Name: microplot design and plant and soil sample preparation for 15nitrogen analysis
Uploaded: 2020-05-10T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis at JoVE.com

Авторы признают поддержку Миннесота кукурузы исследований и поощрения Совета, Хьюг-Харрисон стипендий, а также Миннесота Discovery, исследований и Инновации экономики (MnDRIVE) стипендий.

1. Описание полевого сайта
ПРИМЕЧАНИЕ: При выполнении 15N трассинер полевых испытаний, выбранные участки должны свести к минимуму изменения из-за почвы, топографии и физических особенностей5. Перекрестное загрязнение может произойти после бокового движе...

<ol>
	<li>Sharp, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Principles of Stable Isotope Geochemistry. , (2017).</li><li>Van Cleemput, O., Zapata, F., Vanlauwe, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Guidelines+on+Nitrogen+Management+in+Agricultural+Systems.">Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems.</a> Guidelines on Nitrogen Management in Agricultural Systems. 29 (29), 19 (2008).</li><li>Hauck, R. D., Meisinger, J. J., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practical+considerations+in+the+use+of+nitrogen+tracers+in+agricultural+and+environmental+research.">Practical considerations in the use of nitrogen tracers in agricultural and environmental research.</a> Methods of Soil Analysis: Part 2-Microbiological and Biochemical Properties. , 907-950 (1994).</li><li>Bedard-Haughn, A., Van Groenigen, J. W., Van Kessel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tracing+15N+through+landscapes:+Potential+uses+and+precautions.">Tracing 15N through landscapes: Potential uses and precautions.</a> Journal of Hydrology. 272 (1-4), 175-190 (2003).</li><li>Peterson, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Agricultural Field Experiments: Design and Analysis. , (1994).</li><li>Follett, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Innovative+15N+microplot+research+techniques+to+study+nitrogen+use+efficiency+under+different+ecosystems.">Innovative 15N microplot research techniques to study nitrogen use efficiency under different ecosystems.</a> Communications in Soil Science and Plant Analysis. 32 (7/8), 951-979 (2001).</li><li>Russelle, M. P., Deibert, E. J., Hauck, R. D., Stevanovic, M., Olson, R. A. <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+water+and+nitrogen+management+on+yield+and+15N-depleted+fertilizer+use+efficiency+of+irrigated+corn.">Effects of water and nitrogen management on yield and 15N-depleted fertilizer use efficiency of irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 45 (3), 553-558 (1981).</li><li>Schindler, F. V., Knighton, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+Applied+to+Corn+as+Estimated+by+the+Isotopic+and+Difference+Methods.">Fate of Fertilizer Nitrogen Applied to Corn as Estimated by the Isotopic and Difference Methods.</a> Soil Science Society of America Journal. 63, 1734 (1999).</li><li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study.">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1037 (2005).</li><li>Recous, S., Fresneau, C., Faurie, G., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+fate+of+labelled+15N+urea+and+ammonium+nitrate+applied+to+a+winter+wheat+crop.">The fate of labelled 15N urea and ammonium nitrate applied to a winter wheat crop.</a> Plant and Soil. 112 (2), 205-214 (1988).</li><li>Abendroth, L. J., Elmore, R. W., Boyer, M. J., Marlay, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Corn Growth and Development. , (2011).</li><li>Gomez, K. A., Gomez, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Statistical Procedures for Agricultural Research. , (1984).</li><li>Khan, S. A., Mulvaney, R. L., Brooks, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffusion+Methods+for+Automated+Nitrogen-15+Analysis+using+Acidified+Disks.">Diffusion Methods for Automated Nitrogen-15 Analysis using Acidified Disks.</a> Soil Science Society of America Journal. 62 (2), 406 (1998).</li><li>Horneck, D. A., Miller, R. O. <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+Total+Nitrogen+in+Plant+Tissue.">Determination of Total Nitrogen in Plant Tissue.</a> Handbook of Reference Methods for Plant Analysis. , 75-84 (1998).</li><li>. Carbon (13C) and Nitrogen (15N) Analysis of Solids by EA-IRMS Available from: <a target="_blank" href="https://stableisotopefacility.ucdavis.edu/13cand15n.html">https://stableisotopefacility.ucdavis.edu/13cand15n.html</a> (2019)</li><li>Stevens, W. B., Hoeft, R. G., Mulvaney, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of+Nitrogen-15+in+a+Long-Term+Nitrogen+Rate+Study:+II.+Nitrogen+Uptake+Efficiency.">Fate of Nitrogen-15 in a Long-Term Nitrogen Rate Study: II. Nitrogen Uptake Efficiency.</a> Agronomy Journal. 97 (4), 1046 (2005).</li><li>. Fertilizing Corn in Minnesota Available from: <a target="_blank" href="https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/fertilizing-corn-minnesota">https://extension.umn.edu/crop-specific-needs/fertilizing-corn-minnesota</a> (2018)</li><li>Blake, G. R., Hartge, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bulk+Density.">Bulk Density.</a> Methods of Soil Analysis: Part 1 Physical and Mineralogical Methods. , 363-375 (1986).</li><li>Jokela, W. E., Randall, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of+Fertilizer+Nitrogen+as+Affected+by+Time+and+Rate+of+Application+on+Corn.">Fate of Fertilizer Nitrogen as Affected by Time and Rate of Application on Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 61 (6), 1695 (2010).</li><li>Hart, S. C., Stark, J. M., Davidson, E. A., Firestone, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nitrogen+Mineralization,+Immobilization,+and+Nitrification.">Nitrogen Mineralization, Immobilization, and Nitrification.</a> Methods of Soil Analysis, Part 2. Microbiological and Biochemical Properties. (5), 985-1018 (1994).</li><li>Olson, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of+tagged+nitrogen+fertilizer+applied+to+irrigated+corn.">Fate of tagged nitrogen fertilizer applied to irrigated corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 44 (3), 514-517 (1980).</li><li>Follett, R. F., Porter, L. K., Halvorson, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Border+Effects+on+Nitrogen-15+Fertilized+Winter+Wheat+Microplots+Grown+in+the+Great+Plains.">Border Effects on Nitrogen-15 Fertilized Winter Wheat Microplots Grown in the Great Plains.</a> Agronomy Journal. 83 (3), 608-612 (1991).</li><li>Balabane, M., Balesdent, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Input+of+fertilizer-derived+labelled+n+to+soil+organic+matter+during+a+growing+season+of+maize+in+the+field.">Input of fertilizer-derived labelled n to soil organic matter during a growing season of maize in the field.</a> Soil Biology and Biochemistry. 24 (2), 89-96 (1992).</li><li>Recous, S., Machet, J. M., Mary, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+partitioning+of+fertilizer-N+between+soil+and+crop:+Comparison+of+ammonium+and+nitrate+applications.">The partitioning of fertilizer-N between soil and crop: Comparison of ammonium and nitrate applications.</a> Plant and Soil. 144 (1), 101-111 (1992).</li><li>Bigeriego, M., Hauck, R. D., Olson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uptake,+Translocation+and+Utilization+of+15N-Depleted+Fertilizer+in+Irrigated+Corn.">Uptake, Translocation and Utilization of 15N-Depleted Fertilizer in Irrigated Corn.</a> Soil Science Society of America Journal. 43 (3), 528 (1979).</li><li>Glendining, M. J., Poulton, P. R., Powlson, D. S., Jenkinson, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fate+of15N-labelled+fertilizer+applied+to+spring+barley+grown+on+soils+of+contrasting+nutrient+status.">Fate of15N-labelled fertilizer applied to spring barley grown on soils of contrasting nutrient status.</a> Plant and Soil. 195 (1), 83-98 (1997).</li><li>Khanif, Y. M., Cleemput, O., Baert, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Field+study+of+the+fate+of+labelled+fertilizer+nitrate+applied+to+barley+and+maize+in+sandy+soils.">Field study of the fate of labelled fertilizer nitrate applied to barley and maize in sandy soils.</a> Fertilizer Research. 5 (3), 289-294 (1984).</li></ol>

Стабильные исследования изотопов являются полезным инструментом для отслеживания и количественной оценки FDN через систему почвоутводящих культур. Однако существуют три основных предположения, связанные с исследованиями N трассировщика, которые в случае нарушения могут привести к ан...

Использование азота удобрений (N) имеет важное значение в сельском хозяйстве для удовлетворения потребностей в продовольствии, клетчатке, кормах и топливе растущего населения мира, однако потери N от сельскохозяйственных полей могут негативно сказаться на качестве окружающей среды. Поскольку N претерпевает много преобразований в системе почвоурожа, лучшее понимание N велосипедов, использования сельскохозяйственных культур, и общая судьба удобрений N необходимы для улучшения методов управления, которые способствуют эффективности использования N и свести к минимуму экологические потери. Традиционные исследования N удобрений в первую очередь сосредоточены на воздействии лечения на конце сезона измерений, таких как урожайность, урожай N поглощения по отношению к N ставка применяется (явное использование удобрений эффективности), и остаточная почва N. Хотя в этих исследованиях можно количественно оценить общие входные данные, результаты и эффективность системы N, они не могут определить и количественно оценить N в системе почвоурожайных культур, полученных из источников удобрений или почвы. Для отслеживания и количественной оценки судьбы удобрений, полученных N (FDN) в системе почвооодержащих культур, необходимо использовать иной подход с использованием стабильных изотопов.
Азот имеет два стабильных изотопа, 14N и 15N, которые происходят в природе при относительно постоянном соотношении 272:1 для 14N/15N1 (концентрация 0,366 атома % 15N или 3600 промилле 15N2,3). Добавление 15N обогащенных удобрений увеличивает общее содержание 15N почвенной системы. Как 15N обогащенных удобрений смеси с необогащенной почвы N, измеренное изменение 14N /15N соотношение позволяет исследователям проследить FDN в профиле почвы и в урожай3,4. Баланс массы может быть рассчитан путем измерения общей суммы 15N трассировщик в системе и каждой из его частей2. Поскольку 15N обогащенных удобрений значительно дороже, чем обычные удобрения, 15N обогащенных микрослой часто встроенных в очистных сооружений. Цель этого метода бумаги заключается в описании мелкого участка исследования дизайн с использованием микрослой для нескольких в сезоне почвы и растений выборки событий для кукурузы (Зеа майс Л.) и представить протоколы для подготовки образцов растений и почвы для общего 15N анализа. Эти результаты могут быть использованы для оценки эффективности использования N удобрений и создания частичного бюджета N учета FDN в объеме почвы и урожая.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>20 mL scintillation vial</td>
			<td>ANY; Fisher Scientific is one example</td>
			<td>0334172C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>250 mL borosilicate glass bottle</td>
			<td>QORPAK</td>
			<td>264047</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>48-well plate</td>
			<td>EA Consumables</td>
			<td>E2063</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-well plate</td>
			<td>EA Consumables</td>
			<td>E2079</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cloth parts bag (30x50 cm)</td>
			<td>ANY</td>
			<td>NA</td>
			<td>For corn ears</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CO2 Backpack Sprayer</td>
			<td>ANY; Bellspray Inc is one example</td>
			<td>Model T</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Coin envelop (6.4x10.8 cm)</td>
			<td>ANY; ULINE is one example</td>
			<td>S-6285</td>
			<td>For 2-mm ground plant samples</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corn chipper</td>
			<td>ANY; DR Chipper Shredder is one example</td>
			<td>SKU:CS23030BMN0</td>
			<td>For chipping corn biomass</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corn seed</td>
			<td>ANY</td>
			<td>NA</td>
			<td>Hybrid appropriate to the region</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable shoe cover</td>
			<td>ANY; Boardwalk is one example</td>
			<td>BWK00031L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol 200 Proof</td>
			<td>ANY; Decon Laboratories Inc. is one example</td>
			<td>2701TP</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fabric bags with drawstring (90x60 cm)</td>
			<td>ANY</td>
			<td>NA</td>
			<td>For plant sample collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fertilizer Urea (46-0-0)</td>
			<td>ANY</td>
			<td>NA</td>
			<td>~0.366 atom % 15N</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand rake</td>
			<td>ANY; Fastenal Company is one example</td>
			<td>5098-63-107</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand sickle</td>
			<td>ANY; Home Depot is one example</td>
			<td>NJP150</td>
			<td>For plant sample collection</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hand-held soil probe</td>
			<td>ANY; AMS is one example</td>
			<td>401.01</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydraulic soil probe</td>
			<td>ANY; Giddings is one example</td>
			<td>GSPS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hydrochloric acid, 12N</td>
			<td>Ricca Chemical</td>
			<td>R37800001A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Jar mill</td>
			<td>ANY; Cole-Parmer is one example</td>
			<td>SI-04172-50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory Mill</td>
			<td>Perten</td>
			<td>3610</td>
			<td>For grinding grain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microbalance accurate to four decimal places</td>
			<td>ANY; Mettler Toledo is one example</td>
			<td>XPR2</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N95 Particulate Filtering Facepiece Respirator</td>
			<td>ANY, ULINE is one example</td>
			<td>S-9632</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neoprene or butyl rubber gloves</td>
			<td>ANY</td>
			<td>NA</td>
			<td>For working in HCl acid bath</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Paper hardware bags (13.3x8.7x27.8 cm)</td>
			<td>ANY; ULINE is one example</td>
			<td>S-8530</td>
			<td>For soil samples and corn grain</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant grinder</td>
			<td>ANY; Thomas Wiley Model 4 Mill is one example</td>
			<td>1188Y47-TS</td>
			<td>For grinding chipped corn biomass to 2-mm particles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic tags</td>
			<td>ULINE</td>
			<td>S-5544Y-PW</td>
			<td>For labeling fabric bags and microplot stalk bundles</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium hydroxide pellets, ACS</td>
			<td>Spectrum Chemical</td>
			<td>SPCM-S1295-07</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soil grinder</td>
			<td>ANY; AGVISE stainless steel grinder with motor is one example</td>
			<td>NA</td>
			<td>For grinding soil to pass through a 2-mm sieve</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tin capsule 5x9 mm</td>
			<td>Costech Analytical Technologies Inc.</td>
			<td>041061</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tin capsule 9x10 mm</td>
			<td>Costech Analytical Technologies Inc.</td>
			<td>041073</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea (46-0-0)</td>
			<td>MilliporeSigma</td>
			<td>490970</td>
			<td>10 atom % 15N</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microplot design and plant and soil sample preparation for 15nitrogen analysis

Многие исследования азотных удобрений оценивают общий эффект лечения от измерений конца сезона, таких как урожайность зерна или кумулятивные потери N. Стабильный изотопный подход необходим для того, чтобы следить и дать количественную оценку судьбы удобрений, полученных N (FDN) через систему почвоу/сельскохозяйственных культур. Цель настоящего документа состоит в том, чтобы описать небольшой участок исследования дизайн с использованием не ограниченных 15N обогащенных микрослой для нескольких почвенных и растительных случаев отбора проб в течение двух вегетационных сезонов и обеспечить сбор образцов, обработка и обработка протоколов для общего 15N анализа. Методы были продемонстрированы с помощью реплицированного исследования из южной части центральной Миннесоты посадили на кукурузу (Зеа майс Л.). Каждая обработка состояла из шести кукурузных рядов (76 см рядового интервала) длиной 15,2 м с микропроплатой (2,4 м на 3,8 м), встроенным на одном конце. Удобрение класса мочевины был применен на 135 кгН'ха-1 при посадке, в то время как микропло получил мочевину обогащенный до 5 атома % 15N. Почва и образцы растений были взяты несколько раз в течение вегетационного периода, заботясь, чтобы свести к минимуму перекрестное загрязнение с помощью отдельных инструментов и физически отделяя необогащенные и обогащенные образцы во время всех процедур. Образцы почвы и растений были высушены, измельчались, чтобы пройти через 2 мм экран, а затем измельчить до мукомольной консистенции с помощью мельницы роликовых банок. Исследования Tracer требуют дополнительного планирования, времени обработки проб и ручного труда, а также влечет за собой более высокие затраты на 15N обогащенных материалов и анализ образцов, чем традиционные исследования N. Однако, используя подход к массовому балансу, исследования трассировщика с несколькими событиями выборки в межсезонье позволяют исследователю оценить распределение FDN через систему почвообнамер и оценить неучтенные FDN из системы.

Результаты, представленные в настоящем документе, получены на месте, созданном в 2015 году в Научно-исследовательском центре по пропаганде и исследованиям Университета Миннесоты, расположенному недалеко от Васека, штат Миннесота. Сайт управлялся как кукуруза-соя(Гли...

Watch this Scientific Journal Video about Microplot Design and Plant and Soil Sample Preparation for 15Nitrogen Analysis at JoVE.com

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

Микрофло дизайн для 15N трассировщик исследований описывается для размещения нескольких в сезон растений и почве выборки событий. Процедуры сбора и обработки образцов почвы и растений, включая протоколы шлифования и взвешивания, для анализа 15N выдвигаются.

Microplot Дизайн и завод и почва Пример подготовки к 15анализа азота

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. ...

Эта методология может помочь исследователям количественно оценить воздействие азотного привода удобрений на систему почвенных культур и ответить на вопросы об эффективности использования азота. Основным преимуществом этой техники является то, что она позволяет несколько сезонов почвы и растений выборочных событий в течение двух последовательных ве время года. Эта методология могла бы помочь нам лучше понять процессы минерализации и мобилизации азотного цикла для улучшения руководящих принципов управления азотными удобрениями.Чтобы создать полевой участок, посадим шесть роговиц с интервалом 76 сантиметров с окончательным размером участка 15,2 на 4,6 метра. Установить 1,5-метровые пограничные участки с каждого конца размерного размера и еще 1,5-метровую пограничную зону, прилегающую к участкам отбора проб и сбора урожая. Назначить строки два и три, как в сезон растений и почвы выборки области и ряды четыре и пять, как площадь сбора урожая для урожайности зерна кукурузы.Установить 2,4 на 3,8 метра микро участок области сосредоточены на ширину размер для сбора всех азота обогащенных растений и почвы образцов, в результате чего 38 метров неусиленных границы по длине и ширине размеров, чтобы свести к минимуму любые последствия края. Затем разграничить участок обработки и микро углы участка с различными цветными флагами. Носите обувные покрытия при доступе к микро участков и свести к минимуму микро участок пешеходного движения, чтобы предотвратить загрязнение неопровербленные участки отбора проб, удаление ног охватывает при выходе из области микро участка.Чтобы применить обогащенное удобрение азот-15, разбавить 10 процентов атома азот-15 обогащенной мочевины в обычной мочевине до пяти процентов атома азота обогащенной мочевины и растворить мочевину в двух литрах деионизированной воды для обеспечения равномерного обогащения удобрения мочевины. Используйте откалиброванный рюкзак опрыскиватель двуокиси углерода, чтобы равномерно применить азот-15 обогащенный раствор мочевины на микро участков. Затем включите мочевину, содержащую удобрения с легкими культивацией, ручные грабли или 64 сантиметра орошения в течение 24 часов после применения, чтобы свести к минимуму потенциал потери volatilization.На каждом этапе отбора проб, собрать шесть над землей, азот-15 необогащенный кукурузный завод композитный образец из области отбора проб и шесть над землей кукурузы завод композитный образец из азота-15 обогащенный микро участок. Чоп VH и R1 над землей биомассы и место нарезанной биомассы в помечены мешки или сушки и принудительной воздушной печи при температуре 60 градусов по Цельсию до постоянной массы. Запись биомассы сухой вес и тщательно перемешать и измельчить от 100 до 200 граммов высушенного растительного материала, пока он не может пройти через два миллиметра сито.Затем тщательно смешайте материал земли и храните под образец в помеченной конверте монеты для дальнейшей обработки. Для обработки образцов почвы, в течение восьми дней после применения удобрений, используйте ручной зонд для сбора четырех основных 1,8 сантиметра диаметром композитный образец почвы из неодобритой области отбора проб на VH и R1 одновременно с выборка растений и использовать отдельный ручной зонд для сбора 15 ядра 1,8 сантиметра диаметром композитный образец почвы из микро участка. Гомогенизировать каждый образец композитной почвы в ведро и поместить образцы в предварительно помеченные бумажные пакеты.Затем drY образцы почвы при температуре 35 градусов по Цельсию в принудительной воздушной печи до постоянной массы, прежде чем шлифовать каждый образец, пока он не может пройти через два миллиметра сито. Для обработки образцов в лаборатории высушите образцы плана грунта на ночь в духовке 60 градусов по Цельсию, прежде чем индивидуально измельчить высушенные образцы растений и почвы в роликовых банках в четыре раза g в течение шести-24 часов, пока образцы не получат тонкую муку, такую как консистенция. Затем перенесите мелко молотый материал в чистые помеченные 20 миллилитров silylation флаконы.Для определения общей концентрации азота-15 в каждом образце, надев нитриловые перчатки, сначала используйте лабораторные салфетки и этанол для очистки микромасштаба, рабочих поверхностей, шпателя и типсов. Поместите чистую посуду на лабораторные салфетки на лабораторной скамейке и использовать типсы, чтобы мягко вспыхнуть открытие образца капсулы. Печь и выпустить модифицированную капсулу от одного до двух миллиметров выше микро-шкалы весят кастрюлю и разорвать капсулу.Используйте типсы, чтобы вернуть капсулу на чистую рабочую поверхность и использовать шпатель, чтобы тщательно добавить необходимую массу мелко молотого образца материала в капсулу. Используйте типсы, чтобы медленно обжимать верхнюю треть загруженной капсулы и сложить, чтобы запечатать. Продолжить складывания и сжатия капсулы, заботясь, чтобы не проколоть или разорвать олово, пока сферическая форма была получена.Используйте типсы, чтобы сбросить обернутую капсулу несколько раз с высоты одного сантиметра на чистую темную поверхность, чтобы проверить наличие утечек. Если пыль не появляется, взвесить образец, как только что продемонстрировали и поместить капсулу в один колодец из 96 хорошо пластины, запись размещения хорошо. Между каждым образцом инкапсуляции, очистить каждый из посуды и поверхностей с этанолом и лабораторных салфеток, уделяя особое внимание шпатель и типс края.В ходе этого репрезентативного анализа концентрация азота, полученного из удобрений, в пробе биомассы кукурузы, полученной из надземной земли, была наибольшей в начале веяного периода и снижалась с каждым последующим периодом отбора проб. Однако азот, полученный из почвы, неизменно является наибольшей долей надземного азота биомассы, что свидетельствует о важности поставок азота в почву для оптимального роста кукурузы. При физиологической зрелости в первый год примерно 27% наземного азота биомассы было получено из удобрений с аналогичными пропорциями, наблюдаемых в зерновых, стоверных и побных фракциях.При физиологической зрелости во второй год, только 2% первого года удобрений, полученных азота было восстановлено в надземной биомассы. С приблизительно 1.6 килограммами в гектар первого года удобрения выведенный азот ехпортирован в зерне. В течение восьми дней после применения удобрений, большинство удобрений, полученных азота был в верхней 15 сантиметров почвы профиля, как ожидалось.Однако примерно 22 килограмма азота с гектара уже переместились в более глубокие глубины, в то время как от 4 до 10% азота, полученного из удобрений, пропало без вести. Действительно, к концу первого и второго лет, менее 50% азота, полученного из удобрений, было приходится в системе кукурузы почвы, в то время как остальная часть была либо потеряна для окружающей среды или выщелачивания ниже 90 сантиметров глубины образца почвы. При попытке этой процедуры следует принять крайнюю осторожность, чтобы избежать перекрестного загрязнения, которое может привести к аннулированию результатов.Неорганические и органические фракции почвы могут быть дополнительно проанализированы, чтобы улучшить наше понимание динамики езды на азоте. Образцы растений, анализируемые частями растений, могут быть использованы для информирования нашего понимания поглощения азота и транслокации с течением времени.

Research

JoVE Journal

Environment

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

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

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

Устройство и принцип действия непрерывного<sup&gt; 13</sup&gt; С и<sup&gt; 15</sup&gt; N Маркировка палата для Uniform или дифференциальный, Метаболический и структурная, завод Изотоп Маркировка

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

Design and Construction of an Urban Runoff Research Facility

Дизайн и Строительство городских стоков исследовательского фонда

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

Экспериментальный протокол для работы с завод-индуцированной неоднородности почвы

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

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

A Таблица складками термоградиентный для управления температуры почвы для оценки роста растений и мониторинга почвенных процессов

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

Protocol for Microplastics Sampling on the Sea Surface and Sample Analysis

Протокол Microplastics Отбор проб на поверхности моря и анализа проб

Microplastic pollution in the marine environment is a scientific topic that has received increasing attention over the last decade. The majority of ...

Nanopore DNA Sequencing for Metagenomic Soil Analysis

Нанопор секвенирования ДНК для анализа почвы метагеномных

This article describes the steps for construction of a DNA library from soil, preparation and use of the nanopore flow cell, and analysis of the DNA ...

Isolation and Analysis of Microbial Communities in Soil, Rhizosphere, and Roots in Perennial Grass Experiments

Изоляция и анализ микробных сообществ в почве, ризосфере и корни в экспериментах многолетние травы

Plant and soil microbiome studies are becoming increasingly important for understanding the roles microorganisms play in agricultural productivity. The ...

High-throughput Siderophore Screening from Environmental Samples: Plant Tissues, Bulk Soils, and Rhizosphere Soils

Высок объём Siderophore скрининг от проб окружающей среды: растительных тканей, сыпучих грунтов и ризосфере почвы

Siderophores (low-molecular weight metal chelating compounds) are important in various ecological phenomenon ranging from iron (Fe) biogeochemical cycling ...

Sample Preparation Method of Scanning and Transmission Electron Microscope for the Appendages of Woodboring Beetle

Метод подготовки образцов сканирующего и трансмиссионного электронного микроскопа для придатков woodboring Beetle

This report described sample preparation methods that scanning and transmission electron microscope observations, demonstrated by preparing appendages of ...

Measuring Phosphorus Release in Laboratory Microcosms for Water Quality Assessment

Измерение высвобождения фосфора в лабораторных микрокосмах для оценки качества воды

Phosphorus (P) is a critical limiting nutrient in agroecosystems requiring careful management to reduce transport risk to aquatic environments. Routine ...