水理特性分析装置を用いた簡易蒸発実験に基づく土壌水分ポテンシャルと導電率の測定

要約

この記事では、土壌サンプルの水理特性機器を使用した簡単な蒸発実験について説明します。効率的な手段により、数日間にわたって測定を行い、高品質のデータを生成することができます。

要約

土壌の水理特性の測定は、土壌の健康の物理的要素を理解するだけでなく、さまざまな管理慣行の下での土壌システムに関する統合的な知識を理解するために重要です。農業や環境に影響を与える意思決定に情報を提供するためには、信頼性の高いデータを収集することが不可欠です。ここで説明する簡単な蒸発実験では、実験室の設定で機器を使用して、現場で収集された土壌サンプルを分析します。サンプルの土壌水分張力は装置によって測定され、張力データはソフトウェアによってモデル化され、土壌の水理特性が返されます。この方法は、土壌の保水力と透水係数を測定し、処理や環境ダイナミクスの経時的な違いについての洞察を得るために利用できます。初期構築にはユーザーが必要ですが、データ取得は装置で自動化されます。土壌の水理特性は従来の実験では簡単に測定できず、このプロトコルはシンプルで最適な代替手段を提供します。結果の解釈とデータ範囲を拡張するためのオプションについて説明します。

概要

自然環境や人間が変化した環境における土壌の保水力と透水係数は、土壌の健康状態と機能の変化を理解し、観察するのに役立ちます。土壌保水曲線(SWRC)と土壌水分伝導率曲線を通じて水理特性を定量化することで、土壌の物理的挙動と水の動きの特性評価の主要な推進要因についての洞察が得られます¹。体積含水量(θ)とマトリックヘッド(h)の関係はSWRC内で表され、曲線内の範囲は飽和点、磁場容量、および永久しおれ点²を表します。土壌管理の実践、修正、農業生態系の種類、および環境条件はすべて、土壌水理に影響を与える可能性があります^3,4。これらの要因は、溶質の輸送⁵、植物利用可能な水⁶、土壌呼吸と微生物活動⁷、さらには湿潤と乾燥のサイクル⁸に影響を与える可能性があります。健康で機能している土壌を定量化する上で重要な要素として、SWRCの適切な分析は、土壌の水理特性を情報に基づいて理解するために不可欠です。

現在、信頼性の高いSW....

プロトコル

1. 土壌サンプリングとサンプル調製

注:この方法のワークフローの概略図を 図1に示します。

1. サンプルコレクション
   1. 目的のサンプリング深度より数センチ上の上部を掘削して、不要な破片、特に緩い有機ゴミや土壌表面の地殻を取り除きます。
   2. 金属サンプリングコアレベルを露出した土壌の表面に置き、鋭いエッジ側を土壌表面に向けています。次に、ハンマーホルダーをリングの上に置きます。
   3. 金属サンプリングコアの上部が土壌表面と揃うまで、ゴム槌を使用してハンマーホルダーの上部を繰り返し叩きます。
   4. 金属サンプリングコアの周りを掘ります。次に、コアの下を掘って土から取り除きます。
   5. 金属サンプリングコアを土壌から取り除いたら、こてまたはナイフで金属サンプリングコアの両側を平らにします。次に、コアの両側にプラスチックカバーを取り付けます。
   6. 金属コアにサンプルラベルを追加します。
2. サンプルの保存と使用
   1. サンプルは、分析前に約4 ^°Cの冷蔵庫に保管してください。
   2. 分析の少なくとも24時間前に、脱気脱イオン水を....

ディスカッション

ここで説明する方法を使用した単純な蒸発実験アプローチは、SWRCと水理伝導率曲線を効率的に作成するための手段です。データ測定のシンプルさと精度により、従来の方法¹⁴の実行可能な代替手段になります。ここで説明する方法は、ユーザーマニュアルや現在の文献を超えて、この複雑な機器のより細かい点を合成し、拡張します。高品質のデー.......

資料

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