Procédé électrostatique pour éliminer les matières organiques particulaires du sol

Résumé

L’élimination du matériel végétal récemment déposé et incomplètement décomposé des échantillons de sol réduit l’influence des apports saisonniers temporaires sur les mesures du carbone organique du sol. L’attraction vers une surface chargée électrostatiquement peut être utilisée pour éliminer rapidement une quantité substantielle de matières organiques particulaires.

Résumé

Les estimations du carbone organique du sol dépendent des méthodes de traitement du sol, y compris l’élimination du matériel végétal non décomposé. Une séparation inadéquate des racines et du matériel végétal du sol peut entraîner des mesures de carbone très variables. Les méthodes d’enlever le matériel végétal sont souvent limitées aux matières végétales les plus grandes et les plus visibles. Dans ce manuscrit, nous décrivons comment l’attraction électrostatique peut être utilisée pour éliminer le matériel végétal d’un échantillon de sol. Une surface chargée électrostatiquement passée près d’un sol sec attire naturellement les particules végétales non décomposées et partiellement décomposées, ainsi qu’une petite quantité de sol minéral et agrégé. L’échantillon de sol est étalé en une fine couche sur une surface plane ou un tamis de sol. Une boîte de Petri en plastique ou en verre est chargée électrostatiquement en frottant avec de la mousse de polystyrène ou un chiffon de nylon ou de coton. Le plat chargé est passé à plusieurs reprises sur le sol. Le plat est ensuite brossé propre et rechargé. La réapplation du sol et la répétition de la procédure entraînent finalement une diminution du rendement en particules. Le procédé élimine environ 1 à 5% de l’échantillon de sol, et environ 2 à 3 fois cette proportion en carbone organique. Comme d’autres méthodes d’élimination des particules, le critère d’effet est arbitraire et toutes les particules libres ne sont pas éliminées. Le processus prend environ 5 min et ne nécessite pas de processus chimique comme le font les méthodes de flottation de densité. L’attraction électrostatique élimine systématiquement le matériau dont la concentration en C et le rapport C:N sont supérieurs à la moyenne, et une grande partie du matériau peut être identifiée visuellement comme un matériau végétal ou faunique au microscope.

Introduction

Des estimations précises du carbone organique du sol (COS) sont importantes pour évaluer les changements résultant de la gestion agricole ou de l’environnement. La matière organique particulaire (POM) a des fonctions importantes dans l’écologie et la physique d’un sol, mais elle est souvent de courte durée et varie en fonction de plusieurs facteurs, notamment la saison, les conditions d’humidité, l’aération, les techniques de prélèvement d’échantillons, la gestion récente des sols, le cycle de vie de la végétation et autres¹. Ces sources temporellement instables peuvent fausser les estimations des tendances à long terme du carbone organique sta....

Protocole

1. Préparation du sol

1. Prélever des échantillons de sol à la profondeur souhaitée. Sécher soigneusement le sol à 40 °C ou en suivant les protocoles standard spécifiques au laboratoire.
2. Tamisez le sol à travers des tamis de sol de taille appropriée pour obtenir environ 10 à 25 g de sol tamisé. De nombreuses études utilisent un tamis de 1 ou 2 mm. La quantité de sol est basée sur la masse requise pour les analyses en aval et aura un impact sur le nombre de fois où l’étape d’élimination électrostatique devra être répétée.
3. Placez le sol dans une casserole propre et sèche en métal ou en verre à fond plat qui est assez grande pour que le sol soi....

Résultats

Les résultats présentés ici sont fondés sur l’analyse des sols limoneux des sites agricoles du Nord-Ouest Pacifique (tableau 1). Les sols ont été recueillis à des profondeurs de 0 à 20 cm ou de 0 à 30 cm, séchés à 40 °C, passés à travers un tamis de 2 mm et traités à l’aide d’une surface en polystyrène chargée d’un chiffon en nylon.

La quantité de sol retirée électrostatiquement d?.......

Discussion

La méthode d’attraction électrostatique s’est efficace pour éliminer le POM des sols limoneux. La méthode décrite ici est légèrement différente de Kaiser, et al.¹⁰ qui utilisait une combinaison verre/coton. Nous avons traité tout sauf la fraction de sol la plus fine et avons utilisé du polystyrène plutôt que du verre en raison de la différence triboélectrique, qui pour le polystyrène / nylon est de 100 nC / J par rapport au verre / coton à 20 nC / J^12. L.......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
brush, camel-hair
petri dish, glass or plastic
polystyrene foam, cotton or nylon cloth
soil
soil sieves