שיטת האימות המתוארת כאן ניתנת להתאמה לניטור בידוד פחמן פדוגני ואנאורגני בקרקעות חקלאיות שונות המתוקנות בסלעים המכילים סיליקטים מתכתיים אלקליין כגון וולסטונייט, בזלת ואוליבין. שיטה זו יכולה להיות מנוצלת בקלות על ידי גופים פרטיים או ממשלתיים לאימות תכולת פחמן אנאורגנית הקרקע לאור חקלאים זכאים לאשראי פחמן פליטה שלילית. בליה משופרת של מינרלים המופצים על אדמות יכולה גם להוביל לבידוד פחמן בתרחישים שמעבר לחקלאות, כגון מרעה, יערנות או אדמות משוקמות, וקרקעות אדריאן.
ההטרוגניות של קרקעות חקלאיות, הן אדריאליות והן מבחינת עומק, מאתגרת את קביעת תכולת הפחמן האנאורגנית במדויק, ותת דגימה של דגימות תורמת גם לדיוק מופחת. השימוש בתוספות סטנדרטיות של מחלקי דגימת סידן פחמתי, שכפול ניתוח נרחב וניתוח סטטיסטי יכול לעזור לחוקרים בפעם הראשונה לצבור ביטחון עם המתודולוגיה המוצעת. מי שידגים חלק מהליכי השטח יהיה סטיבן ונדרבורג, סטודנט לתואר שני מהמעבדה שלנו.
התחל על-ידי קביעת איזון של כל חלקה באמצעות מקלט GPS, ולאחר מכן מקם דגלים בגבולות של כל חלקה כדי להקל על הדגימה הבאה. לאסוף דגימות ליבה מנקודות אקראיות בתוך כל subplot, אחד לכל subplot. השתמש בגשוש אדמה או במדגם ליבת אדמה כדי לאסוף את ליבת הקרקע עד שלושה אזורי עומק של אפס עד 15 ס"מ, 15 עד 30 ס"מ ו-30 עד 60 ס"מ.
השתמש auger extendible לאסוף דגימות קרקע עמוקות ממקומות נוספים עד שלושה אזורי עומק של 60 עד 100 ס"מ, 100 עד 175 ס"מ, ו 175 עד 250 ס"מ. מעבירים את דגימות הקרקע לדליים, אחת לכל עומק דגימה בכל חלקה. יד למזג את הקרקעות בכל דלי ביסודיות, ולאחר מכן למקם את בודק לחות נייד לתוך מדגם הקרקע מעורבת לחכות עד תוכן הלחות מתקן בנקודה יציבה על מד של המכשיר.
לחצו על כפתור המחזיק והקליטו את הערך כתכולת הלחות בזמן אמת של קרקעות מעורבבות. תווית שקיות מדגם כראוי עם מידע על החלקות, עומק הקרקע, ותאריך הדגימה, ולאחר מכן לאחסן את הדגימות מרוכבים בשקיות. האוויר לייבש את דגימות הקרקע בהקדם האפשרי לאחר דגימה כדי למזער את החמצון של פחמן הקרקע.
מניחים את דגימות הקרקע בקופסאות קרטון ומניחים את הקופסאות בארון ייבוש ב 50 מעלות צלזיוס במשך 24 עד 48 שעות, עד שהאדמה יבשה. אחסן את הדגימות המיובשות באוויר בשקיות לדוגמה עד לניתוח נוסף. לפני שבר הקרקע, להפעיל את דגימות הקרקע דרך מסננת שני מילימטר כדי להסיר שברים גדולים של סלעים ושרידי צמחים.
התנור מייבש את האדמות המסותות על ידי הנחתן בתנור עמום המתוחזק ב-105 מעלות צלזיוס, למשך 15 שעות לפחות. לשבר קרקע, מניחים קילוגרם אחד של המדגם המיובש בתנור על הרשת העליונה של שייקר המסננת המורכב מגודלי רשת שונים. לנער את הנצורים ב 60 סל"ד במשך 15 דקות.
השתמש שברי מחבת של פחות מ 50 מיקרומטר לניתוחים, כמו זה שבר קרקע מועשר פחמתי פדוגניים. כדי לקבוע את תכולת הפחמן האנאורגנית של דגימות קרקע באמצעות ניתוח קלצימטריה, מניחים חמישה גרם של דגימת אדמה מנופה בבקבוק ארלנמייר מתאים. להשעות את המדגם ב 20 מיליליטר של מים טהורים במיוחד.
הוסף שבעה מיליליטרים של ארבע חומצה הידרוכלורית טוחנת למבחנה קטנה עם תחתית שטוחה מזכוכית, ולאחר מכן הנח את הצינור הזה זקוף בתוך הבקבוק באמצעות זוג פינצטה. חבר בזהירות את הבקבוק לקלצימטר על ידי תיקון פקק הגומי. להתאים ולקרוא את מפלס המים הראשונית בבורט ולאטום את שטח הראש שלה על ידי הפיכת השסתום העליון למצב המדידה.
לנער את הבקבוק, ובכך להפיל את צינור החומצה, עד מפלס המים בבורט מגיע ערך קבוע ולא מבעבע נצפתה בתמיסה. קבוצה טיפוסית של נתונים עבור אדמה מתוקנת וולסטונייט בהשוואה לאדמה לא מטופלת שליטה מוצגת כאן. רמת החומצה של האדמה המתוקנת גבוהה ב-1.15 יחידות בהשוואה לפקד, ותכולת הסידן פחמתי גדולה כמעט פי חמישה.
באזור העומק של האפס עד 15 ס"מ, התוכן היה גבוה פי ארבעה באדמה המתוקנת לעומת הבקרה, וחלק המחבת שלו הועשר בסידן פחמתי. שתי דגימות פרופיל עמוק היה התוכן הגבוה ביותר, כמו אלה נמצאים באופן טבעי קרבונטים באופק C. תחמוצות שונות נוכח באדמה נקבעו על ידי WDXRF.
תחמוצות העיקריות הנוכחיות הן אלה המרכיבות את מינרלים הקרקע העיקריים, חומרים מזינים צמחיים, ואת מתכות אדמה אלקליין. דפוס XRD של אדמה מתוקנת וולסטונייט מוצג כאן. הפסגות העיקריות הקיימות הן קוורץ ואלביטה, שהן מינרלים דומיננטיים בקרקעות חוליות ומלוכלכות.
פסגות של הוולסטונייט השיורי המתוקן ושל הקלציט הפדוגנית נראות גם הן. וולאסטונייט אדמה מתוקנת היה בתמונה באמצעות SEM לאחר מספר שבועות של בליה. מבט מקרוב על חלקיקי הוולסטונייט מראה את השינויים המורפולוגיים המתרחשים על פני השטח.
מיקרואנליזה של פני השטח של וולאסטונייט בוצעה על ידי קבלת מיפוי יסודי של המדגם. ספקטרום ה-EDS של האזור הממופה חשף את הפרופיל הכימי החצי-כמותי שלו. המפות היסודיות המוקדמות יותר מראות בבירור כי הסיליקון והסידן שזוהו נמצאים בעיקר בחלקיקי הוולסטונייט האקולריים.
ניתוח Spot EDS בוצע על שברים קטנים יותר מפוזרים במדגם הקרקע. השברים היו עשירים בפחמן וחמצן, דבר המצביע על כך שהם מורכבים בעיקר מחומר אורגני. בעת ניסיון פרוטוקול זה, יש לזכור כי עומק הדגימה עשוי להשתנות באזורים שונים, בהתאם לנוחות הדגימה מעל הפרופיל האנכי, עובי אופק הקרקע פני השטח, עומק שולחן המים ומבנה הקרקע.
מדידת חתימות פחמן איזוטופיות ורדיוגניות יציבות על פרופיל הקרקע והתת-קרקעית יכולה להיות משולבת בהליך זה כדי לאמת עוד יותר את הבידוד של CO2 אטמוספרי בשדות מתוקנים מינרלים.
