Essa metodologia pode ajudar os pesquisadores a quantificar os impactos do nitrogênio no sistema de culturas do solo e responder a perguntas sobre a eficiência do uso de nitrogênio. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite múltiplos eventos de amostragem de solo e plantas ao longo de duas estações de crescimento consecutivas. Essa metodologia poderia nos ajudar a entender melhor os processos do ciclo de nitrogênio da mineralização e mobilização para melhorar as diretrizes de manejo de fertilizantes nitrogenados.
Para montar um terreno de campo, plante seis cornrows com 76 centímetros de espaçamento com uma dimensão final de 15,2 por 4,6 metros de parcela. Estabeleça áreas fronteiriças de 1,5 metro de cada extremidade da dimensão longitudinal e uma área de fronteira adicional de 1,5 metros de comprimento ao lado das áreas de amostragem e colheita. Designar linhas dois e três como a área de amostragem de plantas e solos na estação e linhas quatro e cinco como área de colheita para a produção de grãos de milho.
Estabeleça uma área micro parcela de 2,4 por 3,8 metros centrada na dimensão de largura para coleta de todas as amostras de plantas e solo enriquecidas com nitrogênio, deixando 38 metros de borda não amostrada nas dimensões de comprimento e largura para minimizar quaisquer efeitos de borda. Em seguida, delineie o enredo de tratamento e micro cantos de enredo com diferentes bandeiras coloridas. Use revestimentos de sapatos ao acessar as micro parcelas e minimize o tráfego de micro-lotes para evitar a contaminação das áreas de amostragem não polidas, removendo as tampas dos pés ao sair da área do micro-enredo.
Para aplicar o fertilizante enriquecido nitrogênio-15, diluir 10 átomos por cento nitrogênio-15 enriqueceu a ureia em ureia convencional a cinco átomos por cento de nitrogênio enriquecido ureia e dissolver a ureia em dois litros de água desionizada para garantir o enriquecimento uniforme do fertilizante de ureia. Use um pulverizador de dióxido de carbono calibrado para aplicar uniformemente a solução de ureia enriquecida de nitrogênio-15 às micro parcelas. Em seguida, incorpore a ureia contendo fertilizantes com lavoura leve, ancinhos manuais ou 64 centímetros de irrigação dentro de 24 horas após a aplicação para minimizar o potencial de perda de volatilização.
Em cada fase amostral, colete uma amostra composta de seis plantas de milho não enriquecidas de nitrogênio-15 de dentro da área de amostragem e uma amostra composta de seis plantas de milho acima do solo do micro parcela enriquecido nitrogênio-15. Pique VH e R1 acima da biomassa moída e coloque a biomassa picada em sacos rotulados ou secagem e um forno de ar forçado a 60 graus Celsius até massa constante. Registo o peso seco de biomassa e misture e triture completamente de 100 a 200 gramas de material vegetal seco até que possa passar por uma peneira de dois milímetros.
Em seguida, misture completamente o material moído e armazene a sub amostra em um envelope de moeda rotulado para processamento posterior. Para o processamento da amostra do solo, dentro de oito dias após a aplicação do fertilizante, use uma sonda manual para coletar uma amostra de solo composto de quatro núcleos de 1,8 centímetro de diâmetro da área de amostragem não polida em VH e R1 concomitantemente com a amostragem da planta e use uma sonda manual separada para coletar uma amostra de solo composto de 1,8 centímetros de diâmetro do núcleo da micro parcela. Homogeneize cada amostra de solo composto em um balde e coloque as amostras em sacos de papel pré-rotulados.
Em seguida, dry as amostras de solo a 35 graus Celsius em um forno de ar forçado até a massa constante, antes de moer cada amostra até que possa passar por uma peneira de dois milímetros. Para o processamento da amostra em laboratório, seque as amostras do plano terrestre durante a noite no forno de 60 graus Celsius, antes de moer individualmente as amostras secas da planta e do solo em potes de rolo a quatro vezes g por seis a 24 horas até que as amostras obtenham uma farinha fina como consistência. Em seguida, transfira o material finamente moído para frascos de silicação de 20 mililitros.
Para determinar a concentração total e nitrogênio-15 em cada amostra, usando luvas de nitrito, primeiro use lenços de laboratório e etanol para limpar a micro escala, superfícies de trabalho, espátula e fórceps. Coloque os utensílios limpos em uma limpeza de laboratório no banco do laboratório e use fórceps para explodir suavemente a abertura da cápsula de amostra. Forno e solte a cápsula modificada de um a dois milímetros acima da panela de pesagem de micro escala e rasgue a cápsula.
Use fórceps para devolver a cápsula à superfície de trabalho limpo e use a espátula para adicionar cuidadosamente a massa necessária de material de amostra finamente moída à cápsula. Use os fórceps para amassar lentamente o terço superior da cápsula carregada e dobre para selar. Continue dobrando e comprimindo a cápsula, tomando cuidado para não perfurar ou rasgar a lata até que uma forma esférica tenha sido obtida.
Use os fórceps para soltar a cápsula embrulhada várias vezes de uma altura de um centímetro em uma superfície escura limpa para verificar se há vazamentos. Se não aparecer poeira, pese a amostra como apenas demonstrou e coloque a cápsula em um poço de uma placa de 96 poços, registrando a colocação do poço. Entre cada encapsulamento amostral, limpe cada um dos utensílios e superfícies com etanol e lenços umedecidos de laboratório, prestando especial atenção às bordas de espátula e fórceps.
Nesta análise representativa, a concentração de nitrogênio derivada de fertilizantes na amostra de biomassa de milho terrestre acima foi maior no início da estação de cultivo e diminuiu a cada período de amostragem sucessivo. O nitrogênio derivado do solo, no entanto, foi consistentemente a maior fração de nitrogênio de biomassa terrestre acima do solo, ilustrando a importância do suprimento de nitrogênio do solo para um crescimento ideal do milho. Na maturidade fisiológica do primeiro ano, aproximadamente 27% do nitrogênio de biomassa terrestre acima foi derivado de fertilizantes com proporções semelhantes observadas nas frações de grãos, stover e cob.
Na maturidade fisiológica no segundo ano, apenas 2% do nitrogênio derivado de fertilizantes do primeiro ano foi recuperado na biomassa terrestre acima. Com aproximadamente 1,6 kg por hectare de nitrogênio derivado de fertilizantes do primeiro ano exportado no grão. Oito dias após a aplicação do fertilizante, a maior parte do nitrogênio derivado do fertilizante estava entre os 15 centímetros do perfil do solo, como esperado.
No entanto, aproximadamente 22 kg de nitrogênio por hectare já haviam se movido para as profundezas mais profundas, enquanto quatro a 10% do nitrogênio derivado de fertilizantes não estava contabilizado. De fato, no final do primeiro e segundo anos, menos de 50% do nitrogênio derivado de fertilizante foi contabilizado dentro do sistema de milho do solo, enquanto o restante foi perdido para o meio ambiente ou lixiviado abaixo da profundidade da amostra de solo de 90 centímetros. Ao tentar este procedimento, deve-se tomar muito cuidado para evitar contaminação cruzada que pode invalidar os resultados.
Frações inorgânicas e orgânicas do solo podem ser analisadas para melhorar nossa compreensão da dinâmica do ciclismo de nitrogênio. Amostras de plantas analisadas por peças vegetais podem ser usadas para informar nossa compreensão da absorção e translocação de nitrogênio ao longo do tempo.
