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Misure del potenziale idrico e della conducibilità del suolo basate su un semplice esperimento di evaporazione utilizzando un analizzatore di proprietà idrauliche
In questo articolo
Riepilogo
Questo articolo presenta un semplice esperimento di evaporazione utilizzando uno strumento di proprietà idraulica per un campione di terreno. Grazie a mezzi efficienti, le misurazioni possono essere effettuate nell'arco di una serie di giorni per generare dati di alta qualità.
Abstract
La misurazione delle proprietà idrauliche del suolo è fondamentale per comprendere i componenti fisici della salute del suolo, nonché per la conoscenza integrata dei sistemi del suolo nell'ambito di varie pratiche di gestione. La raccolta di dati affidabili è fondamentale per informare le decisioni che riguardano l'agricoltura e l'ambiente. Il semplice esperimento di evaporazione qui descritto utilizza la strumentazione in un ambiente di laboratorio per analizzare i campioni di suolo raccolti sul campo. La tensione dell'acqua del campione nel suolo viene misurata dallo strumento e i dati di tensione vengono modellati dal software per restituire le proprietà idrauliche del suolo. Questo metodo può essere utilizzato per misurare la ritenzione idrica del suolo e la conducibilità idraulica e fornire informazioni sulle differenze nei trattamenti o nelle dinamiche ambientali nel tempo. La creazione iniziale richiede un utente, ma l'acquisizione dei dati è automatizzata con lo strumento. Le proprietà idrauliche del suolo non sono facilmente misurabili con gli esperimenti tradizionali e questo protocollo offre un'alternativa semplice e ottimale. Vengono discussi l'interpretazione dei risultati e le opzioni per estendere l'intervallo di dati.
Introduzione
La ritenzione idrica del suolo e la conducibilità idraulica all'interno di ambienti naturali e alterati dall'uomo ci aiutano a comprendere e osservare i cambiamenti nella salute e nella funzionalità del suolo. La quantificazione delle proprietà idrauliche attraverso la curva di ritenzione idrica del suolo (SWRC) e la curva di conducibilità dell'acqua del suolo offre informazioni sui fattori chiave del comportamento fisico del suolo e della caratterizzazione del movimento dell'acqua1. La relazione tra il contenuto volumetrico d'acqua (θ) e il carico matricolare (h) è rappresentata all'interno di un SWRC e gli in....
Protocollo
1. Campionamento del terreno e preparazione del campione
NOTA: Un diagramma schematico del flusso di lavoro di questo metodo è disponibile nella Figura 1.
- Raccolta campioni
- Scavare la parte superiore di pochi centimetri al di sopra della profondità di campionamento desiderata per rimuovere i detriti indesiderati, in particolare la lettiera organica sciolta e la formazione di croste sulla superficie del suolo.
- Posizionare il livello del nucleo di campionamento del metallo sulla superficie del terreno esposto, con il lato del bordo aff....
Risultati Rappresentativi
Dopo aver completato un'adeguata campagna di misura seguendo il protocollo di cui sopra, sarà possibile visualizzare l'output dei dati dell'esperimento nel software di analisi. Le curve di uscita hanno origine dalle letture del tensiometro che misurano la tensione dell'acqua (hPa) nel tempo (t) e la curva iniziale di questi dati viene generata immediatamente dopo la fine della campagna. Esempi selezionati di curve di tensione di due campioni di terreno possono essere esaminati per illus.......
Discussione
Il semplice approccio dell'esperimento di evaporazione che utilizza il metodo qui descritto è un mezzo efficiente per sviluppare le curve SWRC e di conducibilità idraulica. La semplicità e l'accuratezza della misurazione dei dati lo rendono una valida alternativa ai metodi più tradizionali14. Il metodo qui descritto va oltre il manuale utente e la letteratura attuale per sintetizzare ed espandere i punti più fini di questo intricato strumento. Particolare att.......
Divulgazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.
Riconoscimenti
Gli autori riconoscono con gratitudine il sostegno finanziario fornito dalla Canadian Foundation for Innovation (John Evans Leadership Fund) nell'acquisizione dello strumento di analisi delle proprietà idrauliche.
....Materiali
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 4 L Buchner Flasks (two) | Various | n/a | Containers for water degassing |
| 20 mL Syringe, fine tip | BD | BD-302830 | |
| Coffee filter | Various | n/a | Prevents soil travel out of core while soaking |
| HYPROP Complete Set | Hoskin | 110813/E240-M020210 | tensiometer shaft auger, tube for vacuum syringe and refilling adapter, auger guide, HYPROP USB adapter, HYPROP sensor unit, tensiometer shafts (50 mm and 25 mm), saturation plate, refilling adapter, silicone gasket, set of o-rings, LABROS balance, software, cables |
| HYPROP Refill Unit | Hoskin | 108899/ E240-M020258 | vacuum pump, vacuum mount, beaker mount, refilling adapters |
| Large Plastic Tubs | Various | n/a | Holds water and soil cores during saturation |
| METER hammering holder | Hoskin | 100255/E240-100201 | |
| Rubber Mallet | Home Depot | 18CT1031 | Sample collection tool used with hammering holder |
| Shovel | Home Depot | 83200 | |
| Soil Sampling Ring incl. 2 caps | Hoskin | 100254/E240-100101 | |
| Stir plate/ Stirring Bar | Various | n/a | |
| Trowel | Home Depot | 91365 |
Riferimenti
- Malaya, C., Sreedeep, S. Critical review on the parameters influencing soil-water characteristic curve. J Irrig Drain Eng. 138 (1), 55-62 (2011).
- Schelle, H., Heise, L., Jänicke, K., Durner, W.
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