Cámara de flujo variable para la determinación de emisiones de amoniaco del suelo

• J. Lampurlanés ^[1] ; J. Ovejero ^[1] ; J. Álvaro-Fuentes ^[2] ; D. Plaza-Bonilla ^[1] ; C. Cantero-Martínez ^[1]
  1. [1] Universidad de Lleida
  2. [2] CSIC
• Localización: VII Congreso Ibérico de Agroingeniería y Ciencias Hortícolas: innovar y producir para el futuro. Libro de actas / coord. por Francisco Ayuga Téllez, Alberto Masaguer, Ignacio Mariscal Sancho, Morris Villarroel Robinson, Margarita Ruiz Altisent, Fernando Riquelme Ballesteros, E. C. Correa, 2014, ISBN 978-84-695-9055-3, págs. 1187-1192
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Variable flux closed-dynamic chamber for measuring soil ammonia emissions
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• Resumen
  • español

    Inspirada en diseños anteriores, se construyó una cámara cerrada-dinámica de flujo variable para medir las emisiones de amoníaco del suelo tras la aplicación de distintos fertilizantes nitrogenados en un experimento de campo. La cámara se compone de un anillo de cloruro de polivinilo (PVC) de 237 mm de diámetro interno y 100 mm de altura, que se inserta en el suelo, y una tapa de poliamida que cierra el anillo por la parte superior en el momento de la medición. La tapa tiene una junta tórica untada de vaselina para mejorar la estanqueidad. La altura de la tapa sobre el suelo dentro de la cámara es de 40 mm, el área de suelo cubierta por la cámara de 441,2 cm2 y su volumen interior de 1,765 L. Una bomba de vacío aspira el aire a través de la cámara con un caudal máximo de L·min-1. Antes de entrar en la cámara el aire pasa a través de una solución saturada de ácido bórico, para eliminar el amoniaco, y a través de gel de sílice, para eliminar el vapor de agua. El aire que sale de la cámara pasa a través de 150 ml de una solución 1 M de ácido bórico para recuperar el amoniaco. Como el aire se limpia de amoniaco al entrar en la cámara, el amoniaco recuperado coincide con el amoniaco emitido por el suelo del interior de la cámara. Es bien conocido que las emisiones de amoníaco del suelo aumentan a medida que lo hace la velocidad del viento hasta los 0,135 m·s-1. Por esta razón, la cámara está equipada con un medidor de flujo y un regulador de caudal de accionamiento manual que permite ajustar el flujo de aire a través de la cámara. De esta forma se puede obtener dentro de la cámara una velocidad del aire similar a la velocidad del viento en el momento en que se realiza la medición. En cada medición, el aire fluye a través de la cámara durante 3 min. La medición se inicia conectando la bomba de vacío de forma manual y termina cuando un temporizador detiene la bomba de forma automática. En el laboratorio, las muestras se analizan por colorimetría con un autoanalizador de flujo continuo para determinar el contenido de N. La cámara se ha mostrado fiable y robusta en su utilización en condiciones de campo. Debido a su volumen el sistema no permite generar velocidades de viento demasiado altas en el interior de la cámara. Esto se puede mejora disminuyendo la altura libre de la cámara sobre el suelo. Se ha detectado también insuficiente hermeticidad entre el anillo de PVC y el suelo que puede solucionarse aumentando la profundidad de inserción de los anillos en el suelo.

  • English

    Inspired by previous designs available in the literature, a variable flux closed-dynamic chamber was constructed to measure soil ammonia emissions from the soil after applying different N fertilizers on a field experiment. The chamber includes a polyvinyl chloride (PVC) ring of 237 mm i.d. and 100 mm long, which is inserted into the soil, then a polyamide lid close the ring on the top at the time of the measurement. The lid has an O-ring greased with Vaseline to improve sealing. The height of the lid over the soil inside the chamber is of 40 mm, the soil area covered by the chamber is of 441.2 cm2 . The inner volume of the chamber is 1.765 L. A vacuum pump sucks the air through the chamber at a maximum flow rate of 12.5 L·min-1. Before entering the chamber the air passes through a saturated solution of boric acid to remove the ammonia, and through silica gel, to remove the water vapour. Once pumped from the chamber, the air passes through a 150 ml of 1 M boric acid solution to recover the ammonia. As the air that enters in the chamber is ammonia-free, the ammonia recovered from the chamber is the one emitted by the soil. It is well known that ammonia emission from the soil increases due to wind velocity up to 0.135 m·s-1. For this reason, the chamber is equipped with a flow meter and a hand operated flow regulator to adjust air flow through the chamber. In this way it is possible to obtain an air velocity inside the chamber similar to the wind velocity at the time of the measurements. At each measurement the air flows through the chamber during 3 min. The measurement starts by switching on the vacuum pump manually and finishes when a timer stops the pump automatically. At the lab, the samples are analysed for N content by colorimetry with a continuous flow auto analyser. The chamber has proven to be reliable in field conditions. Due to its volume, the system does not generate high wind speeds inside the chamber. This can be improved by reducing the height of the chamber above the ground. It has been determined that inadequate sealing between the PVC ring and the soil that can be fixed by increasing the insertion depth of the ring in the soil.