La respiración del suelo se refiere al proceso en el que las raíces vegetales, los detritos, los hongos y las bacterias del suelo realizan actividades metabólicas, consumen materia orgánica y producen dióxido de carbono. Estos incluyenEl proceso por el que los microorganismos descomponen la materia orgánica en el suelo. En este proceso, los microorganismos aeróbicos consumen oxígeno y finalmente descomponen la materia orgánica en dióxido de carbono y agua.

La respiración aeróbica de los microorganismos del suelo se realiza mediante observacionesO₂Consumo y / o CO₂Liberación para medir.

La intensidad respiratoria del suelo es un indicador importante para evaluar la actividad microbiana total del suelo, y también se puede utilizar para evaluar la fertilidad del suelo.

La respiración del suelo refleja la capacidad del suelo para llevar la vida del suelo, incluidos cultivos, crecimiento vegetal, animales y microorganismos del suelo. Es un indicador importante de la salud del suelo, que refleja la actividad biológica, la materia orgánica del suelo y la capacidad de degradación. Especialmente en el proceso de descomposición, los nutrientes orgánicos contenidos en la materia orgánica (como el fósforo orgánico, el nitrógeno y el azufre) se convierten en formas inorgánicas que las plantas pueden absorber.

En el laboratorio, la respiración del suelo se utiliza para estimar la biomasa microbiana del suelo. De hecho, la respiración del suelo indica la capacidad del suelo para mantener el crecimiento de las plantas. Debido a la destrucción de los agregados del suelo que protegen la materia orgánica, la ventilación del suelo aumenta, lo que conduce a la respiración excesiva y la descomposición de la materia orgánica después de la labranza. En ausencia de insumos adicionales, la disminución de la materia orgánica, la disminución de la aglomeración del suelo y los nutrientes limitados disponibles para las plantas y los microorganismos pueden conducir a una reducción de la producción de cultivos. En el caso de cantidades desconocidas de adición de carbono, es difícil predecir los umbrales de acumulación y pérdida de materia orgánica.

Gracias a los sensores respiratorios, podemosMedición directa de la respiración microbiana del suelo:

Determinar la actividad microbiana del suelo;

Determinar los efectos de los aditivos (nutrientes, contaminantes, enmiendas del suelo, etc.) en la capacidad metabólica de los microorganismos;

Determinar la biomasa microbiana.

muestra

Reguladores orgánicos del suelo biológico, ID EN99

Reactivos necesarios

Hidróxido de potasio (koh), utilizado para absorber dióxido de carbono.

Instrumentos de análisis

Preparación de muestras

Ajustar el contenido de agua en el suelo

Las muestras de suelo deben tener una humedad adecuada para que los microorganismos puedan activarse.

• Si el suelo está demasiado seco, los microorganismos no están activos y el proceso de transformación microbiana del suelo se detiene.

·Si el suelo está demasiado húmedo, la respiración anaeróbica se produce en condiciones anóxicas, produciendo olores desagradables y ácidos nocivos para las plantas.

Detección del contenido de agua del suelo

Una manera simple, agarrar un puñado de suelo con la mano, agarrarlo con fuerza y luego soltarlo.

·Si el suelo está demasiado seco, se dispersará y, si es normal, mantendrá su forma original.

·Si el suelo está demasiado húmedo, habrá extrusión de agua cuando se aprieta.

Según las circunstancias, se pueden tomar las medidas necesarias, como agregar agua o cubrir el suelo seco.

Cuando el ajuste de la humedad del suelo es adecuado, es necesario determinar la proporción de masa seca del suelo.

Medición del volumen del suelo

En un cilindro de 200 o 250 ml, agregue 100 ml de agua y luego agregue 50 - 100 g de suelo. el volumen total después de agregar el suelo menos el volumen de agua es el volumen del suelo.

Proceso de análisis

1. la temperatura adecuada para el proceso de análisis es de 20 - 25 grados celsius, y establecemos la incubadora a 25 grados celsius.

2. conecte la Caja de datos inalámbrica y rellene la base de datos del software repirosoft.

3. pesar 50 - 200 gramos de suelo Mixto y uniforme en un vaso de precipitados y transferirlo al frasco de prueba de 1 litro.

4. añadir una cantidad adecuada de Koh al recipiente alcalino.

5. instale el sensor de succión en la botella de prueba y apriete.

6. coloque el sistema de prueba en una incubadora que haya alcanzado la temperatura establecida.

7. espere al menos tres horas para que el sistema de medición alcance la temperatura establecida y produzca un patrón de aumento de la presión inicial.

• El aumento de la presión inicial se debe a la expansión térmica del sistema.
• La presión se puede liberar abriendo el frasco de prueba.

8. Presione el botón de inicio y continúe ejecutando la prueba durante al menos 15 días.

Resultados de la prueba

Calcular el volumen de gas libre de acuerdo con la fórmula:

VFG= Vtodode Vdede Vesde VSM

VFG: volumen de gas libre, en litros;

Vtodo: el volumen total del recipiente de prueba, excluyendo el volumen total del suelo, el recipiente de adsorbente y el adsorbente, en litros;

Vde: volumen del recipiente absorbente, en litros;

Ves: volumen del absorbedor, en litros;

VSM: volumen del suelo, en litros.

Cálculo de la calidad del suelo seco

Calcular el peso seco del suelo de acuerdo con la fórmula:

msd= MSM× Wsd

msd: peso seco del suelo, en kilogramos;

mSM: peso húmedo del suelo, en kilogramos;

Wsd: fracción de masa seca de muestras de suelo húmedo.

O₂Cálculo de la tasa de consumo

Calcular o de acuerdo con la fórmula₂Tasa de consumo:

RO2=32000·VFG·ΔP/t·R·T·msd

RO2: tasa de consumo de oxígeno del suelo seco por unidad de masa, mgO2g/h;

32.000: Masa molecular del oxígeno, mg/mol；

VFG: volumen de gas libre, L；

R: constante de gas, 83,14 hpal / MOL / k;

T: medir la temperatura, K；

msd: suelo seco y pesado, g；

△ p: diferencia de presión medida, hPa

T: tiempo de prueba, h

Resultados de la prueba

El software repirosoft de velp recoge automáticamente el valor de presión del sensor de presión y genera una visualización gráfica, la siguiente imagen muestra el gráfico de la muestra de 100g probada en 298k.

Nota: cuando la presión en el sistema de prueba cae a 800mbar, el oxígeno en la botella se agota y es necesario abrir la botella de prueba para reponer el aire antes de continuar la prueba.

Los siguientes son los resultados de las pruebas realizadas en tres muestras. El tiempo de análisis es de 20 días, que se eligió para monitorear los cambios en el consumo de oxígeno con el tiempo.

Muestra a

Cantidad de muestra: 200g

T = 298K

VFG=0.965L

t = 72 horas

Muestra B

Cantidad de muestra: 200g

T = 298K

VFG=1.037L

t = 72 horas

Muestra C

Cantidad de muestra: 200g

T = 298K

VFG=1.081L

t = 72 horas

Conclusiones

El sistema de sensores de respiración del suelo de velp es una solución confiable para la determinación de la respiración microbiana del suelo, y estos análisis tienen una excelente repetibilidad, como se puede ver en el valor rsd% (menosdel 3,29%).

Gracias a su innovadora tecnología inalámbrica, los sensores transmiten los valores de presión a la Caja de datos inalámbrica en tiempo real de acuerdo con la frecuencia de transmisión de datos establecida, y luego, a través de la intuitiva respirosoft^TMLa interfaz muestra los resultados, lo que facilita la gestión de datos y la comparación de resultados. También se puede conectar el sensor de medición de succión a la plataforma en la nube de velpermes para facilitar la visualización remota y el monitoreo del proceso experimental.