Soil sampling and preparationTwenty

Soil sampling and preparation

Twenty Red Chromosol topsoils (0-10 cm) were collected from the mid-north region of South Australia, in summer (December) of 2010. These soils represent a subset of the 117 soils described by Macdonald et al. (2013) in their study of soil carbon stocks in this region. The stratified random sampling approach employed by Macdonald et al. (2013) was designed to capture and reflect variation in land management throughout the region. The absence of replicate samples from each sampling site means we cannot test the significance of differences between individual sites. However, the density of sampling (20 soils of a single soil type in a relatively small geographical region) is high relative to other studies that have employed [sup.31]P NMR analysis.

Mean annual rainfall across the sites ranged from 214 to 526 mm and mean annual temperature from 15 to 18[degrees]C (Table 1). The soils were collected from sites that varied in the type and intensity of management, including N and P fertiliser inputs; sites had been under their current management regime for at least five years at the time of sampling. Five soils were selected from each of four management categories: CL--cereal-legume rotation with low annual input of fertiliser (range 46-108 kg N/ha, 51-92kgP/ha); CO--cereal and oilseed rotation with high annual input of fertiliser (range 153-280 kg N/ha, 54-76 kg P/ha); CP--cereal cropping and rotational pasture with low annual input of fertiliser (range no input to 29 kg N/ha, no input to 41 kg P/ha); and PP--permanent pasture with no fertiliser input.

Determination of soil properties

Total soil C and N were determined using a dry combustion analyzer (CNS 2000, LECO Corporation, St Joseph, MI, USA). Total soil P, organic P and inorganic P concentrations were estimated using the ignition method of Saunders and Williams (1955). This method has been found to underestimate total P content (McLaren et al. 2014) and overestimate organic P in some soils (Williams et al. 1970; Oniani et al. 1973), but this bias tends to be uniform across similar soils (McLaren et al. 2014), and so still provides a useful way to compare relative amounts of inorganic and organic P. Sub-samples of each soil were ignited (500[degrees]C, 2h), the ignited and non-ignited soils were extracted with sulfuric acid (0.5 M [H.sub.2]S[O.sub.4]) and the concentration of orthophosphate in the acid extracts was determined by colourimetry according to the method of Murphy and Riley (1962). The orthophosphate concentration determined for the ignited soil is designated total P ([P.sub.t]), the orthophosphate concentration determined for the non-ignited soil is designated as inorganic P ([P.sub.i]) and the difference between total P and inorganic P is designated as organic P ([P.sub.o]). Clay content was determined using a modification of the method of Smith and Tiller (1977). Soil pH was determined on 1:5 soil/ water extracts.

Solution [sup.31]P NMR spectroscopic analysis of NaOH-EDTA extracts

Duplicate sub-samples of 8g of dry and ground (13. The solution was centrifuged (1400g) for 20 min. A 3.5 mL aliquot of supernatant was placed with 0.3 mL of [D.sub.2]O and 0.1 mL of a 6.0 g/L methylene diphosphonic acid (MDP) solution in a 10mm NMR tube. Solution [sup.31]P NMR spectra were obtained at 24[degrees]C on a Varian INOVA 400 NMR spectrometer (Varian, Palo Alto, CA) at a [sup.31]P frequency of 161.9MHz. Samples were analysed using a 30 [micro]s pulse (90[degrees]), a recycle delay of 9-23 s (set to [greater than or equal to] 5 x [T.sub.1] based on a preliminary inversion-recovery experiment), an acquisition time of 1.0 s, and gated broadband [sup.1]H decoupling. Between 1800 and 5100 scans were acquired for each sample. Spectra are plotted with a line broadening of 2 Hz. The chemical shift of signals is reported in parts per million (ppm) relative to an external standard of 85% H3PO4.

Hasil (Bahasa Indonesia) 1:

Sampling tanah dan persiapanDua puluh merah Chromosol topsoils (0-10 cm) dikumpulkan dari wilayah tengah utara Australia Selatan, di musim panas (Desember) 2010. Tanah ini mewakili sebuah subset dari tanah 117 yang dijelaskan oleh Macdonald et al. (2013) dalam studi mereka dari stok karbon tanah di daerah ini. Pendekatan sampling acak berlapis yang dipekerjakan oleh Macdonald et al. (2013) dirancang untuk menangkap dan mencerminkan variasi dalam pengelolaan tanah seluruh wilayah. Tidak adanya mereplikasi sampel dari setiap situs sampling berarti kita tidak dapat menguji pentingnya perbedaan antara situs individu. Namun, rapatan sampling (20 tanah tanah satu tipe di wilayah geografis yang relatif kecil) tinggi relatif terhadap studi lain yang telah dipekerjakan [sup.31]P NMR analisis.Mean annual rainfall across the sites ranged from 214 to 526 mm and mean annual temperature from 15 to 18[degrees]C (Table 1). The soils were collected from sites that varied in the type and intensity of management, including N and P fertiliser inputs; sites had been under their current management regime for at least five years at the time of sampling. Five soils were selected from each of four management categories: CL--cereal-legume rotation with low annual input of fertiliser (range 46-108 kg N/ha, 51-92kgP/ha); CO--cereal and oilseed rotation with high annual input of fertiliser (range 153-280 kg N/ha, 54-76 kg P/ha); CP--cereal cropping and rotational pasture with low annual input of fertiliser (range no input to 29 kg N/ha, no input to 41 kg P/ha); and PP--permanent pasture with no fertiliser input.Determination of soil propertiesTotal tanah C dan N bertekad menggunakan kering pembakaran analyzer (SSP 2000, LECO Corporation, St Joseph, MI, AS). Total tanah P, P organik dan anorganik P konsentrasi diperkirakan menggunakan metode pengapian Saunders dan Williams (1955). Metode ini telah ditemukan untuk meremehkan P jumlah konten (McLaren et al. 2014) dan melebih-lebihkan organik P dalam beberapa tanah (Williams et al. 1970; Oniani et al., 1973), tetapi bias ini cenderung seragam di seluruh tanah serupa (McLaren et al. 2014), dan jadi masih menyediakan cara yang berguna untuk membandingkan jumlah relatif dari anorganik dan organik P. sub sampel tanah setiap yang dinyalakan (500 derajat C, 2h), tanah yang dinyalakan dan bebas-dinyalakan diekstraksi dengan asam sulfat (0,5 M [H.sub.2]S[O.sub.4]) dan konsentrasi orthophosphate di ekstrak asam ditentukan oleh colourimetry menurut metode (Murphy dan Riley 1962). orthophosphate konsentrasi ditentukan untuk tanah dinyalakan ditunjuk total P ([P.sub.t]), konsentrasi orthophosphate bertekad untuk bebas-memicu tanah yang ditunjuk sebagai anorganik P ([P.sub.i]) dan perbedaan antara total P dan P anorganik yang ditunjuk sebagai organik P ([P.sub.o]). Konten tanah liat ditentukan menggunakan modifikasi dari metode Smith dan anakan (1977). PH tanah ditentukan pada 1:5 tanah / air ekstrak.Solusi [sup.31]P NMR bintang analisis NaOH-EDTA ekstrakDuplicate sub-samples of 8g of dry and ground (<200 [micro]m) soil were extracted by shaking end-over-end with 32 mL of NaOH-EDTA solution (0.25 M NaOH and 0.05 M [Na.sub.2]EDTA) for 16 h. This represents a smaller soil: extractant ratio (1:4) than commonly used, but provides better quality NMR spectra without compromising extraction efficiency or P species detection (Moata et al. 2015). Mixtures were centrifuged (1400g) for 10 min and then filtered through Whatman No. 42 filter paper. A 20 mL aliquot of each NaOH-EDTA extract was immediately frozen and freeze-dried for NMR analysis. Duplicate freeze-dried NaOH-EDTA extracts for each soil were combined and gently ground for NMR analysis. A 500 mg subsample was dissolved in 5 mL of deionised water and the pH checked to ensure it was >13. The solution was centrifuged (1400g) for 20 min. A 3.5 mL aliquot of supernatant was placed with 0.3 mL of [D.sub.2]O and 0.1 mL of a 6.0 g/L methylene diphosphonic acid (MDP) solution in a 10mm NMR tube. Solution [sup.31]P NMR spectra were obtained at 24[degrees]C on a Varian INOVA 400 NMR spectrometer (Varian, Palo Alto, CA) at a [sup.31]P frequency of 161.9MHz. Samples were analysed using a 30 [micro]s pulse (90[degrees]), a recycle delay of 9-23 s (set to [greater than or equal to] 5 x [T.sub.1] based on a preliminary inversion-recovery experiment), an acquisition time of 1.0 s, and gated broadband [sup.1]H decoupling. Between 1800 and 5100 scans were acquired for each sample. Spectra are plotted with a line broadening of 2 Hz. The chemical shift of signals is reported in parts per million (ppm) relative to an external standard of 85% H3PO4.

Hasil (Bahasa Indonesia) 2:

Pengambilan sampel tanah dan persiapan

Dua puluh Red Chromosol tanah lapisan atas (0-10 cm) dikumpulkan dari wilayah pertengahan utara Australia Selatan, di musim panas (Desember) 2010. tanah ini merupakan bagian dari 117 tanah dijelaskan oleh Macdonald et al. (2013) dalam penelitian mereka dari stok karbon tanah di wilayah ini. The stratified random sampling pendekatan yang digunakan oleh Macdonald et al. (2013) dirancang untuk menangkap dan mencerminkan variasi dalam pengelolaan lahan di seluruh wilayah. Tidak adanya sampel ulangan dari setiap lokasi pengambilan sampel berarti kita tidak dapat menguji signifikansi perbedaan antara situs individu. Namun, kepadatan sampling (20 tanah dari jenis tanah tunggal dalam wilayah geografis yang relatif kecil) yang relatif tinggi dengan penelitian lain yang telah mempekerjakan [sup.31] analisis P NMR.

Berarti curah hujan tahunan di situs berkisar 214-526 mm dan suhu rata-rata tahunan 15-18 [derajat] C (Tabel 1). Tanah dikumpulkan dari situs yang bervariasi dalam jenis dan intensitas manajemen, termasuk N dan pupuk P input; situs telah berada di bawah rezim manajemen mereka saat ini setidaknya selama lima tahun pada saat sampling. Lima tanah dipilih dari masing-masing empat kategori manajemen: CL - rotasi sereal-legum dengan rendah masukan tahunan pupuk (kisaran 46-108 kg N / ha, 51-92kgP / ha); CO - sereal dan rotasi biji minyak dengan masukan tahunan yang tinggi pupuk (kisaran 153-280 kg N / ha, 54-76 kg P / ha); CP - sereal tanam dan padang rumput rotasi dengan rendah masukan tahunan pupuk (kisaran ada masukan untuk 29 kg N / ha, tidak ada masukan untuk 41 kg P / ha); dan PP -. padang rumput permanen tanpa pupuk masukan

Penentuan sifat-sifat tanah

Jumlah tanah C dan N ditentukan menggunakan penganalisis pembakaran kering (CNS 2000, LECO Corporation, St Joseph, MI, USA). Jumlah P tanah, P organik dan konsentrasi P anorganik diperkirakan menggunakan metode pengapian Saunders dan Williams (1955). Metode ini telah ditemukan untuk meremehkan kandungan P (McLaren et al 2014.) Dan melebih-lebihkan P organik di beberapa tanah (Williams et al 1970;. Oniani et al 1973.), Tapi bias ini cenderung seragam di tanah yang sama (McLaren et al. 2014), dan masih menyediakan cara yang berguna untuk membandingkan jumlah relatif anorganik dan organik P. Sub-sampel dari setiap tanah yang dinyalakan (500 [derajat] C, 2h), tanah yang dinyalakan dan non-dinyalakan diekstraksi dengan asam sulfat (0,5 M [H2] S [O.sub.4]) dan konsentrasi ortofosfat dalam ekstrak asam ditentukan oleh colourimetry sesuai dengan metode Murphy dan Riley (1962). Konsentrasi ortofosfat ditentukan untuk tanah dinyalakan ditunjuk Total P ([P.sub.t]), konsentrasi ortofosfat ditentukan untuk tanah non-memicu ditunjuk sebagai P anorganik ([P.sub.i]) dan perbedaan antara Total P dan P anorganik ditunjuk sebagai P organik ([P.sub.o]). Konten liat ditentukan dengan menggunakan modifikasi dari metode Smith dan Tiller (1977). PH tanah ditentukan atas 1:. Ekstrak 5 tanah / air

Solution [sup.31] analisis P NMR spektroskopi NaOH-EDTA ekstrak

Gandakan sub-sampel dari 8g kering dan tanah (<200 [mikro] m) tanah diekstraksi oleh gemetar akhir-over-end dengan 32 mL larutan NaOH-EDTA (0,25 M NaOH dan 0,05 M [Na.sub.2] EDTA) selama 16 jam. Ini merupakan tanah yang lebih kecil: rasio ekstraktan (1: 4) dari umum digunakan, tetapi memberikan yang lebih baik NMR spektrum kualitas tanpa mengorbankan efisiensi ekstraksi atau deteksi spesies P (Moata et al 2015.). Campuran disentrifugasi (1400g) selama 10 menit dan kemudian disaring melalui Whatman No. 42 kertas filter. Sebuah 20 mL aliquot dari masing-masing ekstrak NaOH-EDTA segera beku dan beku-kering untuk analisis NMR. Duplikat beku-kering NaOH-EDTA ekstrak untuk setiap tanah digabungkan dan lembut tanah untuk analisis NMR. Sebuah sub-sampel 500 mg dilarutkan dalam 5 ml air deionisasi dan pH diperiksa untuk memastikan itu> 13. Larutan disentrifugasi (1400g) selama 20 menit. Sebuah 3.5 mL aliquot dari supernatan ditempatkan dengan 0,3 mL [D.sub.2] O dan 0,1 mL larutan 6,0 g / L metilen asam diphosphonic (MDP) dalam tabung 10mm NMR. Solusi [sup.31] P NMR spektrum diperoleh pada 24 [derajat] C pada Varian Inova 400 spektrometer NMR (Varian, Palo Alto, CA) pada [sup.31] P frekuensi 161.9MHz. Sampel dianalisis menggunakan 30 [mikro] s pulsa (90 [derajat]), recycle penundaan 23/9 s (set ke [lebih besar dari atau sama dengan] 5 x [T.sub.1] berdasarkan pada inversi awal eksperimen -recovery), waktu akuisisi 1,0 s, dan terjaga keamanannya broadband [sup.1] H decoupling. Antara 1800 dan 5100 scan diperoleh untuk setiap sampel. Spectra diplot dengan perluasan garis 2 Hz. Pergeseran kimia sinyal dilaporkan dalam bagian per juta (ppm) relatif terhadap standar eksternal dari 85% H3PO4.