O fracionamento da densidade do solo separa a matéria orgânica do solo em pools distintos com diferentes mecanismos de estabilização, química e tempos de rotação. Soluções de politungstato de sódio com densidades específicas permitem a separação da matéria orgânica particulada livre e da matéria orgânica associada ao mineral, resultando em frações de matéria orgânica adequadas para descrever a resposta do solo ao manejo e às mudanças climáticas.
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Artigo de método
Utilizando o Fracionamento da Densidade do Solo para Separar Pools de Carbono do Solo Distintos
* These authors contributed equally
Neste artigo
Resumo
Resumo
A matéria orgânica do solo (MOS) é uma mistura complicada de diferentes compostos que abrangem desde componentes vegetais livres e parcialmente degradados até compostos mais alterados microbialmente mantidos nos agregados do solo até subprodutos microbianos altamente processados com fortes associações com minerais reativos do solo. Os cientistas do solo têm lutado para encontrar maneiras de separar o solo em frações que sejam facilmente mensuráveis e úteis para a modelagem de carbono (C) do solo. O fracionamento do solo com base na densidade está sendo cada vez mais utilizado, sendo de fácil execução e produzindo pools de C com base no grau de associação entre a MOS e diferentes minerais; assim, o fracionamento da densidade do solo pode auxiliar na caracterização da MOS e na identificação de mecanismos de estabilização da MOS. No entanto, os protocolos de fracionamento da densidade do solo relatados variam significativamente, tornando os resultados de diferentes estudos e ecossistemas difíceis de comparar. Aqui, descrevemos um procedimento robusto de fracionamento por densidade que separa partículas e matéria orgânica associada a minerais e explicamos os benefícios e desvantagens de separar o solo em duas, três ou mais frações de densidade. Tais frações frequentemente diferem em sua composição química e mineral, tempo de rotatividade e grau de processamento microbiano, bem como o grau de estabilização mineral.
Introdução
O solo é o maior estoque de carbono terrestre (C), contendo mais de 1.500 Pg de C no 1 m superior e quase o dobro dessa quantidade em níveis mais profundos globalmente, o que significa que o solo contém mais C do que a biomassa vegetal e a atmosfera combinadas1. A matéria orgânica do solo (MOS) retém água e nutrientes do solo e é essencial para a produtividade das plantas e para a função do ecossistema terrestre. Apesar do reconhecimento global da importância de estoques adequados de MOS para a saúde do solo e a produtividade agrícola, os estoques de C no solo têm sido substancialmente esgotados devido ao manejo florestal e agrícola insustentáv....
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Protocolo
1. Fabricação de soluções-mãe de politungstato de sódio (SPT)
CUIDADO: O TSP é irritante e prejudicial se ingerido ou inalado. É tóxico para organismos aquáticos; evitar sua liberação no meio ambiente.
- Para fazer 1 L de solução de TCP com densidade de 1,85 g/cm3, dissolver 1.051 g de TSC cristalizado em aproximadamente 600 mL de água destilada deionizada (DDI). Mexa a solução até que o TSC esteja totalmente dissolvido, aproximadamente durante 15 minutos, e, em seguida, leve o volume da solução a 1 L com DDI.
NOTA: A recuperação de carbono utilizando uma densidade de solução <1,85 g/cm3 pod....
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Resultados
O fracionamento da densidade do solo é ideal para investigar como os solos diferem em seu teor de partículas e matéria orgânica associada a minerais. A separação do COS nesses dois pools distintos fornece um caminho para elucidar as mudanças no teor de C do solo e na dinâmica de estabilização que, de outra forma, podem não ser claras ao observar tendências no teor de C no solo. A separação adicional do material pesado (densidade >1,85 g/cm3) fornece informações adicionais sobre as mudanças e tendências na e.......
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Discussão
Ao longo do protocolo de fracionamento da densidade do solo, existem alguns procedimentos específicos que devem ser monitorados de perto para ajudar a reduzir erros na separação e análise das frações do solo. Uma etapa crítica no procedimento de fracionamento da densidade do solo é verificar repetidamente a densidade da solução de TCP. A umidade na amostra de solo muitas vezes dilui a solução de SPT, diminuindo assim a densidade do SPT. Portanto, o pesquisador deve sempre garantir que a separação completa das soluções le.......
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Divulgações
Os autores não têm nada a revelar.
Agradecimentos
Para este trabalho, o apoio foi fornecido pela National Science Foundation Grants DEB-1257032 para K.L. e DEB-1440409 para o programa de Pesquisa Ecológica de Longo Prazo de H. J. Andrews.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Tubo de aspiração/vácuo 1/4 x 1/2" | Kimble | 10847-216 | |
| Tubo de centrífuga cônico de polipropileno, 250mL | Thermo Scientific | 376814 | |
| Junta de borracha cônica para frascos filtrantes | DWK Life Sciences | 292020001 | |
| Espátula/raspador de aço inoxidável de extremidade plana dupla | Fisher Scientific | 14-373-25A | |
| Filtro de fibra de vidro, grau GF/F, 110 mm | Whatman | WHA1825110 | |
| Frasco de vidro mason, 16 oz | Ball Corporation | Copo de 500 ml ou prato de pesagem de vidro também são adequados | |
| Adaptador de garrafa cônico de polipropileno, 250mL | Beckman Coulter | 369385 | |
| Funil buchner de porcelana, 90mm | FisherBrand | FB966F | |
| Agitador alternativo, 2 velocidades | Eberbach | E6000.00 | |
| Frasco de pistola, 1000mL | VWR | 89000-386 | |
| Politungstato de sódio, | cristalino Sometu | SPT-0 ou SPT-1, consulte Discussão para Escolha SPT | Envio via FedEx da Alemanha |
| Centrífuga de balde oscilante | Beckman Coulter | 3362020 |
Referências
- Jackson, R. B., et al. The ecology of soil carbon: Pools, vulnerabilities, and biotic and abiotic controls. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 48, 419-445 (2017).
- Crowther, T. W., et al. Quanti....
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Reimpressões e permissões
