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VELP Sensor System을 이용한 토양 미생물 호흡 측정 |
VELP Sensor System 의 Respirometric Sensor System 을 활용하면 토양 미생물의 호흡 활동을 정량적으로 측정할 수 있습니다.
토양 미생물 호흡은 유기 물질의 무기화 (mineralization) 를 의미합니다. 이 과정에서 유기 물질은 호기성 미생물에 의해 산소를 흡수하면서 최종 산물인 이산화탄소와 물로 산화 됩니다.
토양 미생물 호흡은 산소 소비량 또는 이산화탄소 방출량을 측정함으로써 평가할 수 있습니다.
토양 미생물 호흡은 토양에 살고 있는 미생물의 전반적인 활동성을 나타내는 지표입니다. 토양 호흡은 작물, 식물 성장, 토양 동물, 미생물을 포함한 토양 생명을 지탱할 수 있는 토양의 능력을 반영합니다.
이는 토양 건강의 중요한 지표로, 생물학적 활동 수준, 토양 유기물 함량, 그리고 분해 정도를 나타냅니다.
특히, 분해 과정 동안 유기물에 포함된 유기 영양소 (예: 유기 인, 질소, 황)는 식물이 흡수할 수 있는 무기 형태로 전환됩니다.
실험실에서는 토양 호흡량 측정을 통해 토양 미생물량을 추정할 수 있습니다. 실제로 토양 호흡은 토양이 식물 성장을 지속적으로 지원할 수 있는 능력을 나타냅니다.
경운(耕耘, 논이나 밭의 흙을 갈아엎고, 흙덩이를 잘게 부수며, 표면을 고르게 만드는 작업) 후에는 토양 집합체 (soil aggregates) 가 파괴되어 유기물을 보호하던 구조가 무너지고
토양 통기성이 증가함에 따라 과도한 호흡과 유기물 분해가 흔히 발생합니다. 유기물 고갈, 토양 집합력 감소, 그리고 식물과 미생물에 대한 영양소 공급 제한은 추가 투입이 없는 경우
작물 생산량 감소로 이어질 수 있습니다. 유기물 축적과 손실 사이의 임계점은 투입되는 탄소량을 알지 못하면 예측하기 어렵습니다.
Respirometric Snsor System 6 for Soil Analysis
Respirometric Sensor System 의 전자식 압력 센서를 통해 토양 호흡을 측정하여 토양 미생물 확동성을 평가할 수 있고, 첨가제 (예: 비료) 가 미생물 대사 성능에 미치는 영향을 파악할 수 있으며
토양 미생물량을 측정할 수 있습니다. 압력 센서를 이용하는 토양 호흡 측정은 ISO 072 Soil Quality Studies 가 공식 시험 기준으로 인정되고 있습니다.
다음은 Respirometric Sensor System을 이용한 토양 미생물 호흡 측정 절차입니다.
Sample Preparation
Adjust the moisture content in the soil.
A compost must be moist to allow microorganisms activation.
| - |
If compost is too dry, no microbial activity is possible: compost transformation process (composting) is stopped. |
| - |
If compost is too wet, unwanted microbial processes occur in anaerobic conditions (= absence of oxygen) and the compost may eventually have a bad smell and contain phyto-toxic acids. |
A simple test to check compost moisture content is called 'punch test'. After taking a handful of compost, squeeze it hard and then open your hand.
| - |
If the compost is too dry, it will then fall apart. If the moisture content is normal, the compost remains compact. |
| - |
If the compost is too wet, the water will splash out of the hand when you squeeze the compost. |
Depending on the situation, necessary measures, such as adding water or covering the compost, can be taken.
Once the soil has been prepared with the correct humidity, it is necessary to determine the dry mass fraction.
Finally, the volume occupied by the soil (after humidity adjustments) must be determined as follows:
In a 200/250 ml cylinder add 100 ml of deionized water and add 50/100g of medium.
After mixing, the final volume, subtracted from the volume of the water, is the volume occupied by the soil.
Analysis Procedure
| 1.
| Set the incubator temperature to the desired value, 20-25°C. We set the tests at 25°±1°C. |
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| 2.
| Connect the Wireless DataBox™ and fill in the RESPIROSoft™ software database. |
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| 3.
| Weigh 50 - 200g of well-mixed soil in a beaker and transfer it to a 1-liter flask |
| 4.
| Introduce about 6 pellets of KOH into the alkali collector |
| 5.
| Screw the RESPIROMETRIC Sensors onto each bottle and tighten |
| 6.
| Place the system in the incubator at the test temperature. |
| 7.
| Wait at least 3 hours to reach the correct test temperature and to develop the typical initial pressure increase.
| ●
| This growth is due to vapor pressure and air flask heating |
| •
| To remove the additional pressure, we recommend venting test bottles to the atmospheric pressure (by briefly loosening the ring nut). |
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| 8.
| Press START and run the test for at least 15 days. |
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