ここで説明する検証方法は、ウォラストナイト、玄武岩、オリビンなどのアルカリ土類金属ケイ酸塩を含む岩石で改定された、様々な農業土壌における、農薬、無機炭素隔離を監視するために適応可能である。この方法は、負の排出炭素クレジットの対象農家の観点から土壌無機炭素含有量を検証するために、民間または政府機関によって容易に利用することができます。土地に広がる鉱物の改善された風化は、牧草地、林業、または更生した土地、エイドリアン土壌などの農業を超えたシナリオで炭素隔離につながる可能性もあります。
農業土壌の不均質性は、高等位と深度の両方に対して、無機炭素含有量を正確に特定することが困難であり、サンプルのサブサンプリングも精度の低下に寄与する。炭酸カルシウムサンプル分周器の標準的な添加、広範な分析複製、および統計分析を使用することで、初めての研究者が提案された方法論に自信を持つことができます。フィールド手順の一部を実証することは、私たちの研究室の修士課程の学生であるスティーブン・ヴァンダーブルクです。
まず、GPS受信機を使用して各プロットの平準化を決定し、その後のサンプリングを容易にするために、各プロットの境界にフラグを配置します。各サブプロット内のランダムポイント(サブプロットごとに1つずつ)からコアサンプルを収集します。土壌プローブまたは土壌コアサンプラーを使用して、土壌コアをゼロから15センチメートル、15〜30センチメートル、30〜60センチメートルの3つの深度ゾーンまで収集します。
拡張オーガを使用して、60~100センチメートル、100~175センチメートル、175~250センチメートルの3つの深度ゾーンまで、追加の場所から深い土壌サンプルを収集します。各プロットで各サンプル深度ごとに1つずつ、バケットに土壌サンプルを転送します。各バケットの土壌を十分にブレンドし、ポータブル水分テスターを混合土壌サンプルに入れ、水分含有量が装置のゲージの安定したポイントで固定されるまで待ちます。
ホルダーボタンを押して、ブレンド土壌のリアルタイム水分量として値を記録します。サンプルバッグにプロット、土壌深度、サンプリング日に関する情報を適切にラベル付けし、複合サンプルを袋に保管します。空気は、土壌炭素の酸化を最小限に抑えるために、サンプリング後できるだけ早く土壌サンプルを乾燥させます。
土壌サンプルを段ボール箱に入れ、乾燥キャビネットに24~48時間、乾燥した箱を入れ、乾燥するまで24~48時間置きます。さらに分析するまで、空気乾燥サンプルをサンプルバッグに保管してください。土壌分画の前に、2ミリメートルのふるいを通して土壌サンプルを実行して、岩石や植物の遺跡の大きな断片を取り除きます。
オーブンは、少なくとも15時間、摂氏105度に維持マフル炉にそれらを置くことによってふるいの土壌を乾燥させます。土壌分別のために、オーブン乾燥サンプルの1キログラムを、異なるメッシュサイズからなるふるいシェーカーの上メッシュに置きます。60 RPMでふるいを15分間振ります。
これは、小児性炭酸塩濃縮土壌分率であるため、分析には50マイクロメートル未満のパン画分を使用してください。石灰測定分析を用いて土壌サンプルの無機炭素含有量を決定するには、ふるいに入った土壌サンプルを適切なエルレンマイヤーフラスコに5グラム入れます。20ミリリットルの超純水でサンプルを中断します。
小さな平底ガラス試験管に4モル塩酸の7ミリリットルを加え、ピンセットを使用してフラスコの中にこのチューブを直立に置きます。ゴム栓を固定して、慎重にフラスコをカルシメータに取り付けます。ビュレットの初期水位を調整して読み取り、上部のバルブを測定位置に回してヘッドスペースを密封します。
フラスコを振り、酸管をノックし、ビュレット内の水位が一定値に達し、溶液中にバブリングが見られないまで。ウォラストナイトの一般的なデータセットは、コントロール未処理の土壌と比較して、土壌を修正しました。修正された土壌のpHは、コントロールに比べて1.15単位高く、炭酸カルシウム含有量はほぼ5倍高い。
ゼロから15センチメートルの深さゾーンでは、含有量は、制御に対して、修正された土壌で4倍高く、そのパン分画は炭酸カルシウムで濃縮されました。これらがC地平線に自然に存在する炭酸塩であるように、2つの深いプロファイルサンプルは、最も高い内容物を有していた。土壌中に存在する種々の酸化物はWDXRFによって決定された。
主な酸化物は、主な土壌鉱物、植物栄養素、アルカリ土類金属を構成する酸化物です。ウォラストナイトの改正土壌のXRDパターンがここに示されています。主なピークは、砂の嫌いな土壌で支配的なミネラルである石英とアルバイトです。
改正残留ウォラストナイトのピークと小児性方解石も見える。ウォラストナイトは、数週間の風化の後、SEMを使用して土壌を修正した。ウォラストナイト粒子を詳しく見ると、表面で発生する形態変化が示されています。
ウォラストナイト表面の微小分析は、試料の元素マッピングを得ることによって行った。マッピングされた領域のEDSスペクトルは、その半定量的化学プロファイルを明らかにした。以前の元素マップは、検出されたシリコンとカルシウムが主にアキュラーウォラストナイト粒子に見られることを明確に示しています。
スポットEDS分析は、土壌サンプル中に散乱する小さな断片に対して行った。断片は炭素と酸素が豊富で、主に有機物で構成されていることを示唆している。このプロトコルを試みる場合、垂直プロファイル上のサンプリングの容易さ、表面土壌水平線の厚さ、水テーブルの深さ、および土壌構造に応じて、サンプリング深度は、さまざまな領域で異なる場合がありますので注意してください。
土壌と地下土壌のプロファイル上の安定同位体および放射性炭素シグネチャを測定することは、鉱物改正分野における大気中のCO2の隔離をさらに検証するために、この手順に組み込むことができる。
