طريقة كهربائية لإزالة الجسيمات العضوية من التربة

11- إن التقديرات الدقيقة للكربون العضوي للتربة مهمة في تقييم التغيرات الناجمة عن الإدارة الزراعية أو البيئة. الجسيمات العضوية (POM) له وظائف هامة في البيئة والفيزياء من التربة ولكن غالبا ما يكون قصير الأجل ويختلف على أساس عدة عوامل بما في ذلك الموسم، وظروف الرطوبة، والتفريح، وتقنيات جمع العينات، وإدارة التربة الأخيرة، ودورة حياة الغطاء النباتي، وغيرها¹. هذه المصادر غير المستقرة زمنيا يمكن أن تخلط بين تقديرات الاتجاهات طويلة الأجل في الكربون العضوي التربة مستقرة ومعزلة حقا².

على الرغم من كونها محددة جيدا، مشتركة، ومهمة، لا يتم فصل بوم بسهولة من التربة وليس من السهل قياس كميا. وقد تم قياس الجسيمات العضوية على أنها تلك التي تطفو في السوائل (كسر خفيف، عادة 1.4-2.2 سم^-3)،أو كما يمكن فصلها حسب الحجم (على سبيل المثال، > 53-250 ميكرومتر أو > 250 ميكرومتر)، أو مزيج من اثنين^3،4،5. يمكن أن تؤثر التقنيات المستندة إلى الحجم والكثافة على النتائج الكمية والكيميائية لقياس POM^4. غالبا ما يكشف الفحص البصري الدقيق للتربة التي تم تجزئة حجمها باستخدام الأساليب الروتينية عن هياكل طويلة وضيقة مثل الجذور وشظايا الأوراق أو الجذع التي مرت عبر الشاشة. ببساطة إزالة هذه الهياكل باليد وقد ثبت أن خفض كبير في قياسات مجموع SOC^2،6 ولكن الأسلوب يخضع بشكل ملحوظ إلى العناية والدقة البصرية للمشغل. انفصال POM عن عينة التربة كما كسر الضوء أثناء التعويم في السائل الكثيف⁷ لا التقاط كل POM، والهز المفرط خلال عملية التعويم يمكن أن تقلل في الواقع كمية جزء الضوء تعافى من عينة⁸. يتطلب التعويم العديد من الخطوات ويعرض التربة لحلول كيميائية يمكن أن تغير الخصائص الكيميائية أو تذوب وتزيل المكونات التي قد تكون ذات^{فائدة 4.}

وقد استخدمت أساليب بديلة لإزالة POM لتجنب أو زيادة استخدام الحلول المائية الكثيفة. Kirkby، وآخرون.⁶ مقارنة إزالة جزء الضوء باستخدام اثنين من إجراءات التعويم لطريقة غربلة الجافة / winnowing⁹. تم تنفيذ Winnowing عن طريق تمرير تيار خفيف من الهواء عبر طبقة رقيقة من التربة لرفع الضوء بلطف بعيدا عن الكسر الثقيل. وكان أداء المنخل/النروج الجاف مماثلا لأساليب التعويم اللذين تم تنفيذهما فيما يتعلق بمحتوى C وN وP وS؛ ومع ذلك ، فإن المؤلفين تشير إلى أن الجافة غربال / winnowing أنتجت التربة “أنظف قليلا”⁶. كما تم فصل POM من التربة باستخدام الجذب الكهربائي^10،11 التي يتم عزل الجسيمات العضوية عن طريق تمرير سطح مشحون كهربائيا فوق التربة. نجحت طريقة الجذب الكهروستاتيكية في استعادة POM ، ويشار إليها باسم الجسيمات العضوية بالطبع ، من التربة المجففة المنخلة (> 0.315 مم) مع تكرار إحصائي مماثل لطرق أخرى من حجم وكثافة الكسر¹⁰.

هنا نحن نبين كيف يمكن استخدام الجذب الكهربائي لإزالة POM من أحجام تتراوح بين مرئية إلى مجهرية. على عكس الطرق الأخرى المبلغ عنها ، فإن الجذب الكهربائي للتربة الدقيقة يزيل أيضا جزءا صغيرا من التربة المعدنية والمجمعة التي تشبه بشكل واضح التربة المتبقية. وبالنظر إلى نتائجنا حتى الآن، من المعقول افتراض أن إزالة جزء صغير من التربة غير التربة غير بوم لن يكون له تأثير كبير على التحليلات النهائية؛ ومع ذلك، ينبغي التحقق من هذا الافتراض لتربة معينة إذا كانت تتم إزالة نسب كبيرة من عينة التربة الإجمالية كهربائيا. تم تنفيذ الأساليب والأمثلة المقدمة هنا على التربة الطمي loam loess من بيئة شبه قاحلة.

قد لا تكون هذه الطريقة مناسبة لجميع أنواع التربة ولكن لها مزايا كونها سريعة وفعالة في إزالة المواد العضوية الجسيمية صغيرة جدا لإزالة يدويا أو عن طريق تيار الهواء. سرعة العملية مهمة في الحد من التعب، وضمان الاتساق، وتشجيع تكرار أكبر لتحسين دقة الاستنتاجات. بالإضافة إلى ذلك، فإن القدرة على إزالة الجسيمات الصغيرة جدا مهمة في تجنب التحيز نحو التربة ذات أحجام الجسيمات الكبيرة بدلا من الصغيرة.