Ici, nous présentons le protocole pour la mesure in situ de carbone dans le sol selon la technique de neutron-gamma pour les mesures de point unique (mode statique), ou le domaine des moyennes (mode de balayage). Nous décrivons également système de construction et d’élaborer des procédures de traitement des données.
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Article de méthode
Mesures du carbone du sol par Neutron-Gamma analyse statique et Modes de numérisation
Dans cet article
Résumé
Résumé
L’application décrite dans les présentes d’inélastique neutron scattering méthode (INS) pour analyse de carbone des sols est basée sur l’enregistrement et l’analyse des rayons gamma créé lorsque les neutrons interagissent avec les éléments du sol. Les éléments principaux du système INS sont un générateur de neutrons pulsé, détecteurs de Nai (TL) de gamma, split électronique pour séparer les spectres gamma INS et thermo-neutron capture (TNC) processus et logiciels pour l’acquisition de spectres gamma et traitement des données. Cette méthode a plusieurs avantages par rapport aux autres méthodes en ce que c’est une méthode non destructive in situ qui mesure la moyenne de carbone contenu dans des volumes de sol grand est négligeable touchée par les fortes variations carbone dans le sol et peut être utilisé en papeterie ou modes de balayage. Le résultat de la méthode de l’INS est la teneur en carbone provenant d’un site avec une empreinte de ~2.5 - 3 m2 dans le régime stationnaire, ou la teneur en carbone moyen de l’espace parcouru dans le régime de balayage. Est la plage de mesure du système actuel de INS > 1,5 % de poids de carbone (écart-type ± 0,3 w %) dans la couche du sol supérieure à 10 cm pour un 1 hmeasurement.
Introduction
Connaissance de la teneur en carbone du sol est nécessaire pour l’optimisation de la productivité du sol et de la rentabilité, comprendre l’impact des pratiques d’utilisation des terres agricoles sur les ressources en sols et l’évaluation des stratégies de piégeage du carbone1, 2,3,4. Carbone dans le sol est un indicateur universel de qualité de sol5. Plusieurs méthodes ont été développées pour les mesures de carbone du sol. Combustion sèche (DC) a été la méthode la plus utilisée pour les années6
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Protocole
1. construction du système INS
- utiliser la géométrie générale de système INS illustrée à la Figure 1.
figure 1. INS système géométrie. s’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.
- utiliser la conception du système INS illustrée à la Figure 2. <....
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Résultats
INS du sol & TNC et TNC spectres gamma
Une vue générale des spectres gamma mesurée du sol est illustrée à la Figure 4. Les spectres sont constitués d’un ensemble de pics sur un fond continu. Les principaux sommets d’intérêt ont le centre de gravité à 4,44 MeV et 1,78 MeV dans le INS & spectres TNC. Le second pic peut être attribué aux noyaux de silicium contenues dans le sol, et le premier pic est un pic qu.......
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Discussion
S’appuyant sur la fondation créée par des chercheurs précédents, le personnel de la NSDL traitait de questions essentielles à l’utilisation pratique et efficace de cette technologie dans les paramètres de champ de monde réel. Au départ, les chercheurs de NSDL démontré la nécessité de rendre compte pour le signal de fond du système INS lors de la détermination des pics nette de carbone. 11 un autre effort a montré que la surface du pic net de carbone caractérise le pourcentage massique de carbone m.......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Les auteurs sont reconnaissants à Barry G. Dorman, Robert A. Icenogle, Juan Rodriguez, Morris G. Welch et Siegford Marlin pour l’assistance technique de mesures expérimentales et à Jim Clark et Dexter LaGrand d’assistance avec des simulations informatiques. Nous remercions XIA LLC pour permettre l’utilisation de leurs détecteurs et électronique dans ce projet. Ce travail a été soutenu par NIFA ALA recherche contrat N° ALA061-4-15014 « Cartographie de geospatial précision de teneur en carbone du sol pour la gestion du cycle de vie et de la productivité agricole ».
....Accès restreint. Veuillez vous connecter ou commencer un essai pour afficher ce contenu.
Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Générateur de neutrons | Thermo Fisher Scientific, Colorado Springs, CO Logiciel DNC | MP320 | |
| Détecteur gamma : | na | ||
| - NaI(Tl) crystal | Scionix USA, Orlando, FL | ||
| - Electronics | XIA LLC, Hayward, CA | ||
| - Logiciel | ProSpect | ||
| Battery | Fullriver Battery USA, Camarillo, CA | DC105-12 | |
| Invertor | Nova Electric, Bergenfield, NJ | CGL 600W-series | |
| Charger | PRO Charging Systems, LLC, LaVergne, TN | PS4 | |
| Bloc de fer | N’importe quel | na | |
| Acide borique | N’importe quel | na | |
| Ordinateur portable | N’importe quel | na | |
| mu-metal | Magnetic Shield Corp., Bensenville, IL | ² ; MU010-12 | |
| Sable de construction | N’importe quel | na | |
| Coquille de noix de coco | General Carbon Corp., Patterson, NJ | GC 8 X 30S | |
| Référence Cs-137 source | N’importe quel | na |
Références
- Potter, K. N., Daniel, J. A., Altom, W., Torbert, H. A. Stocking rate effect on soil carbon and nitrogen in degraded soils. J. Soil Water Conserv. 56, 233-236 (2001).
- Torbert, H. A., Prior, S. A., Runion, G. B. Impact of the return to cultivation on carbon (C) sequestration. J. Soil Water Conserv. 59 (1), 1-8 (2004).
- Stolbovoy, V., Montanarella, L., Filippi, N., Jones, A., Gallego, J., Grassi, G.
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Réimpressions et autorisations
