15Azot Analizi için Mikroplot Tasarımı ve Bitki ve Toprak Numune Hazırlama

Özet

¹⁵N izleyici araştırması için bir mikroplot tasarımı, mevsiminde birden fazla bitki ve toprak örnekleme olayını barındıracak şekilde tanımlanmıştır. Öğütme ve tartım protokolleri de dahil olmak üzere toprak ve bitki numune toplama ve işleme prosedürleri ¹⁵N analiz için konur.

Özet

Giriş

Gübre azotu (N) kullanımı tarımda artan küresel nüfusun gıda, lif, yem ve yakıt taleplerini karşılamak için gereklidir, ancak tarım salkı larından kaynaklanan N kayıpları çevresel kaliteyi olumsuz etkileyebilir. N toprak-kırpma sisteminde birçok dönüşümler uğrar çünkü, N bisiklet daha iyi anlaşılması, ürün kullanımı, ve gübre N genel kaderi N kullanım verimliliğini teşvik ve çevresel kayıpları en aza indirmek yönetim uygulamalarını geliştirmek için gereklidir. Geleneksel N gübre çalışmaları öncelikle ürün verimi, uygulanan N oranına göre mahsul N alımı (görünür gübre kullanım verimliliği) ve artık toprak N gibi sezon sonu ölçümleri üzerinde bir tedavinin etkisi üzerinde duruluyor. Bu çalışmalar genel sistem N girdileri, çıktıları ve verimlilikleri ölçerken, gübre kaynaklarından veya topraktan elde edilen toprak mahsul sisteminde N'yi tanımlayamazlar ve ölçemezler. Toprak mahsul sisteminde n (FDN) elde edilen gübrenin akıbetini izlemek ve ölçmek için kararlı izotoplar kullanılarak farklı bir yaklaşım kullanılmalıdır.

Azot un doğada 14 N/ ¹⁵N için nispeten sabit bir oranda meydana gelen ¹⁴N/¹⁵N¹ (konsantrasyon0,366 atom % ¹⁵N veya 3600 ppm ¹⁵N^2,3)olmak üzere iki kararlı izotopvardır. ^{15 15}N zenginleştirilmiş gübrenin eklenmesi toprak sisteminin toplam ¹⁵N içeriğini artırır. ¹⁵N zenginleştirilmiş gübre zenginleştirilmemiş toprak N ile karışımları gibi, ¹⁴N /¹⁵N oranı ölçülen değişiklik araştırmacılar toprak profilinde FDN izlemek ve ürün^{içine 3,4}sağlar. Bir kütle dengesi, sistemdeki toplam ¹⁵N izleyici miktarı ve 2'²nin her biri ölçülerek hesaplanabilir. ¹⁵N zenginleştirilmiş gübreler geleneksel gübrelere göre çok daha pahalı olduğundan, ¹⁵N zenginleştirilmiş mikroplotlar genellikle arıtma arazileri içinde gömülür. Bu yöntem ödevinin amacı, mısır için birden fazla mevsim içi toprak ve bitki örnekleme etkinlikleri(Zea mays L.) için mikroçizimler iman eden küçük bir arazi araştırma tasarımını tanımlamak ve toplam ¹⁵N analizi için bitki ve toprak örneklerinin hazırlanması için protokoller sunmaktır. Bu sonuçlar daha sonra N gübre kullanım verimliliğini tahmin etmek ve toplu toprak ve mahsul fdn için kısmi Bir N bütçe muhasebe oluşturmak için kullanılabilir.

Protokol

1. Alan site açıklaması

NOT: ¹⁵N izleme alanı denemesi yaparken, seçilen siteler toprak, topografya ve fiziksel özellikler nedeniyle değişimi en aza indirmelidir⁵. Çapraz kontaminasyon eğim, rüzgar veya su translokasyonu veya toprak işlemesi nedeniyle yanal toprak hareketi sonrasında oluşabilir, toprak N dikey dağılımı yeraltı su akışı ve kiremit^drenajıtarafından etkilenebilir 6 .

1. Geçmiş yönetimi (örn. önceki ekinler ve toprak işleme), enlem ve boylam, toprak fiziksel ve kimyasal özellikleri (örn. toprak dokusal analizi, ilk doğurganlık koşulları, pH ve toprak kütle yoğunluğu) dahil olmak üzere deneysel saha alanını tanımlayın.
2. Araştırma alanı ve saha köşeleri için GPS koordinatlarını kaydedin.
3. Haşere ve hastalık yönetimi (herbisit, böcek ilacı veya mantar ilacı kullanımı), toprak doğurganlık yönetimi (oran, kaynak, yerleştirme ve uygulama zamanlaması dahil), toprak işleme, sulama olayları ve miktarları ve kalıntı yönetimi dahil olmak üzere büyüyen sezon yönetimi açıklayın.
4. Mahsul büyümesi ve mikrop aracılı N dönüşümleri toprak nemi, toprak sıcaklığı ve hava sıcaklığından etkilendiği için, günlük yüksek ve düşük sıcaklıklar, günlük yağış lar ve toprak nemi ve sıcaklıkları da dahil olmak üzere iklim bilgilerini toprak örnekleme derinliklerini yansıtan çeşitli derinliklerde kaydeder.

2. Arsa tasarımı

1. Bitki altı mısır satır (~ 86.000 bitki ha^-1) 76 cm aralıklı 15.2 m tarafından 4.6 m son bir arsa boyutu ile.
   1. Uzunlamasına boyutun her ucundan 1,5 m( 0-1,5 m, 13,7-15,2 m) ve örnekleme ve hasat alanlarına bitişik 1,5 m uzunluğunda (9,8-11,3 m) ek bir sınır alanı kurun(Şekil 1).
   2. 2 ve 3 sıralarını mevsim içi bitki ve toprak örnekleme alanı (1,5-9,8 m) ve 4 ve 5 sıralarını mısır tanesi verimi için hasat alanı (1,5-9,8 m) olarak belirleyin.
   3. Genişlik boyutuna odaklanmış 2,4 m ile 3,8 m boyutlarında bir mikroçizim alanı (11.3-13.7 m) kurun. Kenar etkilerini en aza indirmek için uzunluk ve genişlik boyutlarında 0,38 m numunelenmemiş kenarlık bırakarak bu alandaki ¹⁵N zenginleştirilmiş bitki ve toprak numunesinin tümünü toplayın(Şekil 2).
2. Farklı renkli bayraklar ile tedavi arsa ve microplot köşeleri delineate.

3. Toprak ve bitki numunesi önlemleri

1. Zenginleştirilmemiş ve zenginleştirilmiş malzemeler için özel ekipman ve işleme alanları kullanın. Zenginleştirilmiş malzemeler (gübre, toprak veya bitki) tarafından zenginleştirilmiş malzemelerin kirlenmesi ve bunun tersi sonuçları büyük ölçüde etkileyebilir.
2. ¹⁵N zenginleştirilmiş toprak ve bitki numunelerini, çapraz kontaminasyonu en aza indirmek için beklenen en düşük ¹⁵N zenginleştirme sırasına göre toplayın ve işleyin. Numune taşımadan çapraz kontaminasyonu en aza indirmek için çalışma yüzeylerinin, eldivenlerin, mutfak eşyalarının ve makinelerin her numune arasında iyice temizlenmesini sağlayın.
3. Zenginleştirilmemiş örnekleme alanlarının kirlenmesini önlemek için mikro arazilerde yaya trafiğini en aza indirin. Mikro çizimlere erişirken koruyucu ayakkabı kaplamaları takın ve mikroçizim alanından çıkarken çıkarın.

4. ¹⁵N zenginleştirilmiş gübre hazırlama ve uygulaması

1. Gübre ¹⁵N kullanım verimliliği (F¹⁵NUE) çalışmaları için Ref. 2 tarafından öne sürülen kurallara uyulması, 10 atom % ¹⁵N zenginleştirilmiş üre % 5 atom ¹⁵N zenginleştirilmiş üre ve üre gübresinin düzgün zenginleştirilmesini sağlamak için 2 L deiyonize su da çözünür.
   NOT: ¹⁵N zenginleştirilmiş gübrenin gerekli konsantrasyonu tarımsal çalışmanın hedeflerine bağlıdır. Stok ¹⁵N zenginleştirilmiş gübre konsantrasyonu araştırmacının gereksinimlerini aşarsa, stok gübre konsantrasyonu aşağıdaki formül³kullanılarak benzer konvansiyonel gübre ile seyreltilebilir.
   X2 = [(C1/C2) - 1] × X1
   X2 geleneksel zenginleştirilmemiş gübrenin kütlesi, X1 izleyici gübresinin kütlesi, C1 izotopik konsantrasyon [atom % aşırı olarak ifade edilir (ölçülen atom % zenginleştirme eksi doğal arka plan konsantrasyonu olarak kabul edilen 0.3663 atom %)] ve C2 son karışımın izotopik konsantrasyonudur. Örnek olarak, 100 g verilen 100 g % zenginleştirilmiş üre, konvansiyonel zenginleştirilmemiş gübre 92.7 g 5 atom % son izotopik konsantrasyon uğrama için gerekli olacaktır;
   X2 = {[(10-0.3663)/5] - 1} × 100.
2. Zenginleştirme doğrulamak için ¹⁵N konsantrasyonu için çözümü analiz edin. Yazarlar UC Davis Kararlı İzotop Tesisi tarafından sağlanan analitik hizmetlerden yararlandı.
   NOT: Toprak-bitki-mikrop rejiminin gübre eklemelerine verdiği tepkiler gübrenin fiziksel formundan etkilenebilir. Çalışmanın hedeflerine bağlı olarak, üre çözeltisi bir sıvı olarak uygulanabilir veya reform kristalleri için susuz. Kristaller 10.000 psi bir Carver basın kullanılarak bir pasta içine sıkıştırılmış olabilir, pasta ezme ve istenilen^boyutaparçacıkları tarama takip 3 .
3. 15 N ¹⁵zenginleştirilmiş üre çözümlerini kalibre edilmiş bir sırt çantası CO₂ püskürtücü(Şekil 3A)kullanarak mikroçizimlere eşit olarak uygulayın. Birden fazla N oranı veya zenginleştirme düzeyi kullanılıyorsa, her zenginleştirme seviyesi için belirlenmiş CO₂ püskürtücüler kullanmayı düşünün veya tek bir püskürtücü kullanın ve tedavi çapraz kontaminasyonu en aza indirmek için en düşükten en yüksek zenginleştirmeye kadar çözümler uygulayın.
4. Volatilizasyon kaybı potansiyelini en aza indirmek için 24 saat içinde hafif toprak işleme, el tırmıkları veya en az 0,6 cm sulama ile üre içeren gübreler dahil edin.
5. İkinci büyüme sezonunda mikroarsa ilave ¹⁵N zenginleştirilmiş üre gübresi uygulanmaz. Azot nedeniyle mısır büyümesinde diferansiyel bir yanıt önlemek için tüm tedavi geleneksel zenginleştirilmemiş üre uygulayın.

5. Alan numune işleme: yerüstü mısır biyokütlesi

1. Her örnekleme aşamasında, örnekleme alanı içinden altı-aboveground mısır bitki kompozit örnek toplamak⁽¹⁵N zenginleştirilmemiş) ve altı-aboveground mısır bitki kompozit örnek ¹⁵N zenginleştirilmiş mikroarsa. En az iki bitki önemli ölçüde bitki büyüme dinamikleri değişen önlemek için her örneklenmiş bitki ayırmak gerekir. Yazarlar V8 ve R1 mısır fizyolojik gelişim aşamalarında bitki örnekleri toplandı¹¹ ve fizyolojik olgunluk(Şekil 2).
2. 3.1 ve 3.2 adımlarında açıklanan ilkelere göre V8 ve R1 yerüstü biyokütlesini (≤5 cm ile ≤5 cm); bir bahçe atık parçalayıcı tatmin edici bir seçenektir. Doğranmış biyokütleyi etiketli kumaş veya kağıt torbaya yerleştirin ve 60 °C'de sabit kütleye kadar fırına kurulayın. Biyokütle kuru ağırlığını kaydedin (Şekil 3B).
3. Bölüm fizyolojik stover içine mısır bitkileri olgun (yapraklar, kabukları ve sapları dahil olmak üzere tüm bitkisel dokular), tahıl, ve koçan fraksiyonları. 60 °C'de bir fırında sabit kütleye kadar doğrayın ve kurulayın. Biyokütle kuru ağırlığını kaydedin.
4. Mikroarsa içinde, toprak yüzeyinde tüm mısır sapları kesilmiş, bir paket içine kravat, arsa göre etiket, ve alanından kaldırmak (Şekil 3C). Hasat veya hasat sonrası toprak işleme sırasında birleştirme ile kaldırma riskini en aza indirmek için neredeyse toprak yüzeyi ile floş olmak için microplot köşe bayrakları ayarlayın.
5. Hasat alanından hasat tahıl ve rapor verim 15.5% nem içeriği¹². Hasat kalan araştırma alanları bir arsa ile birleştirmek.
6. Mikro çizim alanından zenginleşmemiş biyokütle leri tırmıkla. Mikroçizatriyi yerüstü biyokütlesini doğru çizime doğrayın ve yeniden uygulayın (Şekil 3D).
7. Toprak ve mısır kalıntısı taşınmasını en aza indirmeye özen görerek toprak yüzeyine kalıntıyı mikroplot alanına veya dışına dahil edin. Toprak işlemesi nedeniyle kaldırılan herhangi bir microplot köşe bayraklarını değiştirin.
8. İlk yıl mısır ile aynı sıralara ikinci yıl mısır bitki.
9. Adım 5.3 açıklandığı gibi sadece fizyolojik olgunluk ve ilk yıl mısır örnekleri gibi süreç ikinci yıl yerüstü mısır biyokütlesi toplamak. Toprak işlemeden sonra olası sinyal seyreltmelerini önlemek için mikroplot alanının merkezinden (1,52 m ila 0,76 m) mikroçizim örnekleri toplayın(Şekil 2). Hasat alanından tahıl hasat ve rapor verim 15.5% nem içeriği.
10. 3.1 ve 3.2 adımlarının prensiplerini izleyerek, 2 mm'lik bir elekten geçmek için 100 ila 200 g kurutulmuş bitki malzemesini iyice karıştırın ve öğütün. Zemin malzemesini iyice karıştırın ve daha fazla işlem için bir alt numuneyi etiketli bir sikke zarfında saklayın.
    NOT: Perten Laboratuvar Değirmeni 3610 tahıl öğütme için tatmin edici bir seçenek iken Bir Thomas Wiley değirmen bitki doku taşlama için tatmin edici bir seçenektir.
    DİkKAT: Bitki numunelerini öğüten kişiler, Ulusal İş Güvenliği ve Sağlığı Enstitüsü onaylı N95 Partikül Filtreleme Yüz Parçası Respiratörü takarak kulak koruması takmalı ve toz soluduğundan korunmalıdır.

6. Alan numune işleme: toprak

1. ¹⁵N zenginleştirilmiş gübre uygulaması, V8, R1 ve hasat sonrası toprak işlemeden 8 gün sonra birinci yıl toprak örneklerini toplayın. Hasat öncesi ve hasat sonrası ikinci yıl toprak örneklerini toplayın. Lojistik örnekleme kısıtlamaları nedeniyle, yazarlar mevsim içi toprak örneklerini 0-15-, 15 ila 30- ve 30-60 cm derinliklerde hasat sonrası toprak örnekleri 0-15-, 15-30-30-, ve 60- 60-cm derinliklerde ve ikinci yıl bitki öncesi toprak örnekleri 0- ila 30-, 30- 60-60- 60- 120 cm derinliklerde.
   NOT: Bir toprak sondası tek bir çekirdek olarak istenilen derinliğe bir toprak çekirdeği toplayamıyorsa, üst derinliklerden düşen topraktan kirlenmeyi önlemek için toprağın üst 1 cm'sini atan üst derinliklerle aynı sondaj deliklerinden daha derin derinlik çekirdekleri toplayın.
   1. Bir el sondası kullanarak V8 ve R1'deki zenginleştirilmemiş örnekleme alanından dört çekirdekli (1,8 cm çapında) kompozit toprak numunesi alın. Mısır satır ve mısır satırları arasında üç çekirdek bir çekirdek toplamak.
   2. Hidrolik probu kullanarak, tesis öncesi ve hasat sonrası zenginleştirilmemiş örnekleme alanından iki çekirdekli (5 cm çapında) kompozit toprak numunesi toplayın.
   3. 15 N zenginleştirilmiş gübre uygulaması, V8 ve R1'den 8 gün sonra mikroplot alanından ¹⁵çekirdekli (1,8 cm çapında) kompozit toprak numunesi alın. Mısır satır ve mısır satırları arasında 11-12 çekirdek üç ila dört çekirdek toplamak.
      NOT: Topraklar son derece heterojendir. Zenginleştirilmiş mikroplot içinde toplanan çekirdeklerin daha fazla sayıda toprak N¹³gerçek ¹⁵N zenginleştirme daha iyi bir tahmin sağlar.
   4. Hidrolik probu kullanarak, tesis öncesi ve hasat sonrası mikroplot alanından üç çekirdekli (5 cm çapında) kompozit toprak numunesi toplayın.
   5. Her kompozit toprak örneğini bir kovada homojenize edin ve önceden etiketlenmiş bir kağıt torbaya yerleştirin.
2. Kuru toprak numuneleri 35 °C'de, sabit kütleye kadar zorunlu hava fırınında. 2 mm'lik bir elekten geçmek için her numuneyi öğütün. Mekanik bir toprak öğütücü, her numune arasında iyice temizlenebilirse tatmin edicidir.
   NOT: Toprak örnekleri ince bir tabaka halinde tepsilere serilerek havayla kurutulabilir. Tepsiler, N kaynakları nın dışında kirlenmeden uzak bir alanda olmalıdır. Zenginleştirilmemiş ve zenginleştirilmiş numuneler çapraz kontaminasyonu önlemek için fiziksel olarak ayrılmalıdır.
   DİkKAT: Toprak numunelerini öğüten kişiler, Ulusal İş Güvenliği ve Sağlığı Enstitüsü onaylı N95 Partikül Filtreleme Yüz Parçası Respiratörü takarak kulak koruması takmalı ve toz soluduğundan korunmalıdır.

7. Laboratuvar numune işleme: öğütme toprak ve bitki örnekleri

1. Kuru zemin bitkisi numuneleri (2 mm) bir gecede 60 °C'deki bir fırında.
2. Adım 3'te açıklanan ilkelere göre, kurutulmuş bitki numunelerini veya toprak malzemesini ince, un benzeri bir kıvamda öğütün. Bir rulo kavanoz değirmen tatmin edici bir seçenektir.
   NOT: Yazarların kavanoz değirmeni, aynı anda 54 silindir kavanozu işleyebilen özel olarak üretilebilen bir konveyör bant sistemidir.
   1. Her rulo kavanozu (250 mL borosilikat cam kavanozu vidaüstü kapakla) 10 ila 20 g öğütülmüş bitki veya toprak numunesi ve yedi paslanmaz çelik çubukla (8,5 cm uzunluğunda, 0,7 cm çapında) doldurun.
   2. Rulo rulo kavanoz 6-24 saat veya numuneler ince, un gibi bir kıvam ayana kadar 0,4 x g.
   3. İnce zemin malzemesini temiz, etiketli 20 mL sintillasyon şişesine aktarın.
   4. Her örnek arasında, yıkama rulo kavanoz, paslanmaz çelik çubuklar, ve sabun ve su ile kapaklar herhangi bir kalıntı kaldırmak için.
      1. Rulo kavanozları ve kapakları %5 HCl asit banyosuna daldırın (%36-38 konsantre stoktan hazırlanan) bir gecede^14.
         DİkKAT: Hidroklorik asit aşındırıcıdır. Bu ciddi cilt yanıkları neden olabilir, göz hasarı, ve solunduğunda zararlıdır. Her zaman koruyucu giysiler, eldivenler, göz ve yüz koruması giyin. Floş iyice su ile temas lı doku. Asitleri taşırken her zaman ikincil bir kap kullanın. Bu reaksiyon ekzotermik olduğu için her zaman suya asit ekleyin. Hemen kabartma tozu ile asit dökülmeleri nötralize.
         NOT: Büyük bir asit banyosu 208 L plastik kapta %5 HCl'de 100 L olarak hazırlanabilir. Bir duman kaputunda birkaç küçük hacimleri hazırlayın ve sonra plastik konteyner çözümleri aktarın. Çözümü her üç ayda bir değiştirin.
      2. Deiyonize su ve hava kuru ile üçlü durulama rulo kavanoz ve kapaklar.
      3. Paslanmaz çelik çubukları 0,05 M NaOH banyosuna daldırın (1 L deiyonize suda 2 g NaOH eriterek hazırlanır)^{14 geceleyin.} Her gün yeni bir 0.05 M NaOH banyosu hazırlayın.
         DİkKAT: Sodyum hidroksit ciddi cilt yanıkları ve göz hasarına neden olabilir. Her zaman koruyucu giysiler ve göz koruması giyin. Kirlenmiş giysileri hemen çıkarın ve cildi veya gözleri birkaç dakika suyla durulayın.
      4. 5 dakika boyunca çalışan sıcak musluk suyu altında çubuklar durulayın. Dekant ve üçlü deiyonize su ile çubuklar durulayın. Çubuklar kağıt havlu kaplı tepside kuru hava sağlar.

8. Toplam N ve 15 N analizi için zemin bitkisi ve toprak örneklerini ^tartMak

1. Toplam N içeriği için birkaç temsili bitki ve toprak örneğini analiz edin (örn. yanma analizi^15). Analizör özelliklerine göre ¹⁵N analizi için yeterli N içeriği sağlayan örnek kütlesini hesaplayın.
   NOT: Yazarlar UC Davis Kararlı İzotop Tesisi tarafından sağlanan analitik hizmetlerden yararlandı. Zenginleştirilmiş numune ağırlıkları 20 μg N ve maksimum 100 μg N için optimize edilmiştir.
2. En düşükten en yüksek beklenen ¹⁵N zenginleştirmeye benzer örnekleri düzenleyin. Örnek hassasiyetini kontrol etmek için her çalıştırmada her sekizila on ikinci numuneyi kopyalayın. Çalıştırılanın¹⁶başına en az bir çek örneği ekleyin.
3. Etiket temiz bir 96-iyi plaka ve bireysel iyi buharlaşma halkaları ile donatılmış kapak. Taşıma sırasında kuyular arasında örnek hareketi önlemek için kapağın içine sığacak şekilde temiz bir indeks kartı kesin.
4. Nitril eldiven ler takın, mikro pulları, çalışma yüzeylerini, spatulaları ve kopları laboratuvar mendilleri ve etanolile temizleyin. Laboratuvar bankına kimwipe'in üzerine temizlenmiş aletler yerleştirin.
   NOT: Zenginleştirilmemiş ve zenginleştirilmiş numuneler çapraz kontaminasyonu önlemek için ayrı ölçekler ve gereçler kullanılarak işlenmelidir.
5. 5 mm x 8 mm kuyuya sahip paslanmaz çelik blok gibi temiz bir çalışma yüzeyine önceden oluşturulmuş 5 mm x 9 mm'lik bir kutu kapsül yerleştirmek için forseps kullanın. Silindirik şekli reform ve gerekirse kapsül alt düzleştirmek için yavaşça kuyuya kapsül dokunun.
   NOT: Numune kütleleri çok küçük olacağından, numune kontaminasyon riski yüksektir. Kapsüllere asla eldivenle dokunmayın. Bu forceps, temiz çalışma yüzeyi, ölçek tartma tava veya 96-well plaka dışında herhangi bir yüzeye dokunursa kapsül atın.
6. Manipülasyonu kolaylaştırmak için kapsülün üst 1 mm'sini hafifçe parlamak için forceps kullanın. Kapsülün ağırlığını katran yaparken kireç hasarından kaçınmak için, kapsülü mikro ölçektetin ağırlık tavasının 1 ila 2 mm yukarısına kadar takın ve bırakın. Kapsülü tare. Kapsülü temiz çalışma yüzeyine döndürmek için pratisyen hekimler kullanın.
7. Kapsüle gerekli zemin numunesi malzemesinin kütlesini dikkatlice eklemek için bir spatula kullanın. Numune materyalinin kapsülün dış yüzeyine veya çalışma yüzeylerine dökülmesinden kaçının.
8. Forceps kullanarak, yavaş yavaş kapsül üst üçte kırışmak ve mühür üzerinde katlayın. Forceps kullanarak, kat ve küresel bir şekil içine kapsül sıkıştırmak için devam delmek veya tin yırtmak için değil dikkat.
   NOT: N içeriği düşük numuneler, 5x9 mm kapsülün kapasitesini aşan numune hacimleri gerektirebilir. Bu durumlarda daha büyük kapsüller (örneğin, 9 mm x 10 mm) kullanılabilir.
9. Kaçakları kontrol etmek için sarılmış kapsülü 1 cm yükseklikten temiz, karanlık bir yüzeye veya aynaya birkaç kez düşürmek için forseps kullanın. Toz görünmüyorsa, 8.6 adımda açıklandığı gibi aynı tekniği kullanarak numuneyi tartın. Örnek ağırlığı kaydedin. Kapsülü 96 kuyuluk bir plakaya yerleştirin ve kuyu yerleşimini kaydedin.
   1. Karanlık yüzeyde toz beliriyorsa, örnek ağırlığı kaydedin. Örneği ikinci bir kutu kapsülüne sarın, sızıntıları tekrar kontrol edin ve temiz bir 96 kuyuluk tabağa yerleştirin.
      NOT: Sarılmış kapsül 96 kuyulu bir plakaya sığmayacak kadar büyükse, 24 veya 48 kuyulu bir plaka kullanın.
10. Numuneler arasında, spatula ve forceps kenarlarına özel dikkat eden etanol ve laboratuvar mendilleri ile mutfak eşyaları ve yüzeylerin her birini temizleyin.
11. Bant kullanarak kapağı 96 kuyudaki tabağa sabitleyin ve kurutucuda saklayın.

9. Hesaplamalar

1. Aşağıdaki denklemleri kullanarak bitki veya toprak örneklerinde bulunan N (kg'ha^-1)kütlesini hesaplayın.
   
   
2. Bitki ve toprak örnekleri için N(FDN)elde edilen gübre yi (N f_),ve topraktan elde edilen N(SDN)gübreyi hesaplayın¹⁷.
   
   a atom % ¹⁵N zenginleştirme nerede.
3. 
   
4. Hesaplama gübre ¹⁵N kullanım verimliliği¹⁷.
   

Sonuçlar

Toplam (FDN + SDN) yerüstü biyokütle N ilk büyüme sezonunda her ardışık örnekleme olayı ile arttı(Şekil 4). Gübre kaynaklı N konsantrasyonu, v8'deki toplam yer üstü biyokütlesi N'nin %44 ± 4 (ortalama ± standart hata) ile büyüme mevsiminde en yüksek seviyedeydi ve birbirini izleyen her örnekleme periyoduile birlikte azaldı(Şekil 4A).

Tartışmalar

Kararlı izotop araştırma toprak-kırpma sistemi üzerinden FDN izleme ve ölçmek için yararlı bir araçtır. Ancak, ihlal edilirse bu metodolojiyi kullanarak çıkarılan sonuçları geçersiz kılabileceği ne kadar önemli üç temel varsayım vardır. Onlar 1) tracer düzgün sistem boyunca dağıtılır, 2) çalışma kapsamında süreçler aynı oranlarda oluşur ve 3) N ¹⁵N zenginleştirilmiş havuz bırakarak³dönmez . Bu çalışma toprak-mahsul sistemi boyunca toplam FDN ...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
20 mL scintillation vial	ANY; Fisher Scientific is one example	0334172C
250 mL borosilicate glass bottle	QORPAK	264047
48-well plate	EA Consumables	E2063
96-well plate	EA Consumables	E2079
Cloth parts bag (30x50 cm)	ANY	NA	For corn ears
CO2 Backpack Sprayer	ANY; Bellspray Inc is one example	Model T
Coin envelop (6.4x10.8 cm)	ANY; ULINE is one example	S-6285	For 2-mm ground plant samples
Corn chipper	ANY; DR Chipper Shredder is one example	SKU:CS23030BMN0	For chipping corn biomass
Corn seed	ANY	NA	Hybrid appropriate to the region
Disposable shoe cover	ANY; Boardwalk is one example	BWK00031L
Ethanol 200 Proof	ANY; Decon Laboratories Inc. is one example	2701TP
Fabric bags with drawstring (90x60 cm)	ANY	NA	For plant sample collection
Fertilizer Urea (46-0-0)	ANY	NA	~0.366 atom % 15N
Hand rake	ANY; Fastenal Company is one example	5098-63-107
Hand sickle	ANY; Home Depot is one example	NJP150	For plant sample collection
Hand-held soil probe	ANY; AMS is one example	401.01
Hydraulic soil probe	ANY; Giddings is one example	GSPS
Hydrochloric acid, 12N	Ricca Chemical	R37800001A
Jar mill	ANY; Cole-Parmer is one example	SI-04172-50
Laboratory Mill	Perten	3610	For grinding grain
Microbalance accurate to four decimal places	ANY; Mettler Toledo is one example	XPR2
N95 Particulate Filtering Facepiece Respirator	ANY, ULINE is one example	S-9632
Neoprene or butyl rubber gloves	ANY	NA	For working in HCl acid bath
Paper hardware bags (13.3x8.7x27.8 cm)	ANY; ULINE is one example	S-8530	For soil samples and corn grain
Plant grinder	ANY; Thomas Wiley Model 4 Mill is one example	1188Y47-TS	For grinding chipped corn biomass to 2-mm particles
Plastic tags	ULINE	S-5544Y-PW	For labeling fabric bags and microplot stalk bundles
Sodium hydroxide pellets, ACS	Spectrum Chemical	SPCM-S1295-07
Soil grinder	ANY; AGVISE stainless steel grinder with motor is one example	NA	For grinding soil to pass through a 2-mm sieve
Tin capsule 5x9 mm	Costech Analytical Technologies Inc.	041061
Tin capsule 9x10 mm	Costech Analytical Technologies Inc.	041073
Urea (46-0-0)	MilliporeSigma	490970	10 atom % 15N