Bu çalışma Yapı Hibe Gıda ve Tarım Ulusal Enstitüsü tarafından Maryland Eastern Shore Üniversitesi (UMES) verilen bir Kapasite tarafından kısmen finanse edildi. Yazarlar yağış simülatörü kurma ve yağış simülasyonlar şefliğinde yardım için Don Mahan (UMES) teşekkür etmek istiyorum. Teşekkürler Ayrıca laboratuvar analizleri ve numunelerin yağış simülasyon deneyi ve işlemleri yerine onların yardım için öğrenciler (UMES) LİSANS gerçekleştirmek için Janice Donohoe (UMES) genişletilir.

1.. Toprak Toplanması ve Hazırlanması <ol><li> Doğru toprak yüzeyinin fiziksel ve kimyasal koşulları temsil etmeyi toprak profilinin yüzey ufuklarında toprak toplayın. Not: Mümkün toprak yüzeyinin üst 5 cm&#39;lik tahsil edilmelidir. Toprak toplama alanı toprağın fiziksel ve kimyasal özelliklerindeki değişimleri sınırlamak için yeterince küçük olmalıdır. </li><li> Kayaları kaldırmak için bir kaba (20 mm) elekten toprak eleyin. Not: Toprak biraz nemli ise Eleme kolaydır. </li><li> Tercihen yeşil bir evde veya sıcak kapalı ortamda, kurutma kolaylaştırmak için ince bir tabaka halinde ağır bir branda üzerinde elenmiş toprak yayıldı. </li><li> Bir kürek, tırmık veya bir dev calzone katlama gibi diğer bir taraftan muşamba kenarlarını çekerek toprağı karıştırın. Not: rip ya da bir kürek veya tırmık kenarı ile muşamba gözyaşı için değil dikkatli olun. Toprak iyice karıştırılır kadar bu işlemi birkaç kez tekrarlayın. </li><li> 10 numune alınFarklı iyice karışık toprak yığını yerler ve homojenliği test etmek için bir Mehlich-3 fosfor testi 17 yapıyoruz. Not: 10 örneklerinin sonuçları &lt;0.05 bir farklılaşma katsayısı (CV) olduğunda homojenlik elde edilir. Nerede: CV = standart sapma / ortalama. </li><li> Mehlich-3 fosfor testi CV &lt;0.05 olursa, toprak karıştırma devam eder ve homojenliği testi tekrarlayın. </li></ol> 2. Toprak Kutuları Paketleme <ol><li> Not: Zemin kutu dibinde dokuz 5 mm&#39;lik boşaltma delikleri ile aynı uzunlukta boyutları, genişlik ve derinlik (100 cm x 20 cm x 7.5 cm) olan muntazam hacim olmalıdır. Kutular, 5-cm dudak ve bir ucunda bir toplama oluğu (Şekil 1) sahip olmalıdır. </li><li> Hat 4 kat peynir bezle kutularının alt toprak doyduğunda su akmasına izin verirken kutuya deliklerden yıkama ikinci toprak tutmak. </li><li> Elenmiş, kurutulmuş yeterli ve homojen bir birleştirme karıştırıyordu tarafından ilk toprak kutusunu paketi(yaklaşık 3.5 cm) düzeltti zaman yaklaşık yarım derin doldurmak için kutunun içine toprak immünize. Eşit toprağı yaymak ve düz tuğla ile paketi. Not: Toprak bu nedenle tuğlanın basınç altında kompakt değildir yeterince kuru olmalıdır. </li><li> Toprağın başka bir 2 cm ilave edin ve 5 cm, oluk (Şekil 2) içine dökülen kutunun ağız yüksekliğinin paketlenmiş bir derinliğe kadar bir seviye göstergesi ile dışarı seviye. </li><li> İlk paketlenmiş kutusuna eklendi toprak miktarını tartmak ve geri kalan bütün kutuları toprağın aynı ağırlık ekleyin. 5 cm ve düzgün yığın yoğunluğu bir toprak derinliği elde etmek için her bir kutu paketi. </li><li> Paketleme işlemi sırasında oluk içine dökülen toprağı kaldırmak için toprak kutuları olukları vakum. </li></ol> 3. Yağmur Simulator Toprak Kutuları Montaj <ol><li> Yağış simülatörü merkezinde basınç tedavi kereste x 6 içinde 2 yapılmış bir kareyi bunun üzerine toprak kutuları whasta yerleştirilir. Not: çerçeve sertliği temin etmek üzere orta bir çapraz elemanı olmalıdır. Dipsiz bir çerçeve üzerinde toprak kutuları yerleştirerek aksi takdirde hemen toprak kutularının altındaki sağlam bir platform oluşacak sıçrama en aza indirir ve kutuları alt deliklerden serbest drenaj sağlar. </li><li> Toplama şişelerde yerleştirilmesini sağlar ve platform üzerine monte edilmiş toprak kutularının ön toplama olukları üzerindeki ağızlı altında akıtan bir yükseklikte beton bloklar üzerinde çerçevesini yerleştirin. </li><li> Bundan başka, bu platform üzerine yerleştirilen bir kir kutunun arka% 3 eğim sonuçlanan kutunun ön 3 cm&#39;den daha yüksek olduğu şekilde tuğla, kereste ve şimleri kullanılarak platformun arka yükseltmek. Platformda bir toprak kutusunun arkasında bir tahta (&gt; 100 cm uzunluk) monte yerleştirerek eğimini ölçün. Bir marangoz seviyesini kullanarak, yönetim kurulu düzeyde tutun ve platformun arka kutusunun ön 3 cm seviye kartının altında böyle (Şekil 3 zam <li> Doğrudan havai memenin altındaki noktasını bulun ve bir toprak kutusuna düşen bir yağış olayın başında veya sonunda memeden büyük damla önlemek için bu konumda bir kutu yerleştirerek önlemek, daha sonra eşit platformda aralıklı beş veya altı kutuları yerleştirin . Kutularının konumunu işaretlemek ve her zaman bu aynı pozisyonlarda kutuları yerleştirin. </li></ol> 4. Sulama Su Kaynağını Seçme <ol><li> Tüm elemanlar ve bileşikleri, çalışmanın ilgi özellikle nispeten serbest bir sulama suyu kaynağı seçin. Suyun saflığını belirlemek için çalışma öncesinde su kaynağını analiz. Not: Gerekirse, değişim reçineleri çok arzu edilen su saflık elde etmek için kullanılmalıdır. </li><li> 8 psi&#39;lik bir basınç ve 5 gpm bir akış oranını aşan yağış simülatörü için bir ana su kaynağı sağlar. Not: Normal belediye kaynaklar bu asgari gerektirir aşan×. Su tankları ve pompaları kullanıyorsanız, pompalar minimum basıncı aşan bir su kaynağı sunma yeteneğine sahiptir ve debi emin olun. </li></ol> 5. Kullanımı Meme Boyutu seçme <ol><li> Yağış simülasyonları için kullanılan dört standart nozul boyutlardan birini seçin. Not: Her meme, uygun damlacık boyutu ve yoğunluğu (Tablo 1) elde etmek için bir optimum performans basınç ve akış vardır. Belirli bir çalışmasında kullanılmak üzere meme boyutunun seçimi temsil edilecek doğal yağış olayın yoğunluğu (cm / saat) göre belirlenir. </li></ol> 6. Yağış Simülatörü Operasyonu <ol><li> Boru boyunca 90 derecelik bir açıyla kapalı pozisyonda kolu (1) tek kolu vanasını (Şekil 4) yerleştirin ve (belediye veya pompa), ana su kaynağını açın. </li><li> R (3) basınç regülatörü valfi (Şekil 4) saat yönünün tersine üstüne kare set vidasınıbasıncı çıkarmak ve tam olarak bir sonraki-in-line (4) sıralı akış kontrol vanasını açın. </li><li> (1) tek kolu vanasını tamamen (Şekil 4) açın ve yağış simülatörün üst kısmında bulunan (6) basınç göstergesi yaklaşık 8 psi ulaşmak için ayar vidası saat yönünde çevirerek (3) basınç regülatörü vanasını ayarlayın. Not: (3) basınç regülatörü valfı hafifçe istenen meme basıncını aşmayacak şekilde ayarlandıktan sonra, o ana su kaynağı basınç değişiklikleri sürece yağış simülatörü operasyon sırasında ayarlanması gerekir olmamalıdır. </li><li> Kısmen yakın (5) akış metre kadar (4) sıralı akış kontrol vanası (Şekil 4), yaklaşık akım kullanılmakta olan meme için dakika başına galon oranı ve (6) basınç ölçer için yaklaşık psi okur okur Kullanılan meme (Tablo 1). </li><li> Değiştirmeden akışını durdurmak için (1) tek kolu vanasını (Şekil 4) kapatınhızı ve basınç ayarlarını akış. </li></ol> 7. Nozul Kalibrasyon ve Yağmur tekdüzeliği <ol><li> Kutulardan sızan suyu engellemek ve (adım 3.4) ahşap çerçeve üzerinde işaretli konumlara yerleştirmek için koli bandı ile 5 veya 6 boş toprak kutularının diplerinde delikleri örtün. </li><li> Konum ve meme üzerine ucuna bağlanmış bir dirsek ile 45 ° 2 inç PVC boru ve 10 m uzunluğa sahip ve (1) tek kollu vanasını açın. </li><li> 10 saniye için büyük bir dereceli silindir PVC borusundan akıntı toplayın. </li><li> (4) in-line akış kontrol vanası için küçük ayarlamalar yapın ve 10 saniye akış hacmine kadar 10 sn koleksiyonları tekrar kullanım (Tablo 1) meme için uygun değer eşleşir. Doğru akış hızı elde edilir, nedeniyle olası basınç dalgalanmaları akışı izleme varyasyon aracı olarak akış ölçer üzerinde değerini kullanın. Not: Düzgün meme, inci kalibre İçine 10 saniye akış hacmi, akış ölçer üzerinde okuma daha doğru bir ölçüsüdür. </li><li> Yağış kutu alanı ıslak ve yağış inisiyasyon zaman not için izin PVC boru 10 metrelik uzunluğu çıkarın. </li><li> Tam 10 dk aniden akışını yönlendirmek ve (1) tek kolu vanasını kapatmak için meme üzerine 10 metrelik PVC boru konumlandırarak yağış durdurduktan sonra. </li><li> Dereceli bir silindir içine dökülerek her kutuda toplanan suyun hacmi (mi) ölçün ve kutunun alt alanında (2000 cm2) ile hacmine bölünmesiyle geniş derinliği hesaplar. </li><li> Yağış derinliği için varyasyon katsayısını hesaplayın. Not: 5 ya da 6 kutularda geniş derin varyasyon &lt;0.05 katsayısına sahip olduğunda, yağmur homojenlik elde edilir. Nerede: CV = standart sapma / ortalama. </li><li> CV 0.05 &#39;den daha az değilse, ¼ memeyi çevirin sıkı kapatın ve kalibrasyon işlemini tekrarlayın. Not: meme birkaç kez açık olması gerekebiliraz 0.05 CV elde etmek. </li><li> Az 0.05 CV ulaşıldığında, ishal karşısında bu yağış yoğunluğu tutarlı olmasını sağlamak için Ayarlaması birkaç kez tekrarlayın. </li></ol> 8. Bir Yağmur Simülasyon yürütmek <ol><li> Kalibrasyonu takiben, (adım 3.4) ahşap çerçeve üzerinde işaretli pozisyonlar paketlenmiş toprak kutuları yerleştirin. </li><li> Pozisyon akış toplama şişeleri ve boşaltma memesinin altında huniler ve oluk üzerinde bir kalkan (Şekil 5) takmak için bir ataş kullanarak doğrudan oluk içine düşmesini yağış engeller. </li><li> Tekrar hemen önce bir yağış simülasyon olay meme akış hızı kalibre ve yağış başlatmak için 7,2-7,5 adımları. </li><li> Boşaltma ağzı su drenaj sürekli bir akış yavaş akıntı döndüğünde her kutu için akış başlama zamanını kaydedin. </li><li> Toplama şişe geçerek olay sırasında ya da öngörülen zaman aralıklarında akış örnekleri toplamakbelirlenen süre bir olayın sonu. </li><li> Bir yağış olayı sonlandırmak için, aniden akışını saptırmak ve (1) tek kolu vanasını kapatmak için meme üzerine 10 metrelik PVC boru konumlandırarak yağış durdurun. </li><li> Bu su 1 g / cm 2 ağırlığında varsayarak bir dereceli silindir veya kütlece kullanarak akış örnekleri ve kayıt hacmi toplamak. </li><li> Tüm sediment süspansiyon ve daha sonra laboratuar analizi için altörneğini almak, böylece iyice örnekleri karıştırın. </li></ol>

<ol>
	<li>Glibert, P. M., Trice, T. M., Michael, B., Lane, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urea+in+the+tributaries+of+the+Chesapeake+and+Coastal+Bays+of+Maryland.">Urea in the tributaries of the Chesapeake and Coastal Bays of Maryland.</a> Water Air Soil Poll. 160, 229-243 (2005).</li><li>Glibert, P. M., Harrison, J., Heil, C., Seitzinger, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Escalating+worldwide+use+of+urea-a+global+change+contributing+to+coastal+eutrophication.">Escalating worldwide use of urea-a global change contributing to coastal eutrophication.</a> Biogeochemistry. 77, 441-463 (2006).</li><li>Howard, M. D. A., Cochlan, W. P., Ladizinsky, N., Kudela, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogenous+preference+of+toxigenic+Pseudo-nitzschia+australis+(Bacillariophyceae)+from+field+and+laboratory+experiments.">Nitrogenous preference of toxigenic Pseudo-nitzschia australis (Bacillariophyceae) from field and laboratory experiments.</a> Harmful Algae. 6 (2), 206-217 (2007).</li><li>Mutchler, C. K., Hermsmeier, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+rainfall+simulators.">A review of rainfall simulators.</a> Trans. ASAE. 8 (1), 67-68 (1965).</li><li>Kleinman, P. J. A., Sharpley, A. N., Veith, T. V., Maguire, R. O., Vadas, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+phosphorus+transport+in+surface+runoff+from+packed+soil+boxes.">Evaluation of phosphorus transport in surface runoff from packed soil boxes.</a> J. Environ. Qual. 33, 1413-1423 .</li><li>Kibet, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phosphorus+runoff+losses+from+a+no-till+coastal+plain+soil+with+surface+and+subsurface-applied+poultry+litter.">Phosphorus runoff losses from a no-till coastal plain soil with surface and subsurface-applied poultry litter.</a> J. Environ. Qual. 40, 412-420 (2011).</li><li>Feyereisen, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+direct+incorporation+of+poultry+litter+on+phosphorus+leaching+from+coastal+plain+soils.">Effect of direct incorporation of poultry litter on phosphorus leaching from coastal plain soils.</a> J. Soil Water Cons. (4), 243-251 (2010).</li><li>Vadas, P. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+for+phosphorus+transformation+and+runoff+loss+for+surface-applied+manures.">A model for phosphorus transformation and runoff loss for surface-applied manures.</a> J. Environ. Qual. 36, 324-332 (2007).</li><li>Bhardwaj, A., Singh, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+portable+rainfall+simulator+infiltrometer+for+infiltration+runoff+and+erosion+studies.">Development of a portable rainfall simulator infiltrometer for infiltration runoff and erosion studies.</a> Ag. Water Manage. 22 (3), 235-248 (1992).</li><li>Moore, I. D., Hirschi, M. C., Barfield, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kentucky+rainfall+simulator.">Kentucky rainfall simulator.</a> Trans. ASAE. 26, 1085-1089 (1983).</li><li>Grismer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standards+vary+in+studies+using+rainfall+simulators+to+evaluate+erosion.">Standards vary in studies using rainfall simulators to evaluate erosion.</a> Ca. Agri. 66 (3), 102-107 (2012).</li><li>Ries, J. B., Iserloh, T., Seeger, M., Gabriels, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rainfall+simulations+-+constraints,+needs+and+challenges+for+a+future+use+in+soil+erosion+research.">Rainfall simulations - constraints, needs and challenges for a future use in soil erosion research.</a> Z. Geomorphol. Suppl. 57 (1), 1-10 (2013).</li><li>Liao, N. L., Egan, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+urea+brackish+and+seawater+by+flow+injection+analysis+colorimetry.">Determination of urea brackish and seawater by flow injection analysis colorimetry.</a> QuickChem Method. , (2001).</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SAS+Institute.">SAS Institute.</a> The SAS system, version 8.0. , (2000).</li><li>Humphry, J. B., Daniel, T. C., Edwards, D. R., Sharpley, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+portable+rainfall+simulator+for+plot-scale+runoff+studies.">A portable rainfall simulator for plot-scale runoff studies.</a> Appl. Eng. Agric. 18, 199-204 .</li><li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=National+Phosphorus+Research+Project.">National Phosphorus Research Project.</a> National research project for simulated rainfall- surface runoff studies: Protocol [Online]. , (2013).</li><li>Mehlich, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mehlich+No.+3+soil+test+extractant:+A+modification+of+Mehlich+No.+2+extractant.">Mehlich No. 3 soil test extractant: A modification of Mehlich No. 2 extractant.</a> Comm. Soil Sci. Plant Anal. 15, 1409-1416 (1984).</li><li>Dunne, T., Black, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+investigation+of+runoff+production+in+permeable+soils.">An experimental investigation of runoff production in permeable soils.</a> Water Res. Res. 6 (2), 478-490 (1970).</li></ol>

Yazarlar herhangi bir mali çıkarlarını beyan.

Akış başlıca iki mekanizmaları, sızma aşırı akış ve doygunluk aşırı akış 18 tarafından oluşturulur ve toprak özellikleri, önceki toprak nemi, topografya ve yağış yoğunluğu etkilenir. Yağmur simülasyon yağış yoğunluğu degişkenini ve kalan değişkenlerin bir veya daha fazla çalışma için kullanılabilir. Yağmur yoğunluğu ve süresi de, meme boyutunu değiştirerek çalışma için sınırlı bir aralıkta kontrol edilebilir. Paketlenmiş toprak kutuları yağış benzetim çalışmaları yürütmek için en kritik adımlar şunlardır: 1) Toprak kutuları muntazam ambalaj sağlanması; 2) önceki toprak nem içeriği kontrol etmek; 3) Seçilen memesi için akış hızını kalibre böylece damla boyutu ve hız doğal yağış yaklaşır; ve 4) tüm toprak kutuları arasında üniform yağış sağlamak için meme pozisyonunu ayarlayarak. Kalibrasyon işleminin sonunda, az 0.05 kez bir CV tüm toprak genelinde yağış bütünlüğü için elde edilirkutuları, 10 dk kalibrasyon çalışır karşısındaki yağış yoğunluğu sağlamak için birkaç kez tekrar edilmelidir tutarlıdır. Bir CV de ishal genelinde bütünlüğü için hesaplanabilir. Çalışan arasında homojenlik için CV tüm kutularını yağış muntazamlığı için daha az ise, tedavilerde varyasyonu en aza indirmek için, bireysel çalışan içinde tekrarlanan tedavi gruplandırma düşünün. Aksi halde bir kereden fazla bir pozisyonda bir tedavi yerleştirerek sınırlamak için adımlar atıyor, kutu pozisyonuna göre, kutu pozisyonu ile ilgili hatayı azaltmak ve ishal karşısında, hem tedaviler rastgele ve çoğaltır. Bu yağış simülatörü tasarımı ve düzgün simülatörü kalibre için bir standart protokolü kullanarak farklı araştırmacılar tarafından yürütülen çalışmalar arasında kıyaslama artıracaktır. Bu şekilde elde edilen veriler, doğal yağış altında ne olur tahmin etmek için kullanılan ve daha iyi süreçleri ve hiçbir gelen çevreye zararları kontrol faktörleri anlamak edilebilirkirleticilerin npoint kaynakları. Bu tür çalışmalar, doğal yağış koşullarında akış sediment ve kimyasal kirleticilerin kaderini ve taşıma tahmininde gelişmekte modellerinde kullanılmak için değerli veriler sağlayabilir.

Tarımın çevresel etkileri özellikle küresel değişimin belirsizlikler ışığında, küresel ve hızla artan bir endişe vardır. Yağış yüzey akışı yoluyla yüzeysel su kaynakları tarımsal toprakların çevresel kirleticilerin taşınması için bir itici güçtür. Araştırma büyük bir gövde onlar sediment, besin ve tarımsal toprakların pestisit zararları Yaygın kaynaklarını belirlemek gibi daha iyi yağış ve toprak koşulları arasındaki etkileşimleri anlamaya odaklanmıştır. Bu çalışmanın amacı, gübre uygulamadan sonra 24 saat içinde cereyan eden bir yağış olayı aşağıdaki ticari üre, nitrojen (N) bir gübre sık görülen, uygulanan yüzeyde kaderi ve taşıma önce gelen toprak nem içeriğinin etkisini karakterize etmek olmuştur. Üre hızla gübre uygulaması ve inci aşağıdaki amonyum hidroliz çünkü topraklarda üre kaderi ve ulaşım az sayıda çalışma vardırerefore nakliye için genellikle mevcut değildir. Ancak, son havza çalışmalar üre zararlı toksinleri 1,2 üreten organizmaların popülasyonlarının doğru kıyı sularında ve neden vardiya tarımsal toprakların taşınması olabilir öneririz. Laboratuar ve alan denemeleri Hem domoik asit üreten diatom Pseudo-Nitzschia australis (P. australi ler) üre zenginleştirilmiş deniz suyu içerisinde büyütüldüğü zaman, domoik asit miktarı, nitrat veya amonyum bakımından zenginleştirilmiş üzerinde büyüdüğü zaman daha büyük olduğu ürettiğini göstermiştir deniz suyu 3. Bu çalışma, ticari gübre uygulamasında aşağıdaki ikinci turda üre-N kayıpları için potansiyelini kontrol süreçlerini araştırmak için simüle yağış kullanılır. Nedeniyle doğal yağış değişkenliği, yağış simülatörleri kontrollü şartlar altında akış değerlendirmek için arazi yüzeyleri veya paketlenmiş toprak kutuların üzerinde üniforma yağış oranlarını uygulamak için kullanılır olmuştur. Yağış simülatörleri başlangıçta toprak incelemek için kullanılmıştırerozyon 4. Ancak, yıllar içinde onlar topraklarda 5-7 yüzey akış ve sızıntı diğer bileşenleri ölçmek için kullanılır olmuştur. Doğal yağış kullanarak alan çalışmaları da ikinci turda toprak bileşenlerinin kayıplarını değerlendirmek için yapılmıştır. Doğal yağış ve yağış simülasyon verileri arasında Eğilimler süreçlerinde tutarlılık işaret ederek, benzer bir desen uygulayın. Bu nedenle yağış simülasyon doğal yağışa 8 altında ne olacağının tahmin etmek çalışmalarda kullanılabilir. Yağış simülatörleri çeşitli geliştirilmiştir ve genellikle onlar istenen oranları ve süreleri ile su uygulamak için meme spreyleri kullanmayın. Büyüklüğü açısından, yağış simülatörleri çapı yağış alanında 9 bir 6 ile basit, küçük, taşınabilir bir süzülme bir komplo 14.75 ft x 72 ft (4.5 mx 22 m) 10 kapsar karmaşık Kentucky yağış simülatörü, değişir. Araştırma vücutta bir eksiklik bu employed yağış simülasyon yağış simülasyonlar 11 yürütmek için tek bir standart tasarım veya protokol olmasıdır. Aslında, Trier Üniversitesi, Almanya, 11 katılımcı ülkeden gelen bilim adamları ortak bir topluluk 2011 &quot;Uluslararası Yağmur Simülatörü Çalıştayı&quot; de yağış simülasyon ve simülatörleri bir standardizasyon sonuçlarının karşılaştırılabilirliği sağlamak ve daha fazla teşvik etmek için gerekli olduğu sonucuna fiziksel sınırlamalar ve kısıtlamalar 12 aşmak için teknik gelişmeler. Bu çalışma kısmen zaten yaygın olarak Kuzey Amerika&#39;da kullanım için benimsenen bir simülatör kullanılarak yağış simülasyonlar yapmak için bir standart protokol ayrıntılı bir açıklama sunarak bu ihtiyacı gidermek istiyor. Bu deney, toksik alg çoğalmaları yılda oluştuğu bilinen Chesapeake Körfezi haliç sularında üre kaynağını değerlendirmek için tasarlanmış daha geniş bir çalışmanın bir parçasıdır. Belirli Objectiv<html> Deneyin e ikinci turda üre kayıplarla ilgili önceki toprak nem içeriğinin etkisini belirlemektir. Yinelenen muntazam toprak dolu kutular 50 temsil eden altı farklı nem içeriği biri, 60, 70, 80, 90, ve alan kapasitesinin% 100&#39;e önceden ıslatılmış edilmiştir. Üre 150 kg N / ha bir oranda pril formunda uygulanır yüzey oldu. 24 saat içinde kutular yaygın Maryland Chesapeake Bay Doğu kıyısında yıllık bazda oluşur doğal bir çökelme olaya eşdeğer / saat 3.17 cm, hızında 40 dakika süresince üniforma yağış maruz kaldılar. Akış numuneleri hemen bir cam filtre (0.45 um) ile filtre edildi 2 dakika aralıklarla toplanmış ve bu toplama bölgesinin 24 saat içinde analiz edilinceye kadar 4 ° C&#39;de saklandı. Üre-N konsantrasyonları akış enjeksiyon analizi 13 kolorimetre ile belirlenmiştir. Veri SAS V.9.1 14 kullanılarak analiz edildi ve istatistiksel sonuçlar p ≤ 0.05 anlamlı olarak kabul edildi. e_content &quot;&gt; Bu çalışmada kullanılmıştır taşınabilir yağış simülatörü Milli Fosfor Projesi 16 tarafından geliştirilen tasarım özellikleri 15 ve protokolünü karşılamaktadır. ABD&#39;de ve Kanada&#39;da, bu simülatör tasarımı ve protokol yaygın için standart yöntem olarak kabul edilmiştir belirlenmesinde kullanımı çözüldü ve akış parçacık bağlı iki fosfor kaybı. akış numuneleri yerine göre üre fosfor için analiz edilmiştir, ancak toprak dolu kutular için muntazam ve tutarlı yağış uygulamak için yöntem kısaca National Fosfor açıklanan bu da aynıdır Proje yağış simülasyon protokolü.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="808">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:249px;">Rainfall Simulator</td>
			<td style="width:175px;">&#160;Joern&#39;s Inc.</td>
			<td style="width:147px;">TLALOC 3000</td>
			<td style="width:239px;">Size 1.5m x 2.0m (size optional)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:249px;">Rainfall Simulator</td>
			<td>&#160;Joern&#39;s Inc.</td>
			<td style="width:147px;">TLALOC 4000</td>
			<td>Size 2.0m x 2.0m (size optional)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Rainfall Nozzle</td>
			<td style="width:175px;">Spraying Systems Inc.</td>
			<td style="width:147px;">3/8HH-SS17WSQ</td>
			<td>Size 17 nozzle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Rainfall Nozzle</td>
			<td style="width:175px;">Spraying Systems Inc.</td>
			<td style="width:147px;">3/8HH-SS24WSQ</td>
			<td>Size 24 nozzle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Rainfall Nozzle</td>
			<td style="width:175px;">Spraying Systems Inc.</td>
			<td style="width:147px;">1/2HH-SS30WSQ</td>
			<td>Size 30 nozzle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Rainfall Nozzle</td>
			<td style="width:175px;">Spraying Systems Inc.</td>
			<td style="width:147px;">3/8HH-SS50WSQ</td>
			<td>Size 50 nozzle</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a protocol for conducting rainfall simulation to study soil runoff

Yağış yüzey akışı yoluyla yüzeysel su kaynakları tarımsal toprakların çevresel kirleticilerin taşınması için bir itici güçtür. Bu çalışmanın amacı, gübre uygulamadan sonra 24 saat içinde cereyan eden bir yağış olayı aşağıdaki ticari üre, nitrojen (N) bir gübre sık görülen, uygulanan yüzeyde kaderi ve taşıma önce gelen toprak nem içeriğinin etkisini karakterize etmek olmuştur. Üre kolayca amonyum hidrolize olduğu varsayılır ve ulaşım için bu nedenle genellikle mevcut olmasa da, son çalışmalar üre zararlı alglerin çoğalmasına karıştığı kıyı sularında tarımsal toprakların taşınması olabilir öneririz. Bir yağış simülatörü farklı toprak nem içeriği önceden ıslatılmış olmuştu dolu toprak kutuları arasında üniform yağış tutarlı bir oran uygulamak için kullanıldı. Yağış ve toprak fiziksel özelliklerini kontrol ederek, üre kaybı önceki toprak nem etkileri isola edildited. Yağışlı topraklar yağış başlangıcından itibaren akış başlatılması, akış daha fazla toplam hacmi, ikinci turda daha yüksek üre konsantrasyonları, ve akış içinde üre büyük kitle yükleri kısa bir zaman sergiledi. Bu sonuçlar aynı zamanda toprağın fiziksel veya kimyasal özellikleri, eğim, toprak örtüsü, yönetim, ya da yağış özellikleri gibi diğer değişkenler, izole etmek için tasarlanmış çalışmalarda önceki toprak nem içeriği kontrol önemini göstermektedir. Yağış simülatörleri doğal yağışa benzer boyut ve hız yağmur damlaları sunmak için tasarlanmış olduğundan, standart bir protokol çerçevesinde yürütülen araştırmalar, sırayla, ikinci turda kirleticilerin kaderini ve taşıma tahmin modelleri geliştirmek için kullanılabilecek değerli veriler sağlayabilir.

Geçerli deney yaparak bir nedeni, ikinci turda üre kaybı üre içeren gübre ve gübrelerin çeşitli formları arasında karşılaştırıldığında edildiğini bir önceki deneyden gelen kötü sonuçlar katkıda bulunmuş olabilecek faktörleri keşfetmek oldu. Tüm tedaviler, doymuş ve alan kapasitesine boşaltmak için izin verilmiş olan topraklara uygulanmıştır. Üre Prill tedavinin beş çoğaltır için sonuçlar akış 1-12 mg / L üre,-N konsantrasyonları arasında değişmektedir. Çoğaltır arasında büyüklük varyasyon Bu sırada kontrol edilen koşullar altında kabul edilemez ve deneyin sonuçlarını eleştirilmiştir. Runoff toplam akış hacminin ve üre-N konsantrasyonu arasında güçlü bir pozitif ilişki böyle ambalaj veya farklı drenaj ve kurutma koşulları nedeniyle değişken öncel nem koşulları gibi fiziksel koşulları, nedensel faktörler olduğunu önerdi. Ur böyle aşırı varyasyon nedenini araştırmak amacıylaikinci turda adet konsantrasyonları, mevcut deneyde dikkatli bir şekilde tüm kutular fiziksel koşullarda varyasyonu en aza indirmek için, Şekil 1 ve 2 &#39;de tasvir edildiği gibi üniform bir şekilde karıştırılmış alüvyon balçıklı toprağa eşit ağırlıkları ile paketlenmiştir. Elde etmek için, 50, 60, 70, 80, o zaman fırın elenmiş toprak küçük bir miktar kurutma, ıslatma ile belirlendiği gibi yaklaşık alan kapasite 90 ve% 100, 14 öncülü toprak nem muhtevasına tekabül eden toprağı ıslak için gereken suyun ağırlığı , 17, 19, 22, 25 ve% 27, hesaplanan kutuları için ilave edildi ve O / N dengelenmeye bırakıldı Yağış simülasyon tesisinin protokolü, yukarıda tarif edilen ve Şekiller 3-5 de gösterilen izledi. 17 WSQ Full Jet 3/8 HH meme (Tablo 1) yaygın Eastern Shore yıllık bazda oluşur doğal bir çökelme olayına eşdeğer bir 40 dakikalık bir süre boyunca 3.2 cm / saat &#39;lik bir yağış yoğunluğunu sağlamak için kullanılan Maryland Chesapeake Bay. <pclass = &quot;jove_content&quot;&gt; çıkan toplam akış hacimleri, yükler ve akış ağırlıklı konsantrasyonları Tablo 2&#39;de özetlenmiştir. Toplam akış hacmi ve öncel nem durumu (Şekil 6) arasında anlamlı pozitif bir ilişki vardır. Yağışlı topraklar su depolamak için daha az kapasiteye ve daha fazla akış debisi düşük infiltrasyon oranları vardı. Akış ve önceki nem durumu zaman arasında anlamlı negatif bir ilişki (Şekil 7) oldu. Bu yüzeye yakın ıslak olmadan önce su akış oluşmasına neden olan, daha uzun bir süre boyunca kuru kirlerin içine sızmış. Beklendiği gibi, yüzeysel akış ve toplam akış hacmi toplam yük üre-N arasında pozitif bir ilişki (Şekil 8) oldu. Biliyorsunuz hacim genellikle toplam yükün güçlü bir göstergesidir akış hidrolojik çalışmalarda bilinmektedir. Konsantrasyonu bir akış olaya yanıt olarak nasıl davranacağını daha az tahmin edilebilir. Ağırlıklı concentratio Akışn, her 2 dk akış toplama yükleri toplanmasıyla ve toplam akış hacmi ile bölünmesi ile elde edilmiştir. Bu, 40 dakika süresi yağış sonunda akış tek bir toplama konsantrasyonuna eşittir. Bu çalışmada, akış ve öncülü nem durumda akış ağırlıklı konsantrasyonu arasında pozitif yönde anlamlı bir ilişki (Şekil 9) oldu. Akış hacmi ve önceki toprak nemi arasında pozitif doğrusal ilişkileri dikkate alındığında ve ağırlıklı konsantrasyon ve önceki nem durumunu, toplam yük üre-N ve öncel nem durumu bekleniyordu arasında pozitif yönde anlamlı bir ilişki akış. Ancak, bu anlamlı ilişki iyi bir üstel denklem (Şekil 10) tarafından tarif edilmiştir. Her öncül nem condit temsil eden bir toprak kutunun bir replikasını zamanla ikinci turda üre-N kaybı, bireysel 2 dk konsantrasyonlarını ve kümülatif yükleri görselleştirmek içiniyon 40 dakika geniş bir zaman aralığı (Şekil 11) üzerinden çizilmiştir. Akış konsantrasyonları (% 90 nem durumunda örneğin) zamanla biraz düzensiz farklılık gösterebilir, ancak genellikle yüksek başlangıç ​​konsantrasyonları ve zaman içinde azalma. Zaman içinde kümülatif yükler çok daha kolay bir işlevleri vardır, ve daha önce tartışılan önemli bir ilişki gösterir. Akış için zaman ikinci turda üre-N konsantrasyonları düşüktür ve kümülatif yükler kurutucu topraklar için daha az, daha uzundur. Üre topraklarda hızlı bir şekilde hidrolize olmasına rağmen geniş yüzey uygulaması saat içinde meydana geldiğinde, N kısmı hala üre biçiminde mevcut olması ve akış kaybı tabidir. Üre nötr bir molekül olup, güçlü bir kir parçacıklarının yüzeylerine emdirilen değildir. Su yağış olayın başlarında sırasında kurutucu toprakları infiltrates olarak aşağı toprağa ve uzak yüzeysel akış bölgesinden çözünmüş üre taşır. Akış başlar ne zaman, daha az üre pr varESENT ve ikinci turda konsantrasyonları düşüktür. Çiftlik ekipman tarla kapasitesinde olan topraklarda hareket olamazdı gibi pratik anlamda, üre hemen her zaman kuru koşullarda uygulanacak. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig1.jpg" /> Şekil 1. Paketlenmiş toprak akış kutusunun şematik. Ön ucunda bir ağız 5 cm olan bir metal kutu (100 cm x 20 cm x 7.5 cm) 5 cm derinliğe kadar toprak ile doludur. 5 cm dudak üzerinde dökülen akış oluk içine doğrudan düşen yağış karşı korumalı bir bağlı oluk toplanır. Dokuz 5 mm çapında delik kutuları tahliye ve Göllenmenin önlemek için toprağı infiltratları su sağlamak. Oluk alt ön kenarına yakın bağlı bir emzik akış su hunisi ve toplama şişeleri pozisyonlar&gt; içine akmasına izin veriyormeme altında oned. <img alt="Şekil 2," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig2.jpg" /> Şekil 2. Kutu ambalaj malzemeleri. Kutusunun alt tülbent yaklaşık 4 kat toprak kaybını önlemek ama su serbestçe akmasını sağlar. Iki tahta levha arasında sıkışmış akrilik cam oluşan bir seviye göstergesi kutusu (20 cm) ve derin (2.5 cm) kutunun kenarları arasındaki fark olarak (7.5 cm) ve oluk üst (5 kadar geniştir cm). Kutunun dudak üzerinde kurulu dinlenme tarafından akrilik cam oluk derinliği sınıf toprak için kullanılır. <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig3.jpg" /> Şekil 3,. Popaketlenmiş toprak kutuları konumda olduğunda, hepsi aynı eğime sahip böylece platformu pozisyonlama. platformu yerleştirin. Bu çalışma için, istenen eğim% 3 idi. Bir tahta düzeyi tutarak aşağı eğim, kutunun oluk ucu 3 cm yukarı yamacından sonuna altında olduğunu, böylece platformu yerleştirin. Platformu, çapraz eğim doğrultusunda seviyede olmalıdır. <img alt="Şekil 4," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig4.jpg" /> Şekil 4. Su kaynağından başlayarak ve memeye sıhhi tesisat sistemi üzerinden ilerliyor yağış simülatörü kontroller (1) Tek kollu küresel vana:. Bu hızlı bir kapatma valfi olduğunu. Boru doğrultusunda kolu üzerinde; boru boyunca 90 derecelik açıyla kolu kapalı. Basıncını kontrol valfleri bozmadan ve kapalı akışını açmak ve akış hızı için bu valfi kullanın. Tamamen açın ve tamamen kapatın. Do akış hızını kontrol etmek için bu valfi kullanmayı deneyin. (2) Tortu filtresi: periyodik filtresini kontrol edin ve tortu ile tıkanmayı önlemek için gerektiği kadar elemanını değiştirin. (3) Basınç regülatörü valfi: Bu valf, bu noktadan itibaren hattı basıncını kontrol eder. Çok fazla basınç boruları, hortumları veya bağlantıları kesilebilir. (4) içinde, hat akış kontrol vanası (sürgülü vana): Bu valf ince ayar istenen akış oranı ve meme basıncı elde etmek için memeye akış için kullanılır. Tedbirler yaklaşık debisi: (5) Akış ölçer. (6) Basınç göstergesi: memede önlemler yaklaşık basınç. <img alt="Şekil 5," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig5.jpg" /> Şekil 5,. Yağış simülasyonu için bir platform üzerine yerleştirilmiş kutular. Her yağış simülasyon olay için işaretli pozisyonlar 5 veya 6 kutu yerleştirin. Bir kutu yerleştirmekten kaçınındoğrudan memenin altında bir kutu yüzeyi üzerine doğrudan damlamasını önlemek için. <img alt="Şekil 6," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig6.jpg" /> Şekil 6,. Toplam akış hacmi olumlu önceki toprak nem içeriği (R 2 = 0.64) ile ilişkilidir. <img alt="Şekil 7" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig7highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig7.jpg" /> Şekil 7. Akış zamanı olumsuz önceki toprak nem içeriği (R 2 = 0.48) ile ilişkilidir. Islak toprak yüzeyi hızla doldurur. Doymuş toprağın hidrolik iletkenliği aşan yağış sularının üretir. <img alt="Şekil 8,"<html> FO: İçerik-width = &quot;5in:&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/51664/51664fig8highres.jpg&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/51664/51664fig8.jpg&quot; /&gt; Şekil 8,. Toplam yük üre-N pozitif akış hacmi (R2 = 0.81) ile ilişkilidir. Akış hacmi farklılığının ikinci turda üre-N konsantrasyon farklılıkları korkutur. <img alt="Şekil 9," fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig9highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig9.jpg" /> Şekil 9,. Üre-N akış ağırlıklı konsantrasyonu olumlu önceki toprak nem içeriği (R 2 = 0.66) ile ilişkilidir. Kurutucu topraklar toprağa üre-N leaches ve uzak toprak yüzeyinden sızmalara. Akış meydana yaptığında, daha az üre-N runoff hareket için yüzeyde kullanılabilir. 5in &quot;fo: src =&quot; / files/ftp_upload/51664/51664fig10highres.jpg &quot;src =&quot; / files/ftp_upload/51664/51664fig10.jpg &quot;/&gt; Şekil 10. Toplam yük üre-N pozitif önceki toprak nem içeriği (R 2 = 0.74) ile ilişkilidir. Toplam akış hacmi ve önceki toprak nem içeriği arasında ve üre-N akış ağırlıklı konsantrasyon ve önceki nem içeriği arasındaki olumlu ilişkiler üstel ilişki (y = 0,2043 e 0.0405x) neden birleştirir. <img alt="Şekil 11" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/51664/51664fig11highres.jpg" src="/files/ftp_upload/51664/51664fig11.jpg" /> Şekil 11. Üre-N konsantrasyonu ve her önceki toprak nemi conten t bir replikasını için zamanla kümülatif yük ilişkileri. Üre N-konsantrasyonunun zaman içinde her zaman düzgün bir fonksiyonu değildir, ancak, önemli ilişkiler önceki<html> ly görüntülendi olabilir tartışıldı. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="613"><colgroup><col /><col /><col /><col /><col /></colgroup><tbody><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;width:173px;"> Memesi Boyutu </td><td style="width:96px;"> Yoğunluk </td><td style="width:145px;"> Optimum Basınç </td><td style="width:83px;"> Akış </td><td style="width:117px;"> 10 sn Akış </td></tr><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;width:173px;"></td><td style="width:96px;"> cm / saat </td><td style="width:145px;"> psi </td><td style="width:83px;"> gpm </td><td style="width:117px;"> ml </td></tr><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;width:173px;"> 17 WSQ Full Jet 3/8 HH </td><td style="width:96px;"> 3.2 </td><td style="width:145px;"> 6 </td><td style="width:83px;"> 1.5 </td><td style="width:117px;"> 940 </td></tr><tr height="29">: 173px; &quot;&gt; 24 WSQ Full Jet 3/8 HH </td><td style="width:96px;"> 3.3 </td><td style="width:145px;"> 6 </td><td style="width:83px;"> 1.8 </td><td style="width:117px;"> 1.140 </td></tr><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;width:173px;"> 30 w Full Jet 1/2 HH </td><td style="width:96px;"> 6 </td><td style="width:145px;"> 5.0 </td><td style="width:83px;"> 2.2 </td><td style="width:117px;"> 1.250 </td></tr><tr height="29"><td height="29" style="height:29px;width:173px;"> 50 w Full Jet 1/2 HH </td><td style="width:96px;"> 7 </td><td style="width:145px;"> 4.1 </td><td style="width:83px;"> 3.7 </td><td style="width:117px;"> 2.300 </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Bu yağış simülatörü ve bunların ilişkili yağış yoğunluğu, basınç ve akış parametreleri ile kullanılmak üzere tespit edilmiştir meme boyu grafik. Meme boyutları sunulmaktadır. Meme boyutunun seçimi, istenen bağlıdıryoğunluğunu yağış. Yağış şiddeti ve süresi belirli bir çalışma yeri için belli bir periyotla bir yağış olaya karşılık. Memenin büyüklüğü 17 WSQ bu çalışmada kullanılmıştır. 3,2 cm / saat şiddetinde 40 dakika süre yağış yaygın Maryland Chesapeake Bay Doğu kıyısında yıllık bazda oluşur doğal bir çökelme olayı eşdeğerdir. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="513"><colgroup><col /><col span="2" /><col /></colgroup><tbody><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> Toprak nem </td><td style="width:129px;"> Toplam akış </td><td style="width:129px;"> Akış ağırlıklı </td><td style="width:127px;"> Toplam yük </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> % </td><td style="width:129px;"> hacmi (L) </td><td style="width:129px;"> konsantrasyon </td><td style="width:127px;"> (Mg üre<html> -N) </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"></td><td style="width:129px;"></td><td style="width:129px;"> (Mg L-1 N-üre) </td><td style="width:127px;"></td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 27 † </td><td style="width:129px;"> 2.96 </td><td style="width:129px;"> 4.99 </td><td style="width:127px;"> 13.66 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 27 </td><td style="width:129px;"> 2.87 </td><td style="width:129px;"> 4.37 </td><td style="width:127px;"> 12.55 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 25 </td><td style="width:129px;"> 2.52 </td><td style="width:129px;"> 3.57 </td><td style="width:127px;"> 8.62 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 25 </td><td style="width:129px;"> 1.81 </td><html> px &quot;&gt; 2.33 </td><td style="width:127px;"> 4.21 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 22 </td><td style="width:129px;"> 2.52 </td><td style="width:129px;"> 2.18 </td><td style="width:127px;"> 5.50 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 22 </td><td style="width:129px;"> 2.47 </td><td style="width:129px;"> 1.54 </td><td style="width:127px;"> 3.81 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 19 </td><td style="width:129px;"> 1.99 </td><td style="width:129px;"> 1.72 </td><td style="width:127px;"> 3.41 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 19 </td><td style="width:129px;"> 2.35 </td><td style="width:129px;"> 3.70 </td><td style="width:127px;"> 8.68 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 17 </td><td style="width:129px;"> 1.91 </td>h: 129px; &quot;&gt; 1.69 </td><td style="width:127px;"> 3.22 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 17 </td><td style="width:129px;"> 1.66 </td><td style="width:129px;"> 0.90 </td><td style="width:127px;"> 1.50 </td></tr><tr height="26"><td height="26" style="height:27px;width:128px;"> 14 </td><td style="width:129px;"> 1.51 </td><td style="width:129px;"> 0.78 </td><td style="width:127px;"> 1.18 </td></tr><tr height="26"><td></td><td></td><td></td><td height="26" style="height:27px;"> † yinelenen sayılar her nem düzeyi için iki tekrarlamalı temsil </td></tr></tbody></table> Tablo 2.. Antecedent toprak nem içeriği, toplam akış hacmi, akış yağış simülasyon sonra üre-N konsantrasyonu ve toplam üre-N yük ağırlıklı. Çoğaltın numaraları her nem düzeyi için iki tekrarlamalı temsil

Watch this Scientific Journal Video about A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff at JoVE.com

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Bir yağış simülatörü, üre, Yaygın kaynak çevre kirletici kaderi ve ulaşım bir çalışmada paketlenmiş toprak kutularına üniforma yağış tutarlı bir oran uygulamak için kullanıldı. Üniforma toprak ve yağış koşulları altında, önceki toprak nem içeriği yüzey akışı üre kaybı üzerinde güçlü bir kontrol sarf.

Toprak Debinin Eğitim için Yağmur Simülasyon yürütülmesi için protokol

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

a-protocol-for-conducting-rainfall-simulation-to-study-soil-runoff

Research

JoVE Journal

Environment

20.6K Görüntüleme.  University of Maryland Eastern Shore.  Bir yağış simülatörü, üre, Yaygın kaynak çevre kirletici kaderi ve ulaşım bir çalışmada paketlenmiş toprak kutularına üniforma yağış tutarlı bir oran uygulamak için kullanıldı. Üniforma toprak ve yağış koşulları altında, önceki toprak nem içeriği yüzey akışı üre kaybı üzerinde güçlü bir kontrol sarf. 

Video: A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes and soil organic matter formation to small-scale stable-isotope biomarker probing. Coupling multiple stable isotopes such as 13C with 15N, 18O or&#160;2H has the potential to reveal even more information about complex stoichiometric relationships during biogeochemical transformations. Isotope labeled plant material has been used in various studies of litter decomposition and soil organic matter formation1-4. From these and other studies, however, it has become apparent that structural components of plant material behave differently than metabolic components (i.e. leachable low molecular weight compounds) in terms of microbial utilization and long-term carbon storage5-7. The ability to study structural and metabolic components separately provides a powerful new tool for advancing the forefront of ecosystem biogeochemical studies. Here we describe a method for producing 13C and 15N labeled plant material that is either uniformly labeled throughout the plant or differentially labeled in structural and metabolic plant components.
Here, we present the construction and operation of a continuous 13C and 15N labeling chamber that can be modified to meet various research needs. Uniformly labeled plant material is produced by continuous labeling from seedling to harvest, while differential labeling is achieved by removing the growing plants from the chamber weeks prior to harvest. Representative results from growing Andropogon gerardii Kaw demonstrate the system&#39;s ability to efficiently label plant material at the targeted levels. Through this method we have produced plant material with a 4.4 atom%13C and 6.7 atom%15N uniform plant label, or material that is differentially labeled by up to 1.29 atom%13C and 0.56 atom%15N in its metabolic and structural components (hot water extractable and hot water residual components, respectively). Challenges lie in maintaining proper temperature, humidity, CO2 concentration,&#160;and light levels in an airtight 13C-CO2 atmosphere for successful plant production. This chamber description represents a useful research tool to effectively produce uniformly or differentially multi-isotope labeled plant material for use in experiments on ecosystem biogeochemical cycling.

Design and Operation of a Continuous 13C and 15N Labeling Chamber for Uniform or Differential, Metabolic and Structural, Plant Isotope Labeling

This method explains how to build and operate a continuous 13C and 15N isotope labeling chamber for uniform or differential plant tissue labeling. Representative results from metabolic and structural labeling of Andropogon gerardii are discussed.

Sürekli Tasarımı ve İşletilmesi<sup&gt; 13</sup&gt; C ve<sup&gt; 15</supÜniformalı veya Diferansiyel için&gt; N Etiketleme Odası, Metabolik ve Yapısal, Bitki İzotop Etiketleme

Tracing rare stable isotopes from plant material through the ecosystem provides the most sensitive information about ecosystem processes; from CO2 fluxes ...

Çevre

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use due to increased demand for landscape irrigation. Improper irrigation practices and large rainfall events can result in runoff from urban landscapes which has potential to carry nutrients and sediments into local streams and lakes where they may contribute to eutrophication. A 1,000 m2 facility was constructed which consists of 24 individual 33.6 m2 field plots, each equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated urban landscapes. Runoff volumes from the first and second trials had coefficient of variability (CV) values of 38.2 and 28.7%, respectively. CV values for runoff pH, EC, and Na concentration for both trials were all under 10%. Concentrations of DOC, TDN, DON, PO4-P, K+, Mg2+, and Ca2+ had CV values less than 50% in both trials. Overall, the results of testing performed after sod installation at the facility indicated good uniformity between plots for runoff volumes and chemical constituents. The large plot size is sufficient to include much of the natural variability and therefore provides better simulation of urban landscape ecosystems.

This paper describes the design, construction, and function of a 1,000 m2 facility containing 24 individual 33.6 m2 field plots equipped for measuring total runoff volumes with time and collection of runoff subsamples at selected intervals for quantification of chemical constituents in the runoff water from simulated home lawns.

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

As the urban population increases, so does the area of irrigated urban landscape. Summer water use in urban areas can be 2-3x winter base line water use ...

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as plant-soil feedbacks (PSF) have large effects on plant performance, and create environmental heterogeneity that depends on the community composition. Understanding the importance of PSF for plant community assembly necessitates understanding of the role of heterogeneity in PSF, in addition to mean PSF effects. Here, we describe a protocol for manipulating plant-induced soil heterogeneity. Two example experiments are presented: (1) a field experiment with a 6-patch grid of soils to measure plant population responses and (2) a greenhouse experiment with 2-patch soils to measure individual plant responses. Soils can be collected from the zone of root influence (soils from the rhizosphere and directly adjacent to the rhizosphere) of plants in the field from conspecific and heterospecific plant species. Replicate collections are used to avoid pseudoreplicating soil samples. These soils are then placed into separate patches for heterogeneous treatments or mixed for a homogenized treatment. Care should be taken to ensure that heterogeneous and homogenized treatments experience the same degree of soil disturbance. Plants can then be placed in these soil treatments to determine the effect of plant-induced soil heterogeneity on plant performance. We demonstrate that plant-induced heterogeneity results in different outcomes than predicted by traditional coexistence models, perhaps because of the dynamic nature of these feedbacks. Theory that incorporates environmental heterogeneity influenced by the assembling community and additional empirical work is needed to determine when heterogeneity intrinsic to the assembling community will result in different assembly outcomes compared with heterogeneity extrinsic to the community composition.

Understanding the role of environmental heterogeneity in species coexistence has typically focused on types of heterogeneity that are extrinsic to the community&#8217;s species composition. We provide novel detailed methods for creating soil heterogeneity treatments using soils subject to plant-soil feedback conditioning, or heterogeneity intrinsic to the community composition.

Kurgulama Bitki kaynaklı Toprak Heterojen Deneysel Protokol

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Entomopathogenic nematodes (a.k.a. EPN) represent a group of soil-inhabiting nematodes that parasitize a wide range of insects. These nematodes belong to two families: Steinernematidae and Heterorhabditidae. Until now, more than 70 species have been described in the Steinernematidae and there are about 20 species in the Heterorhabditidae. The nematodes have a mutualistic partnership with Enterobacteriaceae bacteria and together they act as a potent insecticidal complex that kills a wide range of insect species.
Herein, we focus on the most common techniques considered for collecting EPN from soil. The second part of this presentation focuses on the insect-baiting technique, a widely used approach for the isolation of EPN from soil samples, and the modified White trap technique which is used for the recovery of these nematodes from infected insects. These methods and techniques are key steps for the successful establishment of EPN cultures in the laboratory and also form the basis for other bioassays that consider these nematodes as model organisms for research in other biological disciplines. The techniques shown in this presentation correspond to those performed and/or designed by members of S. P. Stock laboratory as well as those described by various authors.

Soil Sampling and Isolation of Entomopathogenic Nematodes Steinernematidae, Heterorhabditidae

Entomopathogenic nematodes are soil-inhabiting roundworms that parasitize a wide range of insects. We demonstrate sampling methods used for the isolation of these nematodes from the soil using two techniques: the insect baiting and the modified White trap, for the recovery of nematodes from soil samples and infected insect cadavers, respectively.

Toprak Örnekleme ve Entomopatojenik Nematodlar İzolasyonu (Steinernematidae, Heterorhabditidae)

Entomopathogenic nematodes (a.k.a. EPN) represent a group of soil-inhabiting nematodes that parasitize a wide range of insects. These nematodes belong to ...

A Protocol for Collecting and Constructing Soil Core Lysimeters

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the landscape has complex and varied soil morphology, an accompanying disparity in flow paths for leachate through the soil macropore and matrix structure is present. The rate of flow through these paths is further affected by antecedent soil moisture. Lysimeters are used to quantify flow rate, volume of water and concentration of nutrients leaching downward through soils. While many lysimeter designs exist, accurately determining the volume of water and mass balance of nutrients is best accomplished with bounded lysimeters that leave the natural soil structure intact. 
Here we present a detailed method for the extraction and construction of soil core lysimeters equipped with soil moisture sensors at 5 cm and 25 cm depths. Lysimeters from four different Coastal Plain soils (Bojac, Evesboro, Quindocqua and Sassafras) were collected on the Delmarva Peninsula and moved to an indoor climate controlled facility. Soils were irrigated once weekly with the equivalent of 2 cm of rainfall to draw down soil nitrate-N concentrations. At the end of the draw down period, poultry litter was applied (162 kg TN ha-1) and leaching was resumed for an additional five weeks. Total recovery of applied irrigation water varied from 71% to 85%. Nitrate-N concentration varied over the course of the study from an average of 27.1 mg L-1 before litter application to 40.3 mg L-1 following litter application. While greatest flux of nutrients was measured in soils dominated by coarse sand (Sassafras) the greatest immediate flux occurred from the finest textured soil with pronounced macropore development (Quindocqua).

A detailed method for extraction and assembly of intact soil core lysimeters and their use for study of leachate and associated loss of nutrients from surface applied poultry litter is demonstrated.

Toprak Çekirdek lizimetereleri Toplama ve oluşturulması için bir protokol

Leaching of nutrients from land applied fertilizers and manure used in agriculture can lead to accelerated eutrophication of surface water. Because the ...

Soil Lysimeter Excavation for Coupled Hydrological, Geochemical, and Microbiological Investigations

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled Earth-system processes. Such knowledge is imperative in improving predictions of hydro-biogeochemical cycles, especially under climate change scenarios. We present an experimental method, designed to capture sub-surface heterogeneity of an initially homogeneous soil system. This method is based on destructive sampling of a soil lysimeter designed to simulate a small-scale hillslope. A weighing lysimeter of one cubic meter capacity was divided into sections (voxels) and was excavated layer-by-layer, with sub samples being collected from each voxel. The excavation procedure was aimed at detecting the incipient heterogeneity of the system by focusing on the spatial assessment of hydrological, geochemical, and microbiological properties of the soil. Representative results of a few physicochemical variables tested show the development of heterogeneity. Additional work to test interactions between hydrological, geochemical, and microbiological signatures is planned to interpret the observed patterns. Our study also demonstrates the possibility of carrying out similar excavations in order to observe and quantify different aspects of soil-development under varying environmental conditions and scale.

This study presents an excavation method for investigating subsurface hydrological, geochemical, and microbiological heterogeneity of a soil lysimeter. The lysimeter simulates an artificial hillslope which was initially under homogeneous condition and had been subjected to approximately 5,000 mm of water over eight cycles of irrigation in an 18-month period.

Coupled Hidrolojik, jeokimyasal ve Mikrobiyolojik Araştırmalar Toprak Lizimetre Kazı

Studying co-evolution of hydrological and biogeochemical processes in the subsurface of natural landscapes can enhance the understanding of coupled ...

A Gusseted Thermogradient Table to Control Soil Temperatures for Evaluating Plant Growth and Monitoring Soil Processes

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a series of incubators. A temperature gradient is passively established across the surface of the table between the heated and cooled ends and is lost quickly at distances above the surface. Since temperature is only controlled on the table surface, experiments are restricted to shallow containers, such as Petri dishes, placed on the table. Welding continuous aluminum vertical strips or gussets perpendicular to the surface of a table enables temperature control in depth via convective heat flow. Soil in the channels between gussets was maintained across a gradient of temperatures allowing a greater diversity of experimentation. The gusseted design was evaluated by germinating oat, lettuce, tomato, and melon seeds. Soil temperatures were monitored using individual, battery-powered dataloggers positioned across the table. LED lights installed in the lids or along the sides of the gradient table create a controlled temperature chamber where seedlings can be grown over a range of temperatures. The gusseted design enabled accurate determination of optimum temperatures for fastest germination rate and the highest percentage germination for each species. Germination information from gradient table experiments can help predict seed germination and seedling growth under the adverse soil conditions often encountered during field crop production. Temperature effects on seed germination, seedling growth, and soil ecology can be tested under controlled conditions in a laboratory using a gusseted thermogradient table.

Traditional thermogradient tables create a range of temperatures across the surface. Welding gussets perpendicular to the surface of a thermogradient table will control temperature in depth increasing possible research applications.

Bir Körüklü Thermogradient Tablo Toprak Süreçleri Bitki Büyüme değerlendirilmesi ve İzleme Toprak Sıcaklıklar Denetim

Thermogradient tables were first developed in the 1950s primarily to test seed germination over a range of temperatures simultaneously without using a ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonate (CaCO3) profiles. The objective is to describe a simple conceptual model and detailed protocol for repeatable field and laboratory measurements of these quantities. Here, accurate elevation is measured using a ground-based differential global positioning system (GPS); other data acquisition methods could be applied to the same basic method. Soil samples are collected from prescribed depth intervals and analyzed in the lab using an efficient and precise modified pressure-calcimeter method for quantitative analysis of inorganic carbon concentration. Standard statistical methods are applied to point data, and representative results show significant correlations between changes in soil surface layer CaCO3 and changes in elevation consistent with the conceptual model; CaCO3 generally decreased in depositional areas and increased in erosional areas. Maps are derived from point measurements of elevation and soil CaCO3 to aid analyses. A map of erosional and depositional patterns at the study site, a rain-fed winter wheat field cropped in alternating wheat-fallow strips, shows the interacting effects of water and wind erosion affected by management and topography. Alternative sampling methods and depth intervals are discussed and recommended for future work relating soil erosion and deposition to soil CaCO3.

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes in elevation are related to changes in near-surface soil carbonates. Repeatable methods for field and laboratory measurements of these quantities and data analysis methods are described here.

Ölçme ve toprak erozyon ve toprak karbonat konsantrasyonları tarım Yönetimi'nin altında ilgili ifade eşleme

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it regulates the gravity-driven soil movement induced by runoff and tillage activities. The recent application of Light Detection and Ranging (LiDAR) data holds promise for generating high spatial resolution topographic metrics that can be used to investigate soil property variability. In this study, fifteen topographic metrics derived from LiDAR data were used to investigate topographic impacts on redistribution of soil and spatial distribution of soil organic carbon (SOC). Specifically, we explored the use of topographic principal components (TPCs) for characterizing topography metrics and stepwise principal component regression (SPCR) to develop topography-based soil erosion and SOC models at site and watershed scales. Performance of SPCR models was evaluated against stepwise ordinary least square regression (SOLSR) models. Results showed that SPCR models outperformed SOLSR models in predicting soil redistribution rates and SOC density at different spatial scales. Use of TPCs removes potential collinearity between individual input variables, and dimensionality reduction by principal component analysis (PCA) diminishes the risk of overfitting the prediction models. This study proposes a new approach for modeling soil redistribution across various spatial scales. For one application, access to private lands is often limited, and the need to extrapolate findings from representative study sites to larger settings that include private lands can be important.

Landscape processes are critical components of soil formation and play important roles in determining soil properties and spatial structure in landscapes. We propose a new approach using stepwise principal component regression to predict soil redistribution and soil organic carbon across various spatial scales.

Toprak yeniden dağıtım ve toprak organik karbon eşlemek için topografik modellerini ölçekleme için asıl bileşenlerinin kullanımı

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. A stable isotope approach is necessary to follow and quantify the fate of fertilizer derived N (FDN) through the soil-crop system. The purpose of this paper is to describe a small-plot research&#160;design utilizing non-confined 15N enriched microplots for multiple soil and plant sampling events over two growing seasons and provide sample collection, handling, and processing protocols for total 15N analysis. The methods were demonstrated using a replicated study from south-central Minnesota planted to corn (Zea mays L.). Each treatment consisted of six corn rows (76 cm row-spacing) 15.2 m long with a microplot (2.4 m by 3.8 m) embedded at one end. Fertilizer-grade urea was applied at 135 kg N&#8729;ha-1 at planting, while the microplot received urea enriched to 5 atom % 15N. Soil and plant samples were taken several times throughout the growing season, taking care to minimize cross-contamination by using separate tools and physically separating unenriched and enriched samples during all procedures. Soil and plant samples were dried, ground to pass through a 2 mm screen, and then ground to a flour-like consistency using a roller jar mill. Tracer studies require additional planning, sample processing time and manual labor, and incur higher costs for 15N enriched materials and sample analysis than traditional N studies. However, using the mass balance approach, tracer studies with multiple in-season sampling events allow the researcher to estimate FDN distribution through the soil-crop system and estimate unaccounted-for FDN from the system.

Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis

A microplot design for 15N tracer research is described to accommodate multiple in-season plant and soil sampling events. Soil and plant sample collection and processing procedures, including grinding and weighing protocols, for 15N analysis are put forth.

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

Many&#160;nitrogen fertilizer studies evaluate the overall effect of a treatment on end-of-season measurements such as grain yield or cumulative N losses. ...