थे, और बाद में मैट्रिक्स प्रवाह का बोलबाला हो ग्रहण किया। चूंकि यूरिया आसानी से संपर्क वाई में जब hydrolyzed हैवें मिट्टी, वे leachate में ऊंचा यूरिया सांद्रता macropore परिवहन कि मिट्टी मैट्रिक्स नजरअंदाज के सबूत के रूप में यूरिया आवेदन के बाद शीघ्र ही एकत्र की उपस्थिति में व्याख्या की। समय के साथ, वे leachate में नाइट्रोजन के विभिन्न रूपों का ऊंचा सांद्रता का पता चला, प्रारंभिक हाइड्रोलिसिस के बाद अमोनियम के लिए आवेदन किया यूरिया के परिवर्तन पर नज़र रखने के लिए, तो अमोनियम नाइट्रेट के परिवर्तन nitrification के साथ करने के लिए।

, डिजाइन के संचालन और मिट्टी कोर lysimeter प्रयोगों की व्याख्या में विचारों को स्पष्ट करने के लिए, हम संयुक्त राज्य अमेरिका के मध्य अटलांटिक तटीय मैदान में पाया चार अलग मिट्टी की एक जांच से बाहर किया। अध्ययन मापा लीचिंग एकाग्रता और पहले और सूखी पोल्ट्री खाद (यानी, पोल्ट्री "कूड़े"), 28 के आवेदन के बाद नाइट्रेट का नुकसान। मिट्टी के लिए पोल्ट्री कूड़े के आवेदन से पोषक तत्व घाटा खाड़ी के स्वास्थ्य के लिए एक प्रमुख चिंता का विषय है, और लागू की बातचीत को समझने में हैंपोल्ट्री कूड़े और कृषि मिट्टी के गुण पोषक तत्व प्रबंधन सिफारिशों में सुधार करने की जरूरत है। हम यहाँ बरकरार मिट्टी कोर lysimeters निकालने मिट्टी की नमी ट्रैकिंग, और इन मिट्टी से अंतर नाइट्रेट लीचिंग घाटा व्याख्या के लिए एक विस्तृत तरीका मौजूद है।

इस प्रयोग Delmarva प्रायद्वीप, संयुक्त राज्य अमेरिका 27,28 के कृषि मिट्टी से पोषक तत्व लीचिंग आकलन करने के लिए किए गए एक बड़े अध्ययन का हिस्सा है। मिट्टी कोर lysimeters डेलावेयर, मैरीलैंड और वर्जीनिया में साइटों से एकत्र किए गए थे 2010 में यहाँ हम इन अध्ययनों से अप्रकाशित परिणाम प्रस्तुत करते हैं। हालांकि प्रारंभिक प्रयोगों शोध करे मिट्टी से फास्फोरस लीचिंग, नाइट्रेट लीचिंग आकलन करने के लिए आयोजित की गई भी नजर रखी थी।

चार खाड़ी वाटरशेड के अटलांटिक तटीय मैदान से आम कृषि मिट्टी नमूना थे: Bojac (मोटे-बलुई, मिश्रित, semiactive, उष्मा सम्बंधी िटिपक Hapludult); Evesboro (मेसिक, Lamell लेपितआईसी Quartzipsamment); Quindocqua (ठीक-बलुई, मिश्रित, सक्रिय, मेसिक िटिपक Endoaquult); Sassafras (ठीक-बलुई, सिलिका, semiactive, मेसिक िटिपक Hapludult)। प्रत्येक मिट्टी के लिए, क्षितिज आकृति विज्ञान कॉलम (1 टेबल) की खुदाई से अवगत कराया प्रोफाइल से वर्णित किया गया था। मिट्टी की सतह बनावट रेत (Evesboro) ठीक रेत / रेतीली दोमट बलुई को लेकर (Bojac और Sassafras) दोमट गाद के लिए (Quindocqua)। हालांकि सभी मिट्टी ऐतिहासिक पोल्ट्री कूड़े के साथ निषेचित कर दिया गया था, कोई 10 महीनों के अध्ययन के लिए पूर्व में लागू किया गया था। सभी मिट्टी मिट्टी कोर lysimeter संग्रह करने से पहले कम से कम एक सत्र के लिए मक्का उत्पादन तक नहीं, में किया गया था।

संग्रह के बाद, मिट्टी कोर lysimeters राज्य कॉलेज, फिलीस्तीनी अथॉरिटी में यूएसडीए-एआरएस simulatorium सुविधा के लिए ले जाया गया था। वहाँ वे घर के अंदर सिंचाई प्रयोगों (22-26 डिग्री सेल्सियस) के अधीन पोषक तत्व पोल्ट्री कूड़े आवेदन से संबंधित लीचिंग आकलन करने के लिए गए थे। विशेष रूप से,lysimeters 8 सप्ताह के लिए पानी साप्ताहिक के 2 सेमी के साथ सिंचित कर रहे थे जब तक रसना में नाइट्रेट मिट्टी के बीच equilibrated किया गया था। पोल्ट्री कूड़े (सूखा पोल्ट्री खाद) तो 162 किलो हा कुल एन सिंचाई -1 5 सप्ताह के लिए जारी किया गया था की दर से सब मिट्टी की सतह के लिए लागू किया गया था। नमी सेंसर लगातार 5 मिनट के अंतराल पर बड़ा नमी की मात्रा दर्ज की गई, सिंचाई और लीचिंग चक्र के दौरान। Leachate 24 घंटे के बाद एकत्र किया गया था और फिर 7 दिन बाद तुरंत सिंचाई करने से पहले।

मिट्टी कोर lysimeters से leachate डेटा से पहले और कूड़े के आवेदन के बाद मतभेदों के बीच मिट्टी leachate मात्रा और गुणवत्ता में अंतर है, साथ ही वर्णन करने के लिए सरल वर्णनात्मक आँकड़ों का उपयोग कर विश्लेषण किया गया। क्योंकि मिट्टी में नमी सेंसर प्रत्येक मिट्टी के लिए केवल दोहराने मिट्टी कोर lysimeters में से दो में रखा गया था (Evesboro, Bojac, Sassafras, Quindocqua), मिट्टी की नमी सामग्री के लिए आँकड़े एन = 2 पर आधारित थे, जबकि एसleachate गहराई के लिए tatistics, नाइट्रेट-एन एकाग्रता और नाइट्रेट-एन के प्रवाह Evesboro, Bojac और Sassafras और 5 Quindocqua के लिए मिट्टी कोर lysimeters के लिए 10 कोर मिट्टी lysimeters से प्राप्त किए गए। मिट्टी के भीतर प्रतिकृति के महत्व का आकलन करने के लिए, leachate गहराई के लिए भिन्नता (सीवी) के गुणांक अलग दोहराने संख्या के लिए गणना की गई। एक मोंटे कार्लो सिमुलेशन दृष्टिकोण को बार-बार प्रत्येक मिट्टी समूह के भीतर प्रतिकृति की कुल संख्या से मिट्टी कोर lysimeters (एन = 3) के एक सबसेट नमूने के लिए इस्तेमाल किया गया था (Evesboro, Bojac, Sassafras के लिए 10, 5 Quindocqua के लिए)।

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Protocol

1. सामग्री तैयारी

  1. अनुसूची 80 पीवीसी; 30.5 सेमी (12 इंच) व्यास (नाममात्र आईडी) से lysimeter की मुख्य शरीर कट; इस 1.9 सेमी (0.75 इंच) (चित्रा 1 ए) की एक दीवार मोटाई है। मिट्टी की परत (ओं) का अध्ययन किया जा करने के लिए की मोटाई के आधार पर lysimeter शरीर की लंबाई में कटौती; इधर, एक 53 सेमी (21 इंच) लंबे समय से शरीर का उपयोग करें। एक 0.63 सेमी lysimeter के नीचे अंत के आसपास 45 डिग्री के उठाव से गहरी lysimeter शरीर के अंदर दीवार पर एक तेज अग्रणी धार के लिए फार्म भगदड़ मिट्टी के माध्यम से काटने में सहायता करने के लिए।
  2. टोपी में अनुसूची 80 परमवीर चक्र के एक 15.3 सेमी लंबा 30.5 सेमी आईडी अंगूठी gluing पानी का नि: शुल्क जल निकासी के लिए अनुमति देते हैं और संग्रह करने से पहले (चित्रा 1 बी) leachate के लिए भंडारण क्षमता प्रदान करने के लिए एक से 34.5 सेमी आईडी, फ्लैट नीचे पीवीसी टोपी को संशोधित करें। एक ही स्टॉक से अंगूठी कट के रूप में मुख्य शरीर एक युग्मन शरीर के लिए टोपी में शामिल होने के रूप में सेवा करने के लिए। टोपी एक लचीला युग्मन और नली clamps के साथ शरीर के लिए शामिल हो जाएगा (चित्रा -1 सी और 1 डी)। एक 1.27 सेमी छेद ड्रिलिंग और एक 1.27 सेमी 14 एनपीटी पाइप नल के साथ यह दोहन से नमूना संग्रह के लिए एक बंदरगाह स्थापित करें और टोपी के बाहरी छोर में एक 1.27 सेमी नायलॉन कांटेदार पुरुष एडाप्टर (चित्रा 1E) की बारी है जहां sidewall और नीचे मिलते हैं।
  3. 1.27 सेमी मोटी फ्लैट शेयर पीवीसी कि lysimeters (चित्रा 1G) के तल को कवर करने के लिए इस्तेमाल किया जाएगा से एक 34 सेमी व्यास डिस्क कट। ड्रिल 180, समान रूप से स्थान दिया गया है, 0.32 सेमी। डिस्क में व्यास छेद टोपी में प्रवेश के लिए मिट्टी से भरे lysimeter के नीचे से जल निकासी की अनुमति है। गोंद जमीन कपड़े या डिस्क के एक तरफ करने के लिए अन्य फिल्टर कपड़े leachate जल निकासी के दौरान नीचे डिस्क के माध्यम से गुजर से मिट्टी को रोकने के लिए।
  4. 2.5 सेमी फ्लैट लोहे और 2.5 सेमी पानी के पाइप (चित्रा 2) से उठाने कैंची बनाएँ। 50.0 सेमी लंबाई करने के लिए फ्लैट लोहे की 2.5 सेमी बैंड के दो कटौती और एक अर्द्ध सर्कल एक गाइड के रूप में lysimeter शरीर के बाहर का उपयोग करने में मोड़। वेल्ड एक 5 सेमी खऔर प्रत्येक अर्द्ध सर्कल बैंड के प्रत्येक के अंत करने के लिए। एक काज पिन के साथ बैंड में से प्रत्येक के साथ जुड़ें। एक दूसरे के विपरीत बैंड के बाहरी रिंग पर पानी के पाइप वेल्ड।

ड्रॉप हथौड़ा के साथ मिट्टी में 2. ड्राइविंग Lysimeter आवरण

  1. संग्रह क्षेत्र से सतह वनस्पति, चट्टानों और अन्य मलबे को हटाने। स्थिति 2 जमीनी स्तर पर शव जहां lysimeters से लिया जाए (चित्रा 3 ए) कर रहे हैं lysimeter। सुनिश्चित करें, ताकि स्तंभ के भीतर है कि मिट्टी एक समान गहराई की है कि lysimeters स्तर हैं।
  2. lysimeter शरीर पर जगह में एक विशेष रूप से डिजाइन, ट्रेलर घुड़सवार, ड्रॉप हथौड़ा चलाओ। जब ड्रॉप हथौड़ा जगह में है, जमीन और lysimeter निकायों के शीर्ष के साथ स्टील प्लेट के स्तर के लिए हाइड्रॉलिक संचालित outriggers तैनात। Outriggers भी बूंद हथौड़ा (चित्रा 3 बी) के लिए स्थिरता प्रदान करते हैं।
  3. आंशिक रूप से 10.2 सेमी मोटी, 1.52 मीटर 1.52 मीटर वर्ग स्टील प्लेट 1,180 किलो तक एक 3 मीटर टॉवर वजन की सहायता के साथ द्वारा फहरानेएक यांत्रिक चरखी (चित्रा 3 बी)। स्टील प्लेट रिलीज मिट्टी में कॉलम हथौड़ा।
  4. दोहराएँ कदम स्तंभ रिम तक 2.3 कई बार मिट्टी की सतह (चित्रा 3 सी) के ऊपर 2 सेमी है।
  5. अंदर और स्तंभ के बाहर मिट्टी की गहराई को मापने के द्वारा lysimeter अंदर मिट्टी संघनन के लिए जाँच करें। अगर स्तंभ के अंदर मिट्टी अधिक से अधिक 1 सेमी स्तंभ के बाहर मिट्टी से कम है, मिट्टी जमा कर रहे हैं और अनुसंधान के लिए उपयुक्त नहीं हैं।

3. मृदा कोर हटाना

  1. खुदाई की प्रक्रिया के दौरान मिट्टी और अन्य मलबे से प्रदूषण को रोकने के लिए स्तंभ पर एक छिद्रित पीवीसी डिस्क (चित्रा 1 सी) और लचीला पाइप युग्मन (चित्रा -1) रखें।
  2. मिट्टी कोर के बगल में एक खाई और एक बेकहो (चित्रा 4 ए) के साथ स्तंभ तल की तुलना में थोड़ा गहरी खुदाई।
  3. एक फावड़ा के साथ छेद को चौड़ा या लेने (चित्रा 4 बी) और एम के रूप में बेनकाबसंभव के रूप में सिलेंडर के बाहर की uch।
  4. स्तंभ की ओर से पूरी लंबाई के साथ एक भारी धातु खुदाई बार नीचे धक्का इतना है कि यह मिट्टी और बाहर स्तंभ दीवार (चित्रा 4C) के बीच है।
  5. खुदाई बार आगे और पीछे जिज्ञासा तक स्तंभ के नीचे मिट्टी इंटरफेस टूट गया है।
  6. मिट्टी कोर को हटाने के लिए तैयार करने में lysimeter (चित्रा 2 में दिखाया गया है) के ऊपर चारों ओर उठाने कैंची फ़्रेम। एक व्यक्ति को प्रत्येक बार पकड़े के साथ, ऊपर खींचने तक कैंची स्तंभ के चारों ओर कसकर बंद करने और छेद से बाहर lysimeter उठा। एक फ्लैट काम की सतह पर lysimeter प्लाईवुड के टुकड़े के रूप में रखें।

4. Lysimeter विधानसभा के लिए मिट्टी कोर तैयारी

  1. पर मिट्टी कोर फ्लिप इतना है कि नीचे की ओर ऊपर है। लकड़ी प्लाईवुड डिस्क 3.1 कदम में स्थापित जगह में मिट्टी का आयोजन करेंगे।
  2. धीरे, यहां तक कि परमवीर चक्र (चित्रा 5 ए) के रिम w के साथ मिट्टी के स्तरएक सीधे बढ़त ith। एक कलम चाकू या शराबी के साथ रिम के विमान से ऊपर फैला हुआ पत्थर निकालें।
  3. रासायनिक निष्क्रिय खेलने रेत के साथ किसी भी रिक्तियों को भरने और धीरे यह (चित्रा 5 ब) पैक।
  4. ग्रेड भी एक सीधे बढ़त के साथ स्तंभ नीचे के साथ रेत और किसी भी अतिरिक्त रेत (चित्रा 5C और डी) को हटा दें।
  5. रिम से किसी भी मिट्टी और एक ब्रश के साथ lysimeters के बाहर की ओर दीवारों को साफ या हल्के से यह बढ़त से उड़ा और सुनिश्चित करें कि रिम साफ है चिपकने रहना और टोपी का एक सुखद फिटिंग के लिए करने के लिए।

5. Lysimeter कोडांतरण

  1. Lysimeter (चित्रा 6A) के रिम के आसपास साफ सिलिकॉन गहनी की एक सतत दौर मनका बाहर निकालना। गहनी lysimeters के लिए छिद्रित डिस्क नीचे सील और लीक को रोकने के लिए काफी मोटी होना चाहिए।
  2. छिद्रित डिस्क (चित्रा -1 सी) फिल्टर कपड़े के साथ रिम पर रेत का सामना करना पड़ निर्धारित करना औरप्लेट और lysimeter के अच्छे संपर्क अनुमति देने के लिए मजबूती से नीचे दबाएँ।
  3. प्लेट के किनारे के आसपास आठ समान स्थान पायलट छेद ड्रिल और एक ड्रिल ड्राइवर के साथ 1.0 इंच स्टेनलेस स्टील शिकंजा के साथ छिद्रित डिस्क जकड़ना (चित्रा 6B)।
  4. Lysimeter आधार करने पर लचीला पाइप युग्मन पर्ची इतना है कि युग्मन के बारे में 2 सेमी lysimeter रिम (चित्रा 5C) ऊपर में पेश किया जाता है।
  5. लचीला पाइप युग्मन (चित्रा 6C) में संशोधित पीवीसी टोपी फिट है, और टोपी नीचे धक्का जब तक यह lysimeter शरीर के साथ संपर्क में आता है। टोपी के शीर्ष पर लकड़ी का एक ब्लॉक के साथ एक लकड़ी का हथौड़ा का उपयोग धीरे जगह में टोपी का दोहन करने के लिए।
  6. युग्मन के खांचे में बन्धन बैंड की जगह और युग्मन में बाधा के बिना हल्के से सुरक्षित है। धातु कसो एक हाथ से युग्मन के आसपास आयोजित 1/4 इंच हेक्स चालक जब तक lysimeter टोपी जगह में मजबूती आयोजित किया जाता है। lysimeter फ़्लिप किया और ले जाया जा रहा एक जलवायु शेष भाग के लिए तैयार हैलुढ़का सुविधा।

6. नमी सेंसर स्थापित

  1. मुंशी 5 और 25 सेमी गहराई में lysimeter दीवार पर एक 5 सेमी लंबा, क्षैतिज रेखा। मिट्टी की सतह और नहीं से उपाय lysimeter के रिम।
  2. चिह्नित लाइनों में से प्रत्येक के अंत में lysimeter की दीवार के माध्यम से एक 1.0 सेमी व्यास छेद ड्रिल।
  3. दूर एक रोटरी काटने के उपकरण के साथ drilled छेद के बीच प्लास्टिक की शेष 3 सेमी कट।
  4. एक 1 सेमी 5 सेमी मोटी लंबे मिट्टी में भट्ठा छेनी एक नमी संवेदक (जैसे, दशभुज) के आवरण को समायोजित करने के लिए।
  5. जब तक सेंसर prongs मजबूती से मिट्टी में दफन कर रहे हैं और कहा कि केवल तार lysimeter से बाहर चिपके हुए है बाहर साफ स्लॉट में छेद में नमी संवेदक पुश।
  6. एक ब्रश या चीर के साथ स्लॉट की दीवारों से साफ मिट्टी।
  7. स्लॉट में सिलिकॉन गहनी की एक मोटी मनका लागू बाहर लीक से पानी को रोकने के लिए। बाद गहनी सूख गया है, एन के लिए सिलिकॉन की एक दूसरे चक्र लागूसुनिश्चित करें कि सेंसर आसपास के छेद में सभी अंतराल सील कर रहे हैं।

7. Leachate संग्रह के लिए Lysimeters तैयारी

  1. मिट्टी और गहनी के साथ lysimeter दीवार के बीच सील अंतराल lysimeter के अंदर की दीवारों के नीचे तरजीही प्रवाह के जोखिम को कम करने के लिए।
    1. पियर्स और एक मानक गहनी बंदूक में स्पष्ट सिलिकॉन गहनी की एक ट्यूब लोड।
    2. शून्य के बीच गहनी ट्यूब की नोक मिट्टी भरे जाने के लिए और lysimeter शरीर के अंदर चेहरे में रखें। 2 सेमी के बारे में मिट्टी के नीचे गहनी बंदूक की नोक पुश। ट्यूब से बाहर गहनी निचोड़ जब तक यह शून्य भर जाता है और मिट्टी की सतह से ऊपर oozes।
  2. एक बेंच के ऊपर या फ्लैट सतह और काफी तगड़ा पर सेट lysimeters कई lysimeters और पर्याप्त उच्च एक 4.0 एल जग में पानी का नि: शुल्क जल निकासी की अनुमति के लिए (चित्रा 7) के वजन को संभालने के लिए।
  3. कि मिट्टी कोर lysimeters एक छोटी सी (15 सेमी) आत्मा के स्तर के साथ सभी दिशाओं में लगाए जाते हैं की जाँच करें। आवश्यक पीएलए हैंसीई shims नीचे lysimeters जब तक मिट्टी की सतह पूरी तरह से लगाया जाता है।
  4. पिरोया नायलॉन ट्यूब फिटिंग (एनपीटी में 0.5) के आसपास Teflon टेप लपेटें और टोपी में फिटिंग दक्षिणावर्त बारी है। एक समायोज्य रिंच के साथ फिटिंग कस तक धागे से कोई भी दिखाई दे रहे हैं।
  5. नायलॉन फिटिंग की कांटेदार अंत पर एक 0.5 इंच नली पुश और नली में कटौती इतना है कि यह संग्रह सुराही के मुंह में लगभग 4.0 सेमी से गुजरता है।
  6. lysimeter के तहत कंटेनर सेट और संग्रह सुराही के अंदर नली जगह है।

8. सिंचाई Lysimeters और एकत्रित Leachate

  1. पनीर कपड़े या अन्य पारगम्य, रासायनिक निष्क्रिय कपड़े के साथ मिट्टी की सतह कवर की रक्षा और मिट्टी समुच्चय और सतह के अवशेषों को संरक्षित करने के लिए।
  2. एक स्नातक की उपाधि प्राप्त सिलेंडर में विआयनीकृत पानी की 1,450 मिलीलीटर उपाय और पानी में डाल देना, सिर बौछार से लैस कर सकते हैं। धीरे और समान रूप से एक दर है कि distu नहीं है पर कपड़े पर पानी छिड़कमिट्टी की सतह आरबी।
  3. टोपी और संग्रह कंटेनर में मिट्टी स्तंभ के माध्यम से एक रसना के घुसपैठ करने के लिए पानी के लिए समय की अवधि तक प्रतीक्षा करें।
  4. दुकान का छेद की ओर lysimeter युक्ति जब तक सभी पानी संग्रह बर्तन में lysimeter जलाशय टोपी से सूखा है।
  5. एक पैमाने के साथ एकत्र leachate की बड़े पैमाने पर मापने और ग्राम में बड़े पैमाने पर परिवर्तित एमएल (मान लेते हैं कि पानी की 1.0 ग्राम 1.0 मिलीग्राम के बराबर है)। 350 मिलीलीटर बाँझ प्लास्टिक की बोतल में नमूना leachate नमूना डालो। इसके तत्काल बाद एक सक्शन प्रवाह इंजेक्शन विश्लेषण 31 के माध्यम से वर्णमिति का उपयोग कर नाइट्रेट विश्लेषण के लिए तैयारी में 0.45 माइक्रोन फिल्टर पेपर के साथ सुसज्जित कीप के साथ 50 मिलीलीटर फिल्टर।
  6. स्टोर फ़िल्टर और एक रेफ्रिजरेटर और विश्लेषण जब तक 4 डिग्री सेल्सियस में नमूनों की अनफ़िल्टर्ड अंश।

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Representative Results

मिट्टी की नमी, leachate गहराई और leachate रसायन विज्ञान सब मिट्टी भर में परिवर्तनशीलता उदाहरण देकर स्पष्ट करना, एक विशेष मिट्टी के दोहराने मिट्टी कोर lysimeters के बीच आंतरिक परिवर्तनशीलता के बावजूद मिट्टी के गुणों का एक समारोह के रूप में मतभेद खुलासा। बाद में एक बिंदु वारंट प्रयोगात्मक डिजाइन की दृष्टि से विशेष ध्यान दें, मिट्टी की नमी और लीचिंग की प्रक्रिया में निहित परिवर्तनशीलता के रूप में टाइप 2 सांख्यिकीय त्रुटि को कम करने के लिए काफी प्रतिकृति की आवश्यकता है। वर्तमान अध्ययन में, विभिन्नता का गुणांक (सीवी) सब मिट्टी भर में 0.02 से 0.38 के लिए मिट्टी की नमी के लिए, 0.06 को leachate गहराई के लिए, नाइट्रेट एन सांद्रता के लिए 0.55, और 0.23 को 0.54 नाइट्रेट-एन के प्रवाह के लिए लेकर 0.02 0.22।

विचरण पर lysimeter प्रतिकृति का प्रभाव व्यक्ति मिट्टी (Bojac, Evesboro, Sassafras, Quindocqua) की प्रतिकृति से leachate डेटा नमूने से यह साफ है, एक मजबूत inf खुलासादूसरों की तुलना में कुछ चर पर प्रतिकृति के luence। सामान्य तौर पर, सीवी स्पष्ट रूप से कम हो जाती है lysimeter के रूप में तीन से दस तक वृद्धि प्रतिकृति (या Quindocqua, तीन से पांच प्रतिकृति के मामले में)। leachate गहराई के लिए, सीवी 0.14 से 0.06 के लिए Bojac मिट्टी के लिए, 0.12 से Evesboro मिट्टी के लिए 0.06 और 0.08 से Sassafras मिट्टी के लिए 0.03 की कमी हुई। जबकि एन = 5 के लिए CV 0.02 था Quindocqua, जिसके लिए केवल पांच प्रतिकृति अस्तित्व में है, एन = 3 के CV के मामले में 0.04 था। नाइट्रेट-एन एकाग्रता के लिए, सीवी 0.88 से 0.34 के लिए Bojac के लिए 0.39 से 0.17 के लिए Evesboro के लिए कम है, और 0.26 से 0.12 Sassafras के लिए करने के लिए। Quindocqua के लिए, नाइट्रेट-एन एकाग्रता के CV पांच प्रतिकृति के साथ 0.17 करने के लिए तीन प्रतिकृति के साथ 0.35 से मना कर दिया। नाइट्रेट-एन के प्रवाह की CV पर प्रतिकृति के प्रभाव नाइट्रेट-एन एकाग्रता के साथ मनाया के समान था।

मिटटी की नमी

5 सेमी और निम्न सिंचाई 25 सेमी गहराई में मिट्टी पानी की मात्रा में परिवर्तन (8 चित्रा) मोटे और महीन बनावट मिट्टी के बीच पानी के संचरण में मतभेद प्रदर्शित करता है। नमी प्रोफाइल मोटे बनावट Evesboro रेत और Sassafras रेतीली दोमट मिट्टी के माध्यम से सिंचाई के लिए पानी की तेजी से आंदोलन का संकेत मिलता है। दोनों 5 और 25 सेमी गहराई में इन मिट्टी में बड़ा पानी की मात्रा 0.31 के औसत और 0.22 मीटर 3 एम -3 की वृद्धि हुई, क्रमशः, सिंचाई के 1 घंटे के भीतर और फिर पृष्ठभूमि के स्तर को लौट (0.17 और 0.21 मीटर 3 एम -3) सिंचाई के बाद 9 घंटा से। इसके विपरीत, Bojac और Quindocqua मिट्टी में बड़ा पानी की सामग्री सिंचाई के बाद कम से कम 20 घंटा के लिए जब तक पृष्ठभूमि के स्तर को वापस नहीं किया।

leachate गहराई

साप्ताहिक leachate गहराई experim के पाठ्यक्रम पर चार मिट्टी के लिए 1.12 1.95 सेमी से लेकरदस्तावेजों (9 चित्रा)। सिंचाई पानी वसूलियां, जिसे सिंचाई के पानी की प्रतिशत, मिट्टी की बनावट से संबंधित एक सामान्य प्रवृत्ति, रेतीले Evesboro (81%) और Sassafras (85%) मिट्टी से थोड़ा अधिक Bojac बनावट महीन से की तुलना में कुशल होने से वसूली के साथ पीछा किया (77% ) और Quindocqua (71%) मिट्टी। अधिकांश leachate सिंचाई (24 घंटे) के बाद पहली नमूने, कुल leachate Bojac के लिए एकत्र की 80% के बराबर के साथ एकत्र किया गया था, कुल leachate Evesboro के लिए एकत्र, कुल leachate Sassafras के लिए एकत्र की 91%, और 99% से 84% कुल leachate Quindocqua के लिए एकत्र की।

नाइट्रेट-एन सांद्रता और leachate में अपशिष्टों

leachate में नाइट्रेट-एन सांद्रता कूड़े आवेदन के बाद वृद्धि हुई है, लेकिन मिट्टी के बीच अलग लौकिक पैटर्न का पालन किया। खाद आवेदन, leachate च में नाइट्रेट-एन एकाग्रता से पहले सप्ताह मेंया चार मिट्टी में औसतन 27.1 मिलीग्राम एल -1 (चित्रा 10)। ठीक बनावट Quindocqua के लिए, एकाग्रता के साथ तुरंत नाइट्रेट-एन leachate नमूनों में पहले सप्ताह के औसत 39.9 मिलीग्राम एल -1 से नुकीला। इसके विपरीत, नाइट्रेट-एन sandier बनावट मिट्टी से leachate में, और धीरे धीरे वृद्धि की चोटी नाइट्रेट एन सांद्रता Bojac मिट्टी (37.3 मिलीग्राम एल -1 का औसत) और के लिए कूड़े के अलावा के बाद चार सप्ताह के लिए कूड़े इसके बाद दो सप्ताह होने वाली के साथ Evesboro (53.0 मिलीग्राम एल -1 का औसत) और Sassafras मिट्टी (57.1 मिलीग्राम एल -1 का औसत)।

Leachate नाइट्रेट-एन के प्रवाह में मतभेद (किलो हा -1) leachate में नाइट्रेट-एन सांद्रता में केवल प्रवृत्तियों लेकिन यह भी (चित्रा 11) leachate गहराई में मतभेद नहीं दर्शाते हैं। कूड़े आवेदन करने से पहले, साप्ताहिक नाइट्रेट अपशिष्टों, 2.0-5.8 किलो हा -1 थे Sassafras साथ> Evesboro> Bojac> Quindocqua। Sassafras और Evesboro lysimeters (9 चित्रा) से अधिक से अधिक गहराई leachate कूड़े आवेदन से पहले नाइट्रेट-एन के अपशिष्टों में स्पष्ट कर रहे हैं। पोल्ट्री कूड़े आवेदन और नाइट्रेट-एन के प्रवाह पर leachate मात्रा की भूमिका का आकलन करने के लिए, कूड़े आवेदन से पहले से मिट्टी नाइट्रेट-एन अपशिष्टों बाद साप्ताहिक अपशिष्टों (चित्रा 12) से घटाया गया था। मिट्टी के बीच नेत्रहीन प्रवाह परिवर्तन के परिणामस्वरूप पैटर्न और नाइट्रेट-एन के प्रवाह में सीमा 1.1 4.7 किलो हा -1 है। कूड़े आवेदन spikes के तुरंत बाद Quindocqua मिट्टी से नाइट्रेट-एन के प्रवाह और अन्य मिट्टी से अपशिष्टों से अधिक से अधिक छह सप्ताह तक रहता है। मोटे बनावट मिट्टी से नाइट्रेट-एन अपशिष्टों, फिर से, 3.0 किलो हा -1 में बढ़ता जा Bojac (3.7 किलो हा -1) और Sassafras (3.8 किलो हा -1) कूड़े आवेदन के बाद दूसरे सप्ताह में पहुंचा और Evesboro साथ देरी हो रही है , कूड़े आवेदन के बाद चार सप्ताह।

जलीय कण आकार वितरण KCl नाइट्रेट
मिट्टी कक्षा 0-5 सेमी 15-30 सेमी 45-50 सेमी 0-5 सेमी
% रेत % चिकनी मिट्टी % रेत % चिकनी मिट्टी % रेत % चिकनी मिट्टी मिलीग्राम किलो -1
Bojac बी 72.7 9.6 65.1 16.9 57.9 21.8 74
Evesboro 89.8 3.7 86.9 5.6 89.0 5.9 110
Quindoqua सी 30.2 17 29.2 24.8 33.9 23 341
एक प्रकार की सुगंधित छाल जो औषधियों में प्रयुक्त होती है बी 82.0 5.7 74.4 9.7 88.4 7.9 103

तालिका 1: केमिकल और मिट्टी कोर lysimeters के भौतिक गुणों।

आकृति 1
चित्रा 1: प्रमुख भागों Lysimeter के निर्माण के लिए (क) अनुसूची 80 पीवीसी शव lysimeter;। (ख) पीवीसी टोपी; (ग) लचीला युग्मन; (घ) छिद्रित डिस्क; (ई) नली clamps; (च) खाद्य ग्रेड ट्यूबिंग; (G) पिरोया कांटेदार नली फिटिंग। इस का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करेंचित्रा।

चित्र 2
चित्रा 2:। कस्टम उठाने कैंची कस्टम उठाने कैंची दो लोगों को उठा और भारी मिट्टी कोर lysimeters स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देते हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3:। ड्रॉप हथौड़ा के देखें और स्तंभों की प्रविष्टि (एक) पीवीसी कॉलम ड्रॉप हथौड़ा लिए तैयार करने में मिट्टी के स्तर पर रखा गया है। (ख) सिलेंडरों में हथौड़ा तेज़ गिरा। (ग) सिलेंडरों पूरी तरह से मिट्टी में संचालित है। एक बड़ा versio देखने के लिए यहाँ क्लिक करेंयह आंकड़ा के एन।

चित्रा 4
चित्रा 4:। मिट्टी कॉलम को हटाने के लिए तैयारी (क) होल साथ-पक्ष स्तंभों की खोदा जा रहा है। (ख) मिट्टी कॉलम (नोट lysimeters पीवीसी कवर और लचीला युग्मन के साथ बाहरी मिट्टी से सुरक्षित) से दूर उठाया जा रहा है। (ग) मृदा करने वाली मिट्टी इंटरफ़ेस एक खुदाई पट्टी के साथ तोड़ा जा रहा है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्रा 5:। छिद्रित प्लेट और टोपी के लिए lysimeter नीचे की तैयारी (क) Leveling नीचे और पत्थर फैला हुआ को हटाने की। (ख जी>) बाँझ रेत के साथ रिक्तियों भरने। (ग) Leveling रेत। (घ) के स्तर रेत से साफ स्तंभ। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 6
चित्रा 6:। Lysimeter पर नीचे का अधिष्ठापन (क) lysimeter की साफ रिम पर गहनी की एक अंगूठी लाना। (ख) स्टेनलेस स्टील शिकंजा के साथ lysimeter पर छिद्रित डिस्क बन्धन। (ग) lysimeter पर टोपी लगाने और लचीला युग्मन के साथ तंग बन्धन। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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चित्रा 7:।। पूरी तरह से इकट्ठे lysimeter (नमी सेंसर स्थापित नहीं) leachate संग्रह के लिए नीचे रखा नली जुड़ी है और कांच की बोतलों के साथ lysimeter इकट्ठे यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

आंकड़ा 8
8 चित्रा:।। बड़ा पानी की सामग्री बड़ा पानी की मात्रा (एम 3 एम -3) मिट्टी कोर lysimeter भीतर 5 सेमी और एक ठेठ 24 घंटा अवधि सिंचाई के बाद से 25 सेमी गहराई में यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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चित्रा 9:।। Leachate गहराई साप्ताहिक leachate की गहराई (सेमी) मिट्टी कोर lysimeters तेजी लीचिंग (24 घंटे) और धीमी गति से लीचिंग (7 दिन) खंडों में विभाजित से एकत्र की राशि यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 10
चित्रा 10:। नाइट्रेट-एन एकाग्रता से पहले और पोल्ट्री कूड़े आवेदन के बाद मिट्टी कोर lysimeters से एकत्र leachate में साप्ताहिक नाइट्रेट-एन एकाग्रता (एमजी एल -1)। साजिश रची अंक अंक के आसपास मतलब है और त्रुटि सलाखों मतलब की मानक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करते प्रतिनिधित्व करते हैं। इस च का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करेंigure।

11 चित्रा
चित्रा 11: नाइट्रेट-एन फ्लक्स पहले और पोल्ट्री कूड़े आवेदन के बाद मिट्टी कोर lysimeters से एकत्र leachate में नाइट्रेट-एन के द्रव्यमान (किलो हा -1)।। साजिश रची अंक अंक के आसपास मतलब है और त्रुटि सलाखों मतलब की मानक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करते प्रतिनिधित्व करते हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 12
चित्रा 12: पहले कूड़े आवेदन से खाद मिट्टी नाइट्रेट-एन अपशिष्टों (किलो हा -1) से अनुमानित नाइट्रेट-एन के प्रवाह योगदान पोल्ट्री कूड़े n के योगदान का आकलन करने के बाद साप्ताहिक अपशिष्टों से घटाया गया थामिट्टी कोर leachate को itrogen। साजिश रची अंक अंक के आसपास मतलब है और त्रुटि सलाखों मतलब की मानक त्रुटि का प्रतिनिधित्व करते प्रतिनिधित्व करते हैं। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

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Discussion

lysimeter संग्रह का महत्वपूर्ण कदम

लीचिंग पढ़ाई के उथले भूजल के लिए नाइट्रोजन नुकसान पर मिट्टी के गुण और खाद प्रबंधन के प्रभाव को दर्शाते हैं। इस तरह के मिट्टी की बनावट, समग्र संरचना और थोक घनत्व के रूप में मिट्टी के भौतिक गुणों पानी और विलेय की टपकन मध्यस्थता। सही leachate मात्रा और घुला हुआ पदार्थ सांद्रता का निर्धारण करने के लिए इन महत्वपूर्ण चरणों का पालन करके lysimeter संग्रह के दौरान इन मिट्टी भौतिक गुणों की अखंडता को बनाए रखने पर निर्भर है: 1) lysimeter और ड्रॉप हथौड़ा, जबकि स्तंभ मिट्टी में संचालित किया जा रहा है के स्तर रहना चाहिए; 2) lysimeter भीतर मिट्टी संघनन के लिए जाँच की जानी चाहिए; 3) मिट्टी स्तंभ के नीचे लगाया जाना चाहिए और रिक्तियों अक्रिय रेत से पहले नाली टोपी स्थापित किया गया है के साथ भरा होना चाहिए; और 4) lysimeter दीवार और मिट्टी के बीच उन सिलिकॉन गहनी के साथ बंद किया जाना चाहिए सहित सभी अंतराल वें से तरजीही sidewall प्रवाह या रिसाव को रोकने के लिएई नमी संवेदक बंदरगाहों।

को बनाए रखने के लिए मिट्टी की संरचना का महत्व

लीचिंग के अध्ययन के लिए सही क्रम में प्रभावी ढंग से विलेय की जन हानि का निर्धारण करने में मिट्टी प्रोफाइल के माध्यम से चलती पानी की मात्रा का प्रतिनिधित्व करने की जरूरत है। औसत सिंचाई का अध्ययन चार मिट्टी से बरामद मात्रा लागू की 79% थी। इसी दक्षता अपार शून्य तनाव पैन lysimeters की तुलना अनुसंधान की रिपोर्ट 56% की औसत सिंचाई संग्रह क्षमता और 58% 29,10। हालांकि ऊपर उल्लिखित अध्ययन में मिट्टी इस अध्ययन में मिट्टी से अलग थे, हम मिट्टी भौतिक गुणों को बनाए रखने और मिट्टी प्रोफ़ाइल डिब्बे में बंद करने के लिए मिट्टी कोर lysimeters क्षमता के लिए सिंचाई वसूली दक्षता में वृद्धि बताते हैं।

प्रतिकृति का महत्व

leachate संपत्तियों में विचरण पर प्रतिकृति के प्रभाव और ओ में प्रतिकृति बढ़ाने की जरूरत के लिए इस अध्ययन अंकrder मिट्टी कोर lysimeters से महत्वपूर्ण अनुमान आकर्षित करने के लिए। leachate संपत्तियों में परिवर्तनशीलता और leachate मात्रा के लिए नाइट्रेट-एन एकाग्रता और प्रवाह के लिए सबसे बड़ी सबसे कम था। सभी leachate गुण के लिए, (तीन से पांच तक Bojac, Evesboro और Sassafras या Quindocqua के मामले में) तीन से 10 को दोहराने मिट्टी कोर lysimeters की संख्या में वृद्धि, 0.06 या कम करने के लिए सीवी कम हो। हमारे अनुभव से, चार अनुकरण का एक न्यूनतम मिट्टी कोर lysimeter प्रयोगों 18,28,29 में की जरूरत है।

ट्रैकिंग मिट्टी की नमी का महत्व

5 सेमी और 25 सेमी गहराई, इन गहराई में मिट्टी आकृति विज्ञान की समझ के साथ संयोजन में कम से मिट्टी की नमी प्रवृत्तियों, जलीय प्रवृत्तियों और स्थिर अवस्था मान्यताओं को समझाने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मिट्टी की नमी के रुझान मोटे बनावट Evesboro और Sassafras मिट्टी और महीन बनावट Bojac और Quindocqua मिट्टी के बीच लीचिंग प्रक्रियाओं में मतभेद प्रकट करते हैं। मोटे बनावटमिट्टी बड़ा पानी की मात्रा में वृद्धि का प्रदर्शन संक्षिप्त जब बनावट मिट्टी जो (8 चित्रा) मिट्टी की नमी में और अधिक लंबे समय तक बढ़ जाती थी महीन की तुलना में। इन मतभेदों को भी जब 24 घंटा और 7 दिन leachate संग्रह की तुलना से पता चला है, लेकिन तेजी से macropore प्रवाह के बारे में परिकल्पना को परिष्कृत करने के महीन अस्थायी समाधान का अभाव थे। Bojac मिट्टी है, जो पहले 24 घंटा संग्रह के बाद leachate का सबसे बड़ा अनुपात झुकेंगे के मामले में 25 सेमी गहराई पर मिट्टी की नमी के रुझान मिट्टी की नमी संतृप्ति की एक लम्बी अवधि कि अनाइट्रीकरण की स्थिति के पक्ष में होता है और इसलिए leachate में कम नाइट्रेट-एन का पता चलता है । अंतर्दृष्टि मिट्टी की नमी सेंसर से प्राप्त देखते हुए, एक प्रीमियम लीचिंग प्रक्रियाओं की पोस्ट अस्थायी आकलन की सुविधा के लिए संभव के रूप में कई मिट्टी कोर lysimeters में सेंसर स्थापित करने पर जगह होना चाहिए।

जन संतुलन की गणना का महत्व

वर्तमान अध्ययन में, के 8.5-19.6%एप्लाइड एन एक 6 सप्ताह की अवधि में के रूप में नाइट्रेट-एन leachate में खो गया था। लीचिंग घाटा स्पष्ट रूप से manured मिट्टी के लिए एन बजट का एक प्रमुख घटक होते हैं और इन घाटे को कम करने के लिए न केवल पर्यावरण की गुणवत्ता के लिए बल्कि पोषक तत्व उपयोग दक्षता के लिए महत्वपूर्ण है। कूड़े से लागू एन के एक अनुमान के अनुसार 80.4-91.5% मिट्टी कोर lysimeters में बने रहे। इस एन के भाग्य का दस्तावेजीकरण इस तरह के लेबल या ट्रेसर के रूप में तकनीक के उपयोग के साथ सुधार किया जा सकता है। इस प्रकार, मिट्टी कोर lysimeters का एक स्पष्ट लाभ के पानी के बजट में है और एप्लाइड मैटेरियल्स, कुछ ज्यादा ऐसे पैन lysimeters के रूप में lysimeter प्रणालियों के अन्य प्रकार है, कि घिरा नहीं कर रहे हैं और कम कुशल 9 हो जाना जाता है के साथ मुश्किल है।

डिजाइन की सीमाएं

हालांकि वर्तमान डिजाइन कुशलता से मुक्त निकासी गुरुत्वाकर्षण पानी के उपाय, यह माना जाता है कि lysimeters दसियों के कारण महीन बनावट मिट्टी के छोटे ताकना रिक्त स्थान से लीचिंग मात्रा कम न आँकेंional बलों। ठीक बनावट Quindocqua मिट्टी से बरामद सिंचाई के पानी की औसत अंश कुल लागू की केवल 71% के लिए जिम्मेदार है। इसके अलावा, इस मात्रा का 1% से कम मिट्टी मैट्रिक्स में महीन छिद्रों के माध्यम से 'धीमी लीचिंग' को जिम्मेदार ठहराया है। संग्रह क्षमता मिट्टी को निष्क्रिय केशिका शीसे रेशा wicks के अलावा 9 प्रोफाइल के साथ 50% या उससे अधिक की वृद्धि की गई है। लेखकों वर्तमान में मिट्टी कोर इस पांडुलिपि में वर्णित lysimeter में उपयोग के लिए शीसे रेशा wicks की प्रभावकारिता की जांच कर रहे हैं।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Schedule 80 PVC Pipe Fry's Plastic Call Sold in 10 ft lengths
Fernco Fittings Fry's Plastic Call 12 inch diameter
Type II PVC plates for perforated discs AIN Plastic Call Sold in 4' x 8' sheets of PVC II Vintec II 
Schedule 40 PVC Caps Fry's Plastic Call 12 inch diameter
Stainless Steel Screws Fastenal 135716 #8 Bugle Head Phillips Drive Sharp Point Grade 18-8 Stainless Steel
Silicone II Caulk Lowe's 447488 
Nylon Tube Fitting United State's Plastic Corp. 61137 0.5 inch NPT
Foodgrade Tubing Lowe's 443209 0.5 inch vinyl

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