הערכת פחמן אורגני יציב בקרקע שימוש סדרתית פומיגציה ונהלי דגירה

בשל התפקידים החיוניים שלה בפחמן (C) ורכיבה על אופניים מזינים ורגישותה לשינוי אדמה, LOC האדמה הוא פרמטר חשוב למדוד כאינדיקצית איכות עניין אדמה אורגנית. יערות חקלאיים, אזורי חוף במידה רבה תלויים מינרליזציה של חומרים מזינים בעניין אדמה אורגני כמקור של חומרים מזינים. פעילויות ניהול יכולות לשנות את גודל ברכת קצב תחלופה של C האדמה אורגני, וכתוצאה מכך שינויים בהיצע מזין ^1. C אורגני אדמה מורכב משני שברים העיקרי של C הסרבן, אשר יש שיעורי תחלופה של כמה אלפי שנים, LOC, אשר יש שיעורי תחלופה בין מספר שבועות עד מספר שנים ^2,3,4. C היציב הקרקע מורכב מצעים פריקים בקלות כגון C ביומסה חיידקים, תרכובות נמוך משקל מולקולרי (חומצות אמינו, פחמימות פשוטות) מצמח rhizodeposition, ומוצרי לוואי פירוק תשטיפים מ ^1,4,5 המלטת צמח. כיוון ש C אדמה יציב הוא פריקים בקלות, זהמאוד רגיש שיטות ניהול ותופעות טבע מפריעות או לשנות אדמה ^6. קרקע יציב C משמש כמקור האנרגיה העיקרי מיקרואורגניזמים באדמה ב בעת פירוק של חומרים אורגניים ^7. כמו רכיבה על אופני מזין כזה, משפיע LOC במידה רבה מאשר צורות יציבות של האדמה האורגני C ^8. מיקרואורגניזמים באדמה אחראים גם רוב נשימת heterotrophic המתרחשת במהלך הפירוק של חומר אורגני בקרקע הסרבנית בהנחייתם ההשפעה תחול של LOC ^9,10,11. נשימה זו ממלאת תפקיד משמעותי במחזורי C העולמיים כי C האדמה האורגני הוא בערך פי שתיים מזה של אטמוספרי C ^11.

כתוצאה חשיבותו במערכות אקולוגיות יבשתי, מספר שיטות פותחו כדי להעריך אדמה LOC. שיטות אלה ניתן שמסומנות לשלושה סיווגים כלליים: פיזי, כימי, ביוכימיים. שיטות פרדת densitometric הן ספיד פיזיods המורכבת של הפרדת האדמה C האורגני לתוך שברים כבדים או קלים או לתוך גס חלקיקים עדינים ^12,13,14,15 C אורגני. שיטות הפרדה קלות יחסית לביצוע, אבל הם לא לעתים קרובות לייצר תוצאות עקביות כי שברים אלה משתנים עם רכב מינרלי סוג הקרקע, גודל חומר צמחי וצפיפות, ועקביות המצרפי אדמת ^13,15. שיטות הפרדה גם לייצר מידע כמותי רק על LOC ^15.

בשיטות כימיות קיימות מספר לאמידת LOC. מיצוי מימי של פחמן אורגני הוא יחסית קל לבצע, ואת השיטות לעתים קרובות לספק תוצאות לשחזור בקלות. עם זאת, עקירות אלה אינן כרוכים הספקטרום השלם של מצעים זמינים עבור מיקרואורגניזמים ^15. שיטות חמצון כמה עבור חלוקה כימית של C האורגני האדמה פותחו. שיטות חמצון יש את היתרון של המאפיינת את הכמות והאיכות של יציב אורגני C, אם כי שיטות מסוימות דורשות עבודה עם חומרים מסוכנים ישנים שונה בין שיטות שחזור של תוצאות ^15. שיטת חילוץ הידרוליזה חומצית היא סוג אחר של הליך חלוק כימי שיכול למדוד את הכמות ואיכות של LOC, אבל תוצאות של שיטה זו לא להקל פרשנות של התכונות הביולוגיות שלה ^13,15.

שיטות ביוכימיים לפרשנות של LOC אדמה פותחו. C אורגני יציב שניתן למדוד אותם CO ₂ שוחרר על ידי מיקרואורגניזמים מבחני הנשימה. מבחנים אלו מספקים הערכות של חומר אורגני mineralizable נכון, אבל בדרך כלל רק את התרכובות היציבות ביותר הן mineralized במהלך המבחנים ^15. C קרקע ביומסה חיידקים נמדדים דגירת עישון ¹⁶ ו-מיצוי עישון ¹⁷ נעשה שימוש כדי לפתח מסקנות לגבי LOC. עם זאת, נהלים אלה מספקים הערכות של C ביומסה חיידקים ולא LOנהלים ג שניהם עישון כוללים חיסור של ערכים מאדמת הלא חיטוי לקבוע C ביומסה חיידקים, אך הוצע כי ערכים שהתקבלו ללא חיסור של אדמה בלתי חיטוי לספק מידה מסוימת של שברים אורגניים יציבים של C בנוסף ביומסה מיקרוביאלית ¹⁸ .

הדגירה-עישון רציף (SFI) נוהל ¹³ למדידת LOC היא שיטה ביוכימית מותאמת מהליך עישון דגירת ¹⁶ למדידת C ביומסה אדמת חיידקים. שיטת SFI יש כמה יתרונות ביחס לשיטות אחרות של אמידת LOC. בסיס רעיוני עבור השיטה הוא LOC היא C מתכלה microbially השולטת התפתחותם של חיידקי LOC נגיש פיזי מתכלה כימי על ידי מיקרואורגניזמים באדמה. בתנאי שדה, התפתחותם של חיידקים מוגבלים בדרך כלל על ידי זמין פחמן, זמינות מזינה, נקבובי זמין, ו / או טריפה. גורמים אלה הם כמעט elimiהנדחה על ידי עישון, יצירת תנאים באין מפריעים במשך התפתחותם של חיידקים. לא מזין יוסרו במהלך תקופת הדגירה של השיטה. במהלך מחזורי עישון ו דגירה מרובים, התפתחותם של חיידקים הופכת מוגבלת על ידי כמות ואיכות C (לביליון) ^13. שנצבר CO ₂ respired במהלך מחזורי הדגירה משמש לחיץ LOC עם ^11,13,19 מודל מעריכים שליליים פשוטים. שיעור תחלופת C הפוטנציאלי יכול גם לנבוע שיפוע מודל המעריכים, ולכן שיטת SFI יש היתרון על פני רוב שיטות LOC האחרות לאמוד בו זמנית ריכוזי קצב תחלופת פוטנציאל של LOC ^11. עבור שיטות אחרות, מידע על שיעורי תחלופת הפוטנציאל של LOC ניתן לקביעה רק אם קליעים נותבים כגון ¹⁴ C משמשים ^13. שיטת SFI היא אפוא טכניקה יחסית פשוטה וזולה עבור קבלת מדידות של שני LOC ושיעורי תחלופת הפוטנציאל שלה.