Name: wastewater irrigation impacts on soil hydraulic conductivity: coupled field sampling and laboratory determination of saturated hydraulic conductivity
Uploaded: 2018-08-19T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 9 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity at JoVE.

Yazarlar Pennsylvania State Üniversitesi Office, fiziksel kısmi finansman sağlamak için bu projeye destek için bitki teşekkür etmek istiyorum. Kısmi finansman Ayrıca USDA-bölgesel araştırma projesi W-3170 tarafından sağlandı. Analitik çalışmaları ile yaptığı yardım Ephraim Govere için bizim Şükran ifade etmek istiyorum. Charles Walker, olan mühendislik tasarım ve inşaat becerileri bize bu işi yapmak için mümkün kılan en derin şükran etmektir.

1. seçme toprak örnekleme mekanlar
<ol><li>Hava fotoğrafçılığı ile tanımlamak ve sulama Atıksu ve bu da değil-si olmak tarafından alınan mekanlar site visit(s).</li>
	<li>Birkaç temsilcisi siteleri hangi örnekleme yapmak, üzerinde su, toprak ve bitkiler etkileşebilen mümkün manzara farklılıklarına (özellikle yatay konum, zirve, yan eğim, ayak eğimi ve depresyon gibi) yakından ilgilenerek seçin farklı.</li>
	<li>Manzara Zirvesi, yan eğim, ayak Eğim veya depresyon olarak belirlemek. Onların büyük özelliklerine göre temsilcisi siteleri kategorize. Not: Bu denemede siteleri sigara sulanan Zirvesi tespit edilmiştir, zirve, depresyon, Sigara sulu sulu veya depresyon sulu.</li>
	<li>Mekanlar ve her konumun hangi örnekler ayırt edici her temsilcisi sitesinden alınacak site sayısını belirleyin. Not: Çoğu zaman, bir istatistikçi çevre istatistikleri ile tanıdık tartışmalarla bu noktada çok yardımcı olacak ve daha sonra endişeleri ile ilgili istatistiksel analizler önlemek.</li>
	<li>Bir işaretleme bayrak her planlı örnek konuma yerleştirin ve GPS koordinatları kullanarak bir harita üzerinde planlanan örnek siteleri konumunu kaydetmek.</li>
</ol>2. toprak örnekleri toplanması
<ol><li>Toprak örnekleri toplamak için kullanılan ekipman belirlemek. Not: sığ için (Örneğin, 300 mm'den az derin) toprak örnekleri, silindirik toprak örneği (ek Şekil 1) bu deneme için kullanılan boyutu genellikle kullanan bir damla çekiç ile toprağa toprak yeterince yumuşak ise. Burada açıklanan deneme için bir hidrolik DRILL RIG derinliklerinden toplanacak örnek izin vermek için kullanılan 1200 mm'ye kadar.</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF1.jpg"> Ek resim 1: örnekleme için kullanılan matkap teçhizat.
<ol start="2"><li>DRILL RIG örnekleme yapmak için siteye ulaşım.</li>
	<li>Sabit şapka, eldiven ve koruyucu gözlük DRILL RIG başlamadan önce koymak.</li>
	<li>Yeterince Kelly bar yüklenmesine izin vermek için gücü devreye sokun DRILL RIG ve alt döner kafa. Not: DRILL RIG sürücü Başkanı örnekleyici için bağlar metal çubuk Kelly çubuktur.</li>
	<li>Kelly çubuğu döner kafa ekleyin.</li>
	<li>Bir plastik astar/örnek tüp kesme kafası metal örnek tüp altına yapıştırılmış olan metal örnek tüp içine yerleştirin. Açıklanan uygulama için burada, bir 150 cm uzunluğunda ve 90 mm çap (OD) plastik astar 200 mm uzun ve 100 mm OD/90 mm çap (ID) metal örnek tüp içinde monte dışında kullanın.</li>
	<li>Her iki için donatılmış bir sürücü kafa kullanarak bar Kelly metal örnek tüp takın.</li>
	<li>DRILL RIG örnek tüpü yaklaşık 150 mm toprağa taşımak için çalışır. Not: Bu 100 mm örnek plastik liner olarak sağlamak ve doymuş Hidrolik iletkenlik ölçüm laboratuvar olarak elde edilen su havuzuna örnek üzerinde tutmak için örnek üstündeki bir 50 mm boşluk için sağlar. Bu da toprak örneği koleksiyonunu sırasında sıkıştırma önlemek yardımcı olur.</li>
	<li>Metal örnek tüpü DRILL RIG hidrolik sistemle topraktan çıkarması.</li>
	<li>Metal örnek tüp sürücü başından kaldırın. O zaman plastik metal örnek tüp toprak örneği holding, kullanarak tüp örnek kaldır ve topraktan plastik örnek tüp içinde kaybetmemek için değil toprak düzenleme veya plastik örnek tüp tarafını sıkmak ister.</li>
	<li>Son kapak için üst siyah alt toprak örneği için toprak örneği ve sonunda kırmızı kullanarak plastik örnek tüp her iki ucuna yerleştirin. Akmayan kirlenme veya örnekten su kaybını önlemek için kol bandı.</li>
	<li>Laboratuvara geri taşıma için dik duran örnek yerleştirin.</li>
	<li>Örnekleme adımları 2.6-2.12 tekrar ilgi en derin derinlik için devam edin.</li>
</ol>3. bina sabit bir kafa, birden çok sütun, toprak Hidrolik iletkenlik kurulum
Not: Hidrolik iletkenlik Laboratuvar cihazları Walker10tarafından çalışmalarına dayanır. Akışını dış kenarına örnek ve toprak matris aracılığıyla akış yüzüğü içeren silindir arasında ayırmak için inşa edilmiş olan permeameter kullanımını gerektirir. Aşağıda için başvurulan herhangi bir PVC boru kimliği sıkı bir hoşgörü değildir. Bazı de uygun olabilir ve diğerleri (hafif zımpara) bazı çalışma gerektirebilir.
<ol><li>Bir 100-mm uzunluğunda, 96 mm ID/114 mm-OD zamanlama 40 PVC boru elde edilir.</li>
	<li>Bir 100-mm uzunluğunda, 73 mm ID/89 mm-OD zamanlama 40 PVC boru elde etmek ve bir 5 mm konik kesme kenarı için makine. Bu dış çap uyacak bir 89 mm plastik astar ile sağlar.</li>
	<li>Alt program 40 PVC boru 20 mm kesik 3.2. adımda başvurulan ve daha sonra kullanmak üzere saklayın.</li>
	<li>Bir 6 mm kalınlığında sacdan gri PVC, 155 x 155 mm2kes. 60-70 mm dairesel bir açılış meydanın ortasına içerecek şekilde kare makine.</li>
	<li>Bir 73 mm OD/63 mm ID zamanlama 40 PVC boru 6 mm kalın dilim kes. Not: 73 mm ID zamanlama 40 PVC boru içinde uygun bir 73 mm duş giderinden kesebilir ve de 73 mm OD 40 PVC boru zamanlarsanız işleri mevcut değildir.</li>
	<li>PVC çimento, kullanarak ekleyin 73 mm OD PVC 6 mm kalın dilim (adımından, 3.5) 89 mm OD PVC (Kimden adım 3.2) üst aşağıda 20 mm.</li>
	<li>3.6. adımda kullanılan PVC çimento kuruduktan sonra 6 mm sac üzerine iki PVC silindir merkezi ve PVC çimento kullanarak sayfasına ekleyebilirsiniz.</li>
	<li>Yaklaşık 15 mm 14 mm PVC bağdaştırıcısı dikenli bir son ile karşılamak için gri PVC Meydanı, yukarıda merkezli dış PVC silindir bir delik matkap.</li>
	<li>PVC çimento kullanarak yer içinde belgili tanımlık uyarlamak çimento.</li>
	<li>19 mm OD/13 mm ID plastik boru bağdaştırıcı dikenli ucunu takın.</li>
	<li>Zamanlama 40 PVC 20 mm parça alt gri PVC Meydanı 3.4. adımda başvurulan çimento merkezli açılması.</li>
	<li>Böylece 73 mm, 6 mm kalın dilim üzerinde duruyor 89 mm OD PVC üst eklemek için 6 mm x 18 G çelik hasır (galvanizli çelik oluk bekçi de bunun için çalışır) bir 80-85 mm çapında dairesel parça kesip OD PVC.</li>
	<li>19 x 184 x 2,438 mm3 kurulu seçin ve her uzunluğunu 1180 mm kesme yarısında kesti.</li>
	<li>6-125 mm 70 mm yönetim kurulu dışında delik aralıklı kesip.</li>
	<li>Tel örgü kurulu delikler altına yerleştirin ve bağlamak (Örn., zımba tabancası kullanarak).</li>
	<li>19 mm (emzik OD) huni x 140 mm (üst açıklıklı) hasır yerleştirin ve kurula bağlamak; yapıştırıcı kalafat huni üst ve ahşap arasındaki boşlukları ortadan kaldırmak için huni kenarında yerleştirerek.</li>
	<li>
(Bkz: adım 3.13 ve 3.14) 6 delikli tahta tutmak için 750 mm yüksek ahşap çerçeve inşa yaklaşık 350 mm çerçevenin alt yukarıda.
	<ol>
<li>Bir temel, iki çerçeve ucu, iki teskin bacak, daha düşük bir güçlendirilmesi temel, teskin Bankası, merkezi sabitleme arka Yönetim Kurulu ve üst arka Yönetim Kurulu dahil etmek için bu çerçeve bileşenleri hazırlayın.</li>
		<li>Bir kurulu 19 x 184 x 1180 mm3 temel olarak kesilmiş.</li>
		<li>İki tahtayla 19 x 184 x 750 mm3 her kare uçlar kesilmiş.</li>
		<li>Sabitleme bir 19 x 184 x 600 mm3 oluşturmak için kesilmiş iki tahtayla her ucunda bacak.</li>
		<li>Bir kurulu 19 x 184 x kurulu hemen altındaki alt güçlendirilmesi temel olarak içinde (bkz. Adım 3.14) delinmiştir 125 mm delik ile hizmet etmek için 1180 mm3 yara bere.</li>
		<li>19 x 184 x 1,219 mm için bir tahta kesmek3 ön veya arka iki bağlı bir teskin üs olarak bacaklar dengeleniyor.</li>
		<li>Bir kurulu 19 x 184 x 1,219 mm3 arka pano sabitleme bir merkezi olarak kesilmiş.</li>
		<li>Üzerine bir oluk bağlı olacak ek istikrar eklemek için geri bir üst kurulu gibi bir Yönetim Kurulu 19 x 184 x 1,219 mm3 yara bere. Not: örnek yerinde olduğunda toprak örnek kol toprakta üst olacak gibi oluk alt yaklaşık aynı yükseklik öyle ki en iyi arka pano ve ekli cilt payı bir yükseklikte olmalıdır.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF2.jpg"> Tamamlayıcı Şekil 2: ön görünüm doymuş Hidrolik iletkenlik cihaz. <a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF2large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="18"><li>
Temini ve drenaj olukları hazırlan. Not: Her plastik oluk 1219 mm uzunluğunda ve genelinde yaklaşık 120 mm olan ve akmayan alın duvarları ile donatılmış.<ol>
<li>Drenaj oluk bir ucunu kap ve bir ucunu her deliğin bir 13 mm HB x MGHT naylon dikenli teller sonu bağdaştırıcıya karşılamak için tedarik oluk delik.</li>
		<li>Geri besleme kapsayıcıya drenaj izin vermek için bir 25 mm ID PVC boru yerleştirmek için tedarik cilt payı diğer son kapağı delik.</li>
		<li>Açılı PVC bağlantıları drenaj su kaynağı kapsayıcıya geri için izin vermek için gerektiği gibi çimento.</li>
		<li>Bir 40 mm kesme kaynağı içinde sığacak şekilde yüksek cilt payı son kapağı yaklaşık 10 cm PVC bağlı prizinden oluk.</li>
		<li>Yaklaşık 20 mm derin, o son kapağı 30 mm alt ve 50 mm çentik üst kısmında geniş geniş üstündeki yamuk bir çentik kesti. Not: Bu kaynağı sefalet içinde sürekli bir baş korumak için hareket edecektir.</li>
		<li>Ahşap çerçeve alt güçlendirilmesi temel alınarak aittir drenaj oluk huniler altına yerleştirin.</li>
		<li>Tedarik cilt payı üst arka kurulu vinil cilt payı askıları kullanarak ekleyin.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Supplemental Figure 3" src="/files/ftp_upload/57181/57181SF3.jpg"> Tamamlayıcı şekil 3: sonunda su oluk görünümünü. <a href="/files/ftp_upload/57181/57181SF3large.jpg" target="_blank">Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.</a>
<ol start="19"><li>
Su kaynağı hazırlamak.
	<ol>
<li>Plastik boru tedarik oluk ve drenaj oluk dikenli naylon son bağdaştırıcıları bağlayın.</li>
		<li>Büyük bir küvet yere bitişik tedarik kapsayıcı olarak hizmet için kurulmuş iletkenlik aygıtına yerleştirin. Not: En az 24 saat ölçümler için yeterli su tutmak için küvete seçilmesi gerekir.</li>
		<li>Küçük bir dalgıç pompa küvet içine yerleştirin ve plastik boru tedarik cilt payı giriş sonuna üzerinden bağlayın.</li>
		<li>Küçük plastik boru (3,9 anılacaktır) prize akışı dikenli uç adaptörler bağlanmak ve tüp drenaj oluk içine Sigara bağlı sonuna yerleştirin.</li>
		<li>Tedarik konteyner su ile doldurun.</li>
		<li>İçinde pompa Tak ve tedarik cilt payı doldurmak için çalıştırın. Tedarik oluk içine pompalanan su oranı neredeyse tam kaynağı oluk taşmadan tutmak yeterli olduğundan emin olun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Bir "uygulama toprak örneği" hazırlamak gerekli değişiklikleri tanımlamak için.
	<ol>
<li>Bir "uygulama" toprak örneği yaklaşık 50 mm toprak üstündeki plastik kol üst arasında boşluk bırakarak bir plastik örnekleme kol içine yerleştirin.</li>
		<li>Alt sonu örnek ve bir çift katmanlı tülbent ile kol kapağı. Tülbent yeterince ölçekli bir lastik bant örnekleme kabında tutun.</li>
		<li>Uygulama toprak örneği ve kol su suya olmak tülbent sonunda yaklaşık 1/3'e kol yüksekliğini dolu bir küvet içine yerleştirin.</li>
		<li>Birkaç saat sonra yaklaşık 2/3 örnek yüksekliğinin küvette su yükseltmek. Gecede ayarlamak örnek izin sonra toprak örneği (kol üstündeki değil) üst sadece küveti doldurun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Toprak örneği 89 mm OD PVC boru üstüne yerleştirin ve nazikçe alt toprak üstünde belgili tanımlık perde dinlenmek için izin vermek için toprağa birkaç milimetre basına PVC boru keskinleşmiş kenarı izin tüp üzerine bastırın. Not: Tülbent bu izin için gevşetti lastik bant olması gerekmektedir. Ayrıca, örnek kol toprakta üst yaklaşık tedarik oluk alt düzeyiyle olmalıdır ve örnek kol üst yaklaşık tedarik cilt payı üst düzey olmalıdır unutmayın.</li>
	<li>
Su en üst toprak örneği sağlar.
	<ol>
<li>Pompa üzerindeki çevirmek ve tedarik cilt payı doldurun.</li>
		<li>Drenaj boru sonuna drenaj sefalet içinde yerleştirilir ve drenaj oluk prizinden sıkı bir drenaj veya kapsayıcı alt kotunda içine yerleştirilen plastik boru için bağlı olun.</li>
		<li>6-mm boru kullanarak, bir sifon toprak üstüne tedarik cilt payı oluşturun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Da boşalmasına neden olur huni toprak çekirdeğinden su örnekleri toplamak. Not: Örnekleri için araştırma ölçütlere göre deney için gerekli hassasiyet için yeterli su almak için gerekli süreyi toplanmalıdır.</li>
	<li>Sızıntıları veya beklenmedik sorunlar için kontrol edin.</li>
	<li>Yaklaşık zaman yaklaşık yarım bir 100 mL kabı suyla doldurmak için gereken süreye dayalı su yeterli miktarda toplamak için gerekli (veya diğer temel birimi araştırma ekibi tarafından belirlenen) belirlemek.</li>
	<li>Simüle edilmiş bir "duvar akışı" küçük bir tornavida veya başka bir benzer alet bu geçit tarafından oluşturulan aşırı akış drenaj oluk drenaj boru aracılığıyla akış onaylamak için plastik toprak örnek kabı içine boyunca ekleyerek oluşturun.</li>
	<li>Herhangi bir sorun bu uygulama çalışmasında yer bulunamadı temel kurulum değiştirin.</li>
</ol>4. elde toprak Hidrolik iletkenlik değerleri
<ol><li>Alan sitesinden ile yerine bir lastik bant ile düzenlenen tülbent örnekleri alt ucunun kapsayan tarafından toplanan toprak örnekleri ıslak, yönergeleri izleyerek çalıştırın adımda 3,20 uygulama için sağlanan.</li>
	<li>Ve doldurmak tedarik cilt payı izin pompa başlayın. Kaçakları kontrol edin.</li>
	<li>Hidrolik iletkenlik cihazın üzerine örnekleri çalıştırmak için uygulama olarak yerleştirin. Örnekleri işleme sırasında değil kompakt için dikkatli olun.</li>
	<li>Sifon boruları su kaynağı oluk içinde plastik kol bulunan toprak yüzeyine taşımak için ayarlayın.</li>
	<li>Başlangıçta, bir fikir almak örnekleri ve nasıl sık sık örnekleri almak için ne kadar kazanmak için her 10-20 dk, huni su toplamaya başlar. Kayıt süreleri ve su kitleleri/birimler her zaman her toprak örneği için örnek.</li>
	<li>Sıralı örnekleri eşit miktarda su içeren bir bak. Sonra 3-5 örnekleri su aynı miktarda içerir, örnek büyük olasılıkla kararlı bir duruma ulaştı. Not: kararlı duruma ulaştı emin olmak için bu 1 h ayrı planlanmış bir kaç ek örnek almam istenebilir.</li>
	<li>Darcy Yasası doymuş Hidrolik iletkenlik hesaplamak için kullanın; <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq1.jpg"> nerede Koturdu doymuş Hidrolik iletkenlik (L/T) = V çekirdek (M3) aracılığıyla akan su hacmi kararlı duruma = L = örnek uzunluğu (M) A = örnek kesit alanı çekirdek (L2) hangi su akan aracılığıyla. Bu kurulum için <img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/57181/57181eq2.jpg"> T = zaman (T) (H2- H1) Hidrolik baş fark (L); = Bu kurulum için üst toprak yüzeyinde havuzuna su ve toprak örneği alt arasındaki mesafedir.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Kolpin, D. 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=Pharmaceuticals,+hormones,+and+other+organic+wastewater+contaminants+in+U.S.+streams,+1999-2000:+a+national+reconnaissance.">Pharmaceuticals, hormones, and other organic wastewater contaminants in U.S. streams, 1999-2000: a national reconnaissance.</a> Environmental Science &amp; Technology. 36 (6), 1202-1211 (2002).</li><li>Duan, R., Sheppard, C. D., Fedler, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+effects+of+wastewater+land+application+on+soil+chemical+properties.">Short-term effects of wastewater land application on soil chemical properties.</a> Water, Air, &amp; Soil Pollution. 211 (1-4), 165-176 (2010).</li><li>Frenkel, H., Goertzen, J. O., Rhoades, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+clay+type+and+content+exchangeable+sodium+percentage,+and+electrolyte+concentration+on+clay+dispersion+and+soil+hydraulic+conductivity.">Effects of clay type and content exchangeable sodium percentage, and electrolyte concentration on clay dispersion and soil hydraulic conductivity.</a> Soil Science Society of America Journal. 42 (1), 32-39 (1978).</li><li>Goncalves, R. A. B., 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=Hydraulic+conductivity+of+a+soil+irrigated+with+treated+sewage+effluent.">Hydraulic conductivity of a soil irrigated with treated sewage effluent.</a> Geoderma. 139 (1-2), 241-248 (2007).</li><li>Halliwell, D. J., Barlow, K. M., Nash, D. M. <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+the+effects+of+wastewater+sodium+on+soil+physical+properties+and+their+implications+for+irrigation+systems.">A review of the effects of wastewater sodium on soil physical properties and their implications for irrigation systems.</a> Australian Journal of Soil Research. 39 (6), 1259-1267 (2001).</li><li>Franklin, A. M., Williams, C. F., Andrews, D. M., Woodward, E. E., Watson, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake+of+Three+Antibiotics+and+an+Antiepileptic+Drug+by+Wheat+Crops+Spray+Irrigated+with+Wastewater+Treatment+Plant+Effluent.">Uptake of Three Antibiotics and an Antiepileptic Drug by Wheat Crops Spray Irrigated with Wastewater Treatment Plant Effluent.</a> Journal of Environmental Quality. 45 (2), 546-554 (2016).</li><li>Franklin, A. M., 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=Antibiotics+in+agroecosystems:+introduction+to+the+special+section.">Antibiotics in agroecosystems: introduction to the special section.</a> Journal of Environmental Quality. 45 (2), 377-393 (2016).</li><li>Wolf, A. M., Beegle, D. B., Sims, J. T., Wolf, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recommended+soil+tests+for+macronutrients.">Recommended soil tests for macronutrients.</a> Recommended Soil Testing Procedures for the Northeastern United States. , 39-47 (2011).</li><li>Klute, A., Dirksen, C., Klute, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydraulic+conductivity+and+diffusivity:+laboratory+methods.">Hydraulic conductivity and diffusivity: laboratory methods.</a> Methods of Soil Analysis: Part 1-Physical and Mineralogical Methods. , 687-743 (1986).</li><li>Walker, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Enhanced techniques for determining changes to soils receiving wastewater irrigation for over forty years. , (2006).</li><li>Perroux, K. M., White, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designs+for+disc+permeameters.">Designs for disc permeameters.</a> Soil Science Society of America Journal. 52 (5), 1205-1215 (1988).</li><li>Clothier, B. E., White, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+of+sorptivity+and+soil+water+diffusivity+in+the+field.">Measurement of sorptivity and soil water diffusivity in the field.</a> Soil Science Society of America Journal. 45 (2), 241-245 (1981).</li><li>Ankeny, M. D., Ahmed, M., Kaspar, T. C., Horton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simple+field+method+for+determining+unsaturated+hydraulic+conductivity.">Simple field method for determining unsaturated hydraulic conductivity.</a> Soil Science Society of America Journal. 55 (2), 467-470 (1991).</li><li>Larson, Z. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Long-term treated wastewater irrigation effects on hydraulic conductivity and soil quality at Penn State's Living Filter. , (2010).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Veri bir site temsili elde etmek önemli alan bazlı, rahatsız edilmeden toprak örnekleri toplamak ve hidrolik iletkenlik değerlerini elde etmek için yeteneğidir. En iyi alan koşulları göstermek için alanı ortamlarındaki fiziksel devlet temsilcisi kalır toprak örnekleri kullanmak önemlidir. Toprak örnekleri alt örnekleme veya indüklenen sıkıştırma, örneğin işleme sonra rahatsız, doymuş Hidrolik iletkenlik etkileyen yapısal değişiklikler yaşayacaksınız bir alan site toplanır.
<p class=...

Belediyelerden akarsu içine arıtılmış Atıksu deşarj standart bir uygulama onlarca yıl olmuştur. Böyle Atıksu öncelikle biyolojik oksijen tüketimi olasılığını azaltmak amacıyla alıcı sularda, ordudan terhis edilen atık su atık sonucunda mikroorganizmalar tarafından kabul edilir. Oksijen tüketimi mikroorganizmalar tarafından hangi atık taburcu içine ve böylece su vücutta oksijen düzeylerini azaltma atıksu organik malzemeler zarar Sucul organizmalar, balık da dahil olmak üzere alçaltır.
Son yıllarda endişeleri ile ilgili inorganik besinler, bazı metaller ve zarar oluşturan diğer kimyasal Atıksu içinde geliştirdik. Kolpin ve ark. tarafından yayınlanan bir çalışma nedeniyle 1, daha önce kabul kimyasalların bir dizi üzerinde daha büyük bir odak gelişmiştir. ABD Jeoloji Derneği tarafından yayınlanan bu çalışmada, atıksu arıtma tesislerinden deşarj ABD genelinde geniş bir kişisel bakım ürünleri ve diğer kimyasalların nehir ve dere ile ilgili farkındalık kaldırdı.
1960'ların başında beri Penn State Üniversitesi'ndeki araştırmacılar incelenmiş ve geliştirilmiş bir alternatif Atıksu deşarj pratikte biraz benzersiz nemli bir bölge. Yerine boşaltma Atıksu akışı için kabul ve böylece doğrudan etkileyen akış kalitesi, atık ormanlık ve üniversite tarafından yönetilen kırpılmış arazi için uygulanır. "Yaşayan filtre", takma Bu uygulama alanı şu anda kampüs artı bazı belediye üzerinden oluşturulan tüm atık su atık kabul eder. Bu Chesapeake Körfezi su teslim akarsu girmek aşırı besin için olasılığını azaltır, yerel soğuk su balıkçılık balık için zararlı olduğunu, ve diğer kimyasalların teslimini sıcak atık su deşarj korur doğrudan sucul ekosistemler irtibata geçerek gelen Atıksu içindeki.
Ancak, her zaman davranış değişiklikleri sonuçları vardır ve bu alternatif kullanım tesisi gibi bağışıklık değildir. Soru olup olmadığını atık su atık uygulanması toprağın su toprak yüzey2, 3,4,5 sızmaya izin yeteneği olumsuz etkiledi ile ilgili olarak ve büyük akış neden ortaya çıktığı, Yerel wells atık su atık bulunan kimyasallar (besin, antibiyotikler veya ilaç diğer bileşenleri, kişisel bakım ürünleri) ile olası bir bulaşma olup olmadığını ve bu kimyasal maddeler negatif oluştururken çevresel etkileri, toprak organizmalar7 sitesinde site veya antibiyotik direnci gelişimi üzerinde yetiştirilen bitkiler6 kimyasal alımını aracılığıyla gibi.
Bazı bu endişeleri bir sonucu olarak, bu çalışmada toprak Hidrolik iletkenlik, doygunluk üzerinde atık su atık sulama etkilerini belirlemek için yapılır. Kullanılan yaklaşım içinde veya sulanan alanı dışında seçilen sitelerden topraklar toplama ve toprak örnek kapsayıcı boyutu laboratuvar kurulumu ile eşleşen içerir. Laboratuvar Cihaz sığacak şekilde toprak örnek kapsayıcısı için ve aşağı toprak matris örnek üzerinden ayrılması aşağı toprak ve toprak örnek konteyner arasında hamle su taşır su için önemlidir. Bu oluştu emin olmak için Laboratuvar cihazları nasıl inşa protokolünü açıklar.
Toprak örnekleri bir traktör için bağlı bir hidrolik çekirdek örneği kullanılarak toplanır. Toprak çekirdek dalgalı ve yatay olarak seçili alanlardan toplanan ve toprak çekirdek örnekleyici monte bir plastik kol korudu. Bu çekirdek bir zirve yatay konumda veya bir depressional bölgesinde bulunan bir Hagerstown silt kerpiç üzerinden toplanır. Altı temsilcisi zirveleri ve altı depressional siteleri sulanan alan (Toplam 12 sulanan alan örnekleme siteleri) örneklenmiş. Buna ek olarak, üç zirveleri ve üç depressional siteleri bir bitişik, Sigara sulanan alan (altı sulu olmayan siteler toplam) örneklenmiş. En fazla altı çekirdek her sitede yaklaşık 1200 mm, maksimum derinliğe kadar yaklaşık 150 mm uzun olan her çekirdek numunesi (100 mm plastik kol ve 50 mm metal örnekleyici kesme kafanın içinde yer alan bulunan örneği ile toplanan ). Metal örnekleyici kaldırılması sonra toplanan toprak çekirdek içeren plastik kollu akmayan alın duvarları ile donatılmıştır, dik laboratuvar taşınan ve doymuş Hidrolik iletkenlik belirlemek için kullanılan kadar dik saklanır. Aynı anda, toprak belirlenmesi ve toprak çözüm konsantrasyonları kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg) ve sodyum (Na) bir Mehlich 3 çıkarma için deiyonize su ve toprak konsantrasyonları8 tahminleri kullanarak her derinlikte toprak örnekleri toplanır bir 1:2 oranında toprak kütlesi: su ayıklar kitle. Su özleri kimyasal analizler indüktif birleştiğinde plazma atomik emisyon spektroskopisi (ICP-AES) elde edilmiştir ve sodyum adsorpsiyon oranı (SAR) hesaplamak için kullanıldı.
Doymuş Hidrolik iletkenlik tayini için öncelikle bir sürekli baş yöntemi9kullanılarak yapılır. Atık elektriksel iletkenlik (EC) taklit etmek için CA ve Na içeren bir çözüm tuzlar ve atık SAR toprak kalitesi değişkenleri alanında uygulanan Atıksu benzer su maruz şekilde oluşturulur. Bu durumda, EC 1.3 dS/m ve SAR 3, EC ve atık SAR örnek süre önce son yıllarda yansıtan. [Teknik olarak birimler SAR (milliequivalents/litre)½ ve genellikle literatürde tanımlanmamış.]
Sürekli baş yöntemine yapılan değişiklik klas ve tabii9 akış ayırıcı tarafından Walker8 Hidrolik toprak tahmine dahil toprak matris dışında meydana sütun ile akışı önlemek için gelişmedir iletkenlik. Akış ayırıcı toprak örnek boyutla eşleşmesi için seçilen ve işlenmiş Polivinil klorür (PVC) boru kullanılarak inşa edilmiştir. Bir ekran toprak örneği destekler ve toprak matris örnek alt akışı taşındı su verir. Bir ikinci çıkış böylece sözde duvar"akış" yanlış, toprak matris ile hareket eden su miktarı tahmini eklenmesini ortadan kaldırarak plastik kol içine aşağı aktı su yayar.

<table><tbody><tr><td>&lt;strong&gt;Sampling equipment:&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Soil Sampler Drill Rig</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#25-TS / Model HDGSRTS</td><td>* NOTE: This model is comparable to the model we utilized but which is no longer produced</td></tr><tr><td>Kelly Bar</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#KB-208 8 Ft. Kelly Bar</td><td></td></tr><tr><td>Soil Sample Collection Tube</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-180 4-3/4&amp;rdquo; X 7-1/4&amp;rdquo;</td><td></td></tr><tr><td>Soil Collection Tube Bit</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-190 4-3/4&amp;rdquo; Standard Relief</td><td></td></tr><tr><td>Plastic Liner for Soil Sample</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td>#ZC-208 3-5/8&amp;rdquo; x 6&amp;rdquo;</td><td>Enough for the number of samples being collected</td></tr><tr><td>Black end caps a for bottom of sample liners</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>To retain samples in liners</td></tr><tr><td>Red end caps a for top of sample liners</td><td>Giddings Machine Co. Inc</td><td></td><td>To retain samples in liners</td></tr><tr><td>Cooler Chest</td><td></td><td></td><td>Store &amp;amp; maintain samples upright in sample liners during transport from field to lab</td></tr><tr><td>&lt;strong&gt;Protective gear:&lt;/strong&gt;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hardhats, googles, and gloves</td><td></td><td></td><td>other items as needed for personal protection</td></tr><tr><td>Saw</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Drill and bits</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>PVC Cement</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 to 8, 19 mm x 184 mm x 2,438 mm boards</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>2 &amp;ndash; barbed fittings; 13 mm HB x MGHT</td><td></td><td></td><td>to connect plastic tubing to supply gutter and to drainage gutter</td></tr><tr><td>6 &amp;ndash; barbed fitting</td><td></td><td></td><td>to connect plastic tubing to outer PVC cylinder to allow for water drainage</td></tr><tr><td>3,000 mm long, 19 mm OD / 13 mm ID plastic tubing</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 &amp;ndash; 85 mm diameter circular mesh pieces</td><td></td><td></td><td>Can be cut from (&lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt;) a 600 mm long, 6 mm x 18 gauge wire mesh (&lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt; galvanized steel gutter guard)</td></tr><tr><td>Schedule 40 PVC pipe &amp;ndash; 96 mm ID / 114 mm OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schedule 40 PVC pipe &amp;ndash; 73 mm ID / 89 mm OD</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schedule 40 PVC pipe &amp;ndash; 63 mm ID / 73 mm OD, OR 6 - 73 mm plastic shower drains</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Schedule 40 PVC pipe &amp;ndash; 25 mm ID</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>6, 6 mm thick x 155 mm square sheets of PVC</td><td></td><td></td><td>Can purchase 2 &amp;ndash; 6 mm x 300 mm (appx) sheets for about $20 each from: https://www.interstateplastics.com/Pvc-Gray-Sheet-PVCGE~~SH.php?vid=20180212222911-7p</td></tr><tr><td>6 &amp;ndash; 140 mm by 19 mm plastic funnels</td><td></td><td></td><td>To direct water flowing from soil sample into collection beaker</td></tr><tr><td>Adhesive caulk</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 &amp;ndash; length of 150 mm x 1,200 mm wire mesh cloth</td><td></td><td></td><td>4 Mesh works well</td></tr><tr><td>2 &amp;ndash; 120 mm x 1,219 mm plastic gutter with end caps</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>4 &amp;ndash; gutter hangers</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1 - additional gutter end cap</td><td></td><td></td><td>To be cut as described in procedures to create a constant head in the supply gutter</td></tr><tr><td>1 &amp;ndash; large plastic tub</td><td></td><td></td><td>Appx 65 L in volume, for example, to serve as water source for the hydraulic conductivity procedure</td></tr><tr><td>1 &amp;ndash; large plastic tub</td><td></td><td></td><td>To serve for wetting up soil samples</td></tr><tr><td>1 &amp;ndash; Submersible pump</td><td></td><td></td><td>&lt;em&gt;e.g.&lt;/em&gt; Beckett M400 AUL or M400 AS</td></tr><tr><td>Plastic tubing</td><td></td><td></td><td>Various sized drainage tubes, water supply tube, and drain from drainage gutter</td></tr><tr><td>Container of Cheese Cloth</td><td></td><td></td><td>To place at bottom of soil sample help retain soil in plastic sample container during hydraulic conductivity and wetting up</td></tr><tr><td>Rubber bands</td><td></td><td></td><td>Large enough to fit around plastic sample liners tightly</td></tr><tr><td>Scale which measures to at least 0.1 g</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Beaker or other container to collect water from each sample</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Sodium Chloride</td><td></td><td></td><td>For creating a water quality similar to that which is typically applied to the soil</td></tr><tr><td>Calcium Chloride</td><td></td><td></td><td>For creating a water quality similar to that which is typically applied to the soil</td></tr></tbody></table>

wastewater irrigation impacts on soil hydraulic conductivity: coupled field sampling and laboratory determination of saturated hydraulic conductivity

1960'ların başında beri bir alternatif Atıksu deşarj uygulama Pennsylvania State Üniversitesi'nde araştırma ve etkileri izlenir. Yerine boşaltma Atıksu akışı için kabul ve böylece doğrudan akış kalitesi etkileyen, atık için ormanlık uygulanır ve kırpılmış arazi üniversite tarafından yönetilen. Toprak Hidrolik iletkenlik indirimleri ile ilgili endişeleri Atıksu yeniden dikkate alınarak meydana gelir. Toprak örnek boyutu laboratuvar tabanlı Hidrolik iletkenlik ölçüm cihazı, büyüklüğü ile eşleşen bu el yazması açıklanan metodoloji örnekleri nispeten hızlı bir koleksiyon ile faydaları yararları sağlar kontrollü Laboratuvar sınır koşulları. Sonuçları olabilir bu Atıksu yeniden toprağın su site depressional alanlarında daha derin derinliklerde iletebilme özelliği üzerinde bazı etkisi öneririz. Çöküntü içinde toprak Hidrolik iletkenlik düşüşler çoğu için derinlik hangi örnek toplanmıştır ve ile çıkarsama, toprak yapısal ve dokusal farkı ile ilişkili ilgili gibi görünür.

Atık su atık yaşayan filtre alanında uygulama su iletebilme özelliği toprak olup etkiledi sorusunu araştırmak için toprak doymuş Hidrolik iletkenlik ölçmek için deneyler yaptı. Biz sitenin bu sitenin sigara sulanan alanlarda ile sulanan alanlarda toprak Hidrolik iletkenlik göre. Orada-si olmak be gibi bazı raporlar yeteneği indirim (örneğin) topraktaki sodyum birikmesi sonucunda su iletimi için toprak daha az nemli bölgelerde atık su atık toprak Hidrolik iletkenlik ...

Watch this Scientific Journal Video about Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity at JoVE.

Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

Atıksu Sulaması toprak Hidrolik iletkenlik üzerindeki etkileri: alan örnekleme ve laboratuvar doymuş Hidrolik İletkenlik Tayini

Burada bir toprak örnek boyutu ve sözde duvar akış boyunca toprak konteyner içine su akışı ölçümlerde yanlışlıkla eklenmesini önlemek için bir hidrolik iletkenlik ölçüm cihazı ile eşleşen bir yöntem mevcut. Kullanımı bir atıksu Sulaması sitesinden toplanan örnekleri ile gösterilmiştir.

Since the early 1960s, an alternative wastewater discharge practice at The Pennsylvania State University has been researched and its impacts monitored. ...

wastewater-irrigation-impacts-on-soil-hydraulic-conductivity-coupled

Research

JoVE Journal

Environment

9.1K Görüntüleme.  Pennsylvania State University. Burada bir toprak örnek boyutu ve sözde duvar akış boyunca toprak konteyner içine su akışı ölçümlerde yanlışlıkla eklenmesini önlemek için bir hidrolik iletkenlik ölçüm cihazı ile eşleşen bir yöntem mevcut. Kullanımı bir atıksu Sulaması sitesinden toplanan örnekleri ile gösterilmiştir.

Video: Wastewater Irrigation Impacts on Soil Hydraulic Conductivity: Coupled Field Sampling and Laboratory Determination of Saturated Hydraulic Conductivity

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 ...

Çevre

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The objective of this study was to characterize the effects of antecedent soil moisture content on the fate and transport of surface applied commercial urea, a common form of nitrogen (N) fertilizer, following a rainfall event that occurs within 24&#160;hr&#160;after fertilizer application. Although urea is assumed to be readily hydrolyzed to ammonium and therefore not often available for transport, recent studies suggest that urea can be transported from agricultural soils to coastal waters where it is implicated in harmful algal blooms. A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall across packed soil boxes that had been prewetted to different soil moisture contents. By controlling rainfall and soil physical characteristics, the effects of antecedent soil moisture on urea loss were isolated. Wetter soils exhibited shorter time from rainfall initiation to runoff initiation, greater total volume of runoff, higher urea concentrations in runoff, and greater mass loadings of urea in runoff. These results also demonstrate the importance of controlling for antecedent soil moisture content in studies designed to isolate other variables, such as soil physical or chemical characteristics, slope, soil cover, management, or rainfall characteristics. Because rainfall simulators are designed to deliver raindrops of similar size and velocity as natural rainfall, studies conducted under a standardized protocol can yield valuable data that, in turn, can be used to develop models for predicting the fate and transport of pollutants in runoff.

A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall to packed soil boxes in a study of the fate and transport of urea, a nonpoint source environmental contaminant. Under uniform soil and rainfall conditions, antecedent soil moisture content exerted strong control over urea loss in surface runoff.

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 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 ...

Manufacturing Simple and Inexpensive Soil Surface Temperature and Gravimetric Water Content Sensors

Quantifying temperature and moisture at the soil surface is essential for understanding how soil surface biota respond to changes in the environment. However, at the soil surface these variables are highly dynamic and standard sensors do not explicitly measure temperature or moisture in the upper few millimeters of the soil profile. This paper describes methods for manufacturing simple, inexpensive sensors that simultaneously measure the temperature and moisture of the upper 5 mm of the soil surface. In addition to sensor construction, steps for quality control, as well as for calibration for various substrates, are explained. The sensors incorporate a Type E thermocouple to measure temperature and assess soil moisture by measuring the resistance between two gold-plated metal probes at the end of the sensor at a depth of 5 mm. The methods presented here can be altered to customize probes for different depths or substrates. These sensors have been effective in a variety of environments and have endured months of heavy rains in tropical forests as well as intense solar radiation in deserts of the southwestern U.S. Results demonstrate the effectiveness of these sensors for evaluating warming, drying, and freezing of the soil surface in a global change experiment.

Accurately measuring temperature and water content of the upper 5 mm of the soil surface can improve our understanding of environmental controls on biological, chemical, and physical processes. Here we describe a protocol for manufacturing, calibrating, and conducting measurements with soil surface temperature and moisture sensors.

Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı

Quantifying temperature and moisture at the soil surface is essential for understanding how soil surface biota respond to changes in the environment. ...

A Telemetric, Gravimetric Platform for Real-Time Physiological Phenotyping of Plant&ndash;Environment Interactions

Food security for the growing global population is a major concern. The data provided by genomic tools far exceeds the supply of phenotypic data, creating a knowledge gap. To meet the challenge of improving crops to feed the growing global population, this gap must be bridged.
Physiological traits are considered key functional traits in the context of responsiveness or sensitivity to environmental conditions. Many recently introduced high-throughput (HTP) phenotyping techniques are based on remote sensing or imaging and are capable of directly measuring morphological traits, but measure physiological parameters mainly indirectly.
This paper describes a method for direct physiological phenotyping that has several advantages for the functional phenotyping of plant&#8211;environment interactions. It helps users overcome the many challenges encountered in the use of load-cell gravimetric systems and pot experiments. The suggested techniques will enable users to distinguish between soil weight, plant weight and soil water content, providing a method for the continuous and simultaneous measurement of dynamic soil, plant and atmosphere conditions, alongside the measurement of key physiological traits. This method allows researchers to closely mimic field stress scenarios while taking into consideration the environment&#8217;s effects on the plants&#8217; physiology. This method also minimizes pot effects, which are one of the major problems in pre-field phenotyping. It includes a feed-back fertigation system that enables a truly randomized experimental design at a field-like plant density. This system detects the soil-water-content limiting threshold (&#952;) and allows for the translation of data into knowledge through the use of a real-time analytic tool and an online statistical resource. This method for the rapid and direct measurement of the physiological responses of multiple plants to a dynamic environment has great potential for use in screening for beneficial traits associated with responses to abiotic stress, in the context of pre-field breeding and crop improvement.

A Telemetric, Gravimetric Platform for Real-Time Physiological Phenotyping of Plant&#8211;Environment Interactions

This high-throughput, telemetric, whole-plant water relations gravimetric phenotyping method enables direct and simultaneous real-time measurements, as well as the analysis of multiple yield-related physiological traits involved in dynamic plant&#8211;environment interactions.

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Food security for the growing global population is a major concern. The data provided by genomic tools far exceeds the supply of phenotypic data, creating ...

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture data has been slow due to inconsistent data collection, poor standardization, and typically short record duration. Soil moisture, or quantitatively volumetric soil water content (SWC), is measured using buried, in situ sensors that infer SWC from an electromagnetic response. This signal can vary considerably with local site conditions such as clay content and mineralogy, soil salinity or bulk electrical conductivity, and soil temperature; each of these can have varying impacts depending on the sensor technology.
Furthermore, poor soil contact and sensor degradation can affect the quality of these readings over time. Unlike more traditional environmental sensors, there are no accepted standards, maintenance practices, or quality controls for SWC data. As such, SWC is a challenging measurement for many environmental monitoring networks to implement. Here, we attempt to establish a community-based standard of practice for in situ SWC sensors so that future research and applications have consistent guidance on site selection, sensor installation, data interpretation, and long-term maintenance of monitoring stations.
The videography focuses on a multi-agency consensus of best-practices and recommendations for the installation of in situ SWC sensors. This paper presents an overview of this protocol along with the various steps essential for high-quality and long-term SWC data collection. This protocol will be of use to scientists and engineers hoping to deploy a single station or an entire network.

In Situ Soil Moisture Sensors in Undisturbed Soils

The determination of soil water content is a critical mission requirement for many state and federal agencies. This protocol synthesizes multi-agency efforts to measure soil water content using buried in situ sensors.

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Soil moisture directly affects operational hydrology, food security, ecosystem services, and the climate system. However, the adoption of soil moisture ...

<meta charset="utf8"></head><body>Buharlaşma Yoluyla Toprak Hidrolik Özellik Ölçümü Protokolü

Measurements of Soil Water Potential and Conductivity based on a Simple Evaporation Experiment using a Hydraulic Property Analyzer

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil systems under various management practices. Collecting reliable data is imperative for informing decisions that affect agriculture and the environment. The simple evaporation experiment described here uses instrumentation in a laboratory setting to analyze soil samples collected in the field. The soil water tension of the sample is measured by the instrument, and tension data is modeled by software to return soil hydraulic properties. This method can be utilized to measure soil water retention and hydraulic conductivity and give insight into differences in treatments or environmental dynamics over time. Initial establishment requires a user, but data acquisition is automated with the instrument. Soil hydraulic properties are not easily measured with traditional experiments, and this protocol offers a simple and optimal alternative. Interpretation of results and options for extending the data range are discussed.

<meta charset="utf8"></head><body>Yazar Spotlight: Toprak Sağlığını Değerlendirmek için Hidrolik Özellik Analizörü ile Tarım Arazisi Ekosistem Araştırmalarını İlerletmek

This article features a simple evaporation experiment using a hydraulic property instrument for a soil sample. Through efficient means, measurements can be taken over a series of days to generate high-quality data.

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

The measurement of soil hydraulic properties is critical in understanding the physical components of soil health as well as integrated knowledge of soil ...

Atıksu Sulaması toprak Hidrolik iletkenlik üzerindeki etkileri: alan örnekleme ve laboratuvar doymuş Hidrolik İletkenlik Tayini

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Kentsel Akış Araştırma Tesisi Tasarımı ve İnşaat

Toprak Debinin Eğitim için Yağmur Simülasyon yürütülmesi için protokol

Toprak Çekirdek lizimetereleri Toplama ve oluşturulması için bir protokol

Coupled Hidrolojik, jeokimyasal ve Mikrobiyolojik Araştırmalar Toprak Lizimetre Kazı

Basit ve Ucuz Toprak Yüzey Sıcaklığı ve Gravimetrik Su İçerik Sensörleri İmalatı

Bitki-Çevre Etkileşimlerinin Gerçek Zamanlı Fizyolojik Fenotimi için Telemetrik, Gravimetrik Platformu

Yerinde Bozulmamış Topraklarda Toprak Nemi Sensörleri

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri

Hidrolik Özellik Analizörü Kullanılarak Basit Bir Buharlaşma Deneyine Dayalı Toprak Su Potansiyeli ve İletkenliği Ölçümleri