Фракции песка: Фракции песка - крупный, средний и мелкий песок по ГОСТу

Содержание

Фракции песка, мелкий, средний и крупный, таблица

Фракции песка в значительной мере определяют его прочностные характеристики, фильтрационные свойства и степень устойчивости к внешнему воздействию. Поэтому от размера зерен зависит область применения и стоимость материала.

В соответствии с государственным стандартом ГОСТ по величине крупности песчинки классифицируются на три типа: мелкие, средние, крупные.

Мелкозернистый песок

Сыпучий материал мелких фракций делится на 4 типа:

очень тонкий – до 0,7 мм;
тонкий – 0,7-1 мм;
очень мелкий – 1-1,5 мм;
мелкий – 1,5-2 мм.

Добыча песка производится в карьерных полях и на дне рек. От месторождения материала зависит его форма, цвет и процентное содержание примесей.

Мелкозернистые смеси нашли широкое применение в финишной отделке – шпатлевке, штукатурке и др. Часто материал используют для засыпки песочниц, зон отдыха и спортивных площадок. Раствор пригоден для изготовления облицовочных изделий.

Средний песок

Размер зерна колеблется от 2 до 2,5 мм. Материал добывается со дна рек или в карьерах. Содержит органические примеси (глинистые включения, остатки растения и др.), что приводит к снижению эксплуатационных характеристик песка. Поэтому строительный материал применяют только в планировочных работах:

кладка стеновых камней;
обустройство печей;
заливка фундаментов и др.

Крупный песок

Крупнозернистый материал подразделяется на три вида:

крупный – 2,5-3 мм;
повышенной крупности – 3-3,5 мм;
очень крупный – 3,5-5 мм.

Песок наибольших размеров подходит для устройства подушек в автомобильных дорогах, фундаментах и трубопроводах. Материал незаменим в приготовлении бетонных смесей, изготовлении железобетонных конструкций, тротуарной плитки, декоративных растворов и облицовочных изделий.

Для покупки песка разных фракций обращайтесь в компанию «Нерудснаб» по телефону +7 (499) 404-1-888

. Мы организуем доставку по Москве и МО напрямую от производителей по минимальной цене.

Фракции и виды строительного песка. Свойства строительного песка.

Важнейшим параметром, определяющим спектр применения стройматериала, является размер зерна (фракция). При обработке песка его просеивают для сортировки по величине частиц и удаления камней, посторонних примесей. В итоге на выходе получают однотипные смеси с более или менее однородным зерном. Растворы из частиц одинакового размера получаются более качественными.

Фракции песка строительного

Мелкий р-р — менее 0,5 мм;
Средний р-р — 0,5-2 мм;
Крупный р-р — 2-5 мм.

Материал мелкого размера применяют для производства сухих смесей. Песок с частицами средней величины используют при изготовлении бетонов для всех типов растворов. Его добавляют для придания вязкости смеси. Крупные фракции используют для создания покрытий, оснований и несущих конструкций, испытывающих мощные нагрузки — аэродромы, фундаменты зданий, покрытия автодорог.

Существует сыпучий материал с диаметром зерна более 5 мм. Его называют щебень и применяют для изготовления бетонов и бетонных изделий (р-р 3-8; 5-20), при строительстве фундаментов (р-р фракции 20-40) для создания «подушки», возведении автомагистралей (р-р от 25 до 60; от 40 до 70).

Виды строительного песка

Материал используется при производстве силикатного кирпича, бетонов, цементных растворов, дренажа, затирок и т. д. В основе любого натурального песка, кроме искусственных видов, создаваемых методом дробления горных пород, лежит кварц — минерал с химической формулой SiO2. Пески отличаются между собой по наличию примесей и их концентрации, экологической безопасности, месту добычи ископаемых, размеру зёрен, способу очистки от посторонних примесей.

Нормальный песок строительный природный имеет радиоактивность, соответствующую 1 классу по ГОСТу №30108-94. Действующий международный стандарт, определяющий спектр применения, допустимую плотность зерна — 2-2,8 граммов на см³, класс материала, модуль крупности, концентрацию глины и пылевидных частиц — ГОСТ 8736-2014. При продаже продукции допускается наличие отсевов, полученных в результате дробления по ГОСТу 31424 в размере не больше 20%.

Виды песка по месторождению

Речной — добывается со дна водоёмов, морей, чаще на мелководье у берегов. Изымается с помощью земснаряда или экскаватором с длинной стрелой. Песок строительный речной ценится за универсальный размер фракций 1,6-2,2 мм. Его широко используют при изготовлении бетонов, для отделки помещений и создания водоотводов.

Карьерный — востребованный материал во многих отраслях промышленности и хозяйственной деятельности человека. Он применяется при возведении сооружений, строительстве дорог, благоустройстве территорий. Песок карьерный строительный добывается открытым или закрытым способом. Если залежи находятся в обводнённом месте, ископаемые изымают с помощью землечерпалок, драглайнов, скреперов. Разработки под водой ведут с помощью плавучих земснарядов. Залежи, находящиеся в сухом месте на равнине или на склоне, осваивают экскаваторами и большегрузными машинами.

Свойства строительного песка

Технические характеристики и качество материала зависят от глубины залегания породы, концентрации посторонних примесей, способа очистки.

Иногда наличие включений идёт только на пользу песку. Например — материал с примесью глины позволяет получать эластичные и подвижные растворы, дающие минимальную усадку.

Виды очистки и качество

Песок намывной строительный — добывается карьерным способом. Технология изъятия минералов предполагает применение гридромеханических агрегатов, промывающих сырьё от посторонних примесей и включений. Таким образом, непосредственно при добыче песка он сразу проходит очистку. Материал используется при изготовлении стройматериалов, жб блоков, дорожного полотна.

Песок речной чистый или мытый — чаще изначально не содержит посторонних включений, потому дополнительно не обрабатывается, а сразу используется после изъятия и просушки. При наличии нежелательных примесей и частиц его моют, используя разные технологии: пропуская через рамы с металлической сеткой или погружая в специальные ёмкости. Материал используется при отделке помещений, в дизайнерских работах, для засыпки пешеходных дорожек и благоустройства ландшафта, в кирпичном производстве, при изготовлении растворов для покрытия дорог или штукатурки.

Песок сеяный строительный — добывается также карьерным способом, но с применением спецоборудования, просеивающего сырьё. Материал на выходе получается лёгким и мягким на ощупь. Он используется при замешивании растворов.

Песок грунтовый — добывается карьерным способом. Содержит посторонние включения в объёме до 40% от общей массы. Стоимость такого сырья невысока. Оно используется для черновых работ — выравнивание ландшафта, засыпка траншеи.

Стоимость строительного песка

Разброс цен на материал иногда вызывает недоумение. Разница в стоимости может быть существенной из-за следующих параметров:

Марка продукта: № 800 — породы изверженного класса, № 400 — метаморфические вещества, № 300 — осадочные элементы).

Фракция частиц (крупная — 2-4 мм, средняя — 0,5-2 мм, мелкая — меньше 0,5 мм).

Немалое значение имеет степень очистки песка. На глаз параметр определить невозможно, для этого проводятся лабораторные исследования. Перед тем как купить партию материала, лучше узнать его технические характеристики у поставщика. Надёжный продавец предоставит документы, подтверждающие качество песка и его пригодность для строительства — сертификат соответствия ГОСТу, протокол лабораторных исследований, заключение экспертов.

Какие бывают фракции песка? Область применения!

В качестве одного из древнейших, но по сей день по-прежнему популярных стройматериалов применяется именно песок. Замки чисто из песка строить — дело неэффективное, но и цемент, бетон без наличия песка не обретёт ту прочность и не станет долговечным и наиболее оптимальным по общей стоимости. Без песка трудно обойтись на любой из стадий стройработ или ремонта уже имеющегося строения/дороги. Без песка закладка фундамента, кладка стен, сооружение армопояса вокруг перекрытия и отделка только что построенного, но всё же недостроенного здания, попросту не состоятся. Но не всякий песок годится одинаково и для закладки основы под фундамент, и для оштукатуривания стен, для этого его и разделяют по зернистости.

Основная градация материала

Песок подразделяется прежде всего по методу его добычи. После извлечения песка из его месторождения этот сыпучий материал сортируется по его зернистости. Не всякая фракция песка подойдёт для всё того же бетона — вследствие некоторых отличий.

Карьерный песок

Начинают чаще всего с карьерного песка — добывают его не из-под водоёмов и рек, и тем более не со дна моря или океана, а вскрывают пласты грунта на суше в заранее разведанных геологами местах. Именно карьерный содержит огромное количество пылевидных частиц и остатки глины. Сам по себе карьерный песок, не прошедший очистку, является наиболее дешёвым. В принципе, дочистить карьерный песок можно уже на месте стройки, применяя любое сито, по размеру клеточек напоминающее противомоскитную сетку, а вот промывание песка — уже куда более трудоёмкая операция, вручную её осуществить очень трудно, для этого существуют специальная гидротехника, вымывающая из песка всё то, что успешно прошло просеивание. В бетоне фундамента под одноэтажные дома и подсобки можно использовать и неочищенный песок, чего не сделаешь уже при постройке высотного дома: недостаточная прочность фундамента, несущего на себе все этажи, расположенные над ним, попросту приведёт к тому, что основание такого здания спустя несколько лет начнёт растрескиваться, а первый же резонанс в самом здании попросту завалит последнее. Поэтому чаще всего карьерный песок проходит полную очистку — механическую (отсеивание ненужных крупных включений) и физико-химическую (промывание).

Область использования песка:

Цементный кладочный раствор;
Бетон для фундамента;
Всевозможная штукатурка;
Специализированная отделка, как элемент декора (песок из кварца).

Мытый песок

Самый дорогой из очищенных видов песка – мытый: ввиду значительных энергозатрат такой песок вряд ли доступен абсолютно каждому строителю, но, если речь идёт о сооружении небоскрёба, некачественное построение которого может обернуться смертями людей, живущих и работающих в нём, то выбирать здесь особо не приходится. Если нет возможности купить мытый песок, но позволяют сроки, карьерный песок просеивают и отмывают самостоятельно, используя сита и бетономесы. Но полностью очищенный (вымытый) песок всенепременно порадует высоким качеством строящегося здания или сооружения; мелкость зёрен промытого песка позволит сделать бетон, кладочный раствор или штукатурку полностью однородной. Для крупномасштабных работ мытый песок всё же малоприменим — из-за высокой цены, особенно когда бюджет строительства не покрывает таких расходов.

Область использования мытого песка:

Сухие стройсмеси для внутренних работ;
Кладочный раствор в случаях, когда вместо обычного камня и кирпича применяются пено-/шлакоблоки.

В последнем случае используют не обычный цементный, а клеевой раствор, в котором присутствует цемент, собственно песок и клеющие реагенты, вступающие в реакцию с водой и усиливающие действие цемента.

Речной песок

К счастью, природа уже значительно позаботилась о том, чтобы его очистить от примесей, хотя иногда попадаются отложения речного ила в таком песке. Речной песок дёшев из-за сравнительной простоты откачивания его со дня реки, для этого используется всего несколько не очень сложных в устройстве песконасосов. Недостаток речного песка — почти идеально гладкая поверхность, отчего раствор или строительный клеевой состав, в котором предусмотре именно речной песок, проигрывает более крупным фракциям песка по сцеплению частичек, а значит, нарушится прочностной баланс уже застывшего раствора. Речной песок проходит шлифовку за много лет непосредственно в реке, а значит, усилить сцепление частичек песка с цементом, щебнем и клеем вряд ли удастся. Следовательно, с речным песком применяют больше клея, цемента, известняка и иных скрепляющих его добавок. Но для производства пенобетона речной песок — самое оптимальное решение: именно благодаря минимальному размеру частичек структура пеноблока обретает наибольшую лёгкость и пористость, не особенно теряя при этом в допустимой нагрузке от вышестоящих блоков в стене, армопояса, перекрытия чердака и самой крыши построенного дома — по сравнению всё с тем же кирпичом.

Область использования речного песка:

Бетонные и цементные растворы;
Штукатурка;
Обустройство ландшафта и площадок;
Возведение пешеходных и автодорог.

Морской песок

Этот песок мало чем уступает речному — часто его оценивают как наилучший, т. к., кроме тотальной вымытости морями и океанами, такой песок более крупнозернист, что позволяет смело его класть в фундаментный бетон и в кладочный раствор. Промыть его можно непосредственно в той же морской воде — при условии, что машинное оборудование, осуществляющее такое промывание, не выпускает в море масла, смазки и топливо, необходимое ей для быстрой и чёткой работы. Задействовать дополнительный объём цемента, чтобы улучшить сцепление с морским пескм, не требуется — вы кладёте бетон той марки, которая нужна в вашем конкретном случае (например, при возведении заборов, бетонируя столбы, не требуется делать сверхпрочный «монолит», как при возведении фундамента под многоэтажное здание). В общем морской песок — универсальное решение при всех сферах строительства и даже при оштукатуривании стен (если не требуется идеальная гладкость, например, перед последующим монтажом кафеля или плитки). Морской песок фильтруется по фракциям — например, чтобы убрать мелкие осколки камешков или ракушек.

Область использования морского песка:

Бетон, штукатурка;
Посыпка под строящиеся дороги с постоянно высоким автотрафиком;
Благоустройство прилегающих территорий, строительство/модернизация площадок всевозможного назначения;
Как технически пригодный материал.

Дробленый песок

Дроблёнка сойдёт как заменитель песка, когда ближайшие песконосные реки, водоёмы и карьеры слишком далеки от места проведения намеченных работ, а а пескообразная фракция всё-таки нужна, иные смеси, отличные от песка, не помогут решить текущий вопрос. Поскольку для изготовления дроблёнки мелко рубится измельчается практически любой камень (кроме булыжника), включая скальные породы, а резаки выполняются из сверхпрочной быстрорежущей стали с алмазным покрытием (алмаз весьма дорог), да и энергозатраты у машинного оборудования немаленькие, удельная стоимость дроблёнки «по кубам» гораздо превосходит все разновидности добываемого и очищаемого песка, включая даже мытый. Однако есть и оборотная сторона медали — дроблёнка великолепно мешается с карьерным сеяным песком, что приближает общее его качество очистки к мытому речному или морскому, да и форма песчинок излишне остроугольная, общая лещадность дроблёнки выше допустимых параметров.

Применяется дроблёный камень как заменитель песка в бетоне, кладочных и штукатурных растворах, а также как технический материал.

Дополнительные аспекты и итоги

Невзирая на методологию добычи песка и производства пескообразных фракций, фракция (зернистость) песка имеет решающее значение при приготовлении бетона для фундамента и закладки опорных сооружений вторичного назначения. В бетон для несущих конструкций (фундамента, каркасов) закладывают в основном крупнофракционный песок; если использование крупных фракций затруднено или невозможно, доступна лишь мелкая — следует повысить расход цемента, дабы вернуть упущенный норматив по сцеплению частиц цемента и песка.

Норматив ГОСТа РФ по песку предусматривает разграничение по следующему показателю зернистости:

мелкофракционный — до 1,5 мм;
среднефракционный — 1,5-3 мм;
крупнофракционный — 3-5 мм.

Более подробное объяснение существующему ГОСТу следующее:

сверхтонкий песок — до 0,7 мм;
тонкий — 0,7…1 мм;
сверхмелкий — 1…1,5;
мелкий — 1,5…2;
средний — 2…2,5;
крупный — 2,5…3;
сверхкрупный — 3…3,5;
особо крупный — 3,5…5.

Это разграничение вычислено на основе лабораторного осмотра, на основании чего и готовится техописание партии песка, затем производится сертификация песчаного продукта. При постройке высотных зданий и уникальных архитектурных сооружений важен более чёткий показатель зернистости, т. к. такой объект сооружается на долгие годы, необходимо, чтобы он не посыпался за последующие несколько лет. Но не только зернистость должна быть прописана предельно чётко: также имеет значение, где песок добывался, какая технология использовалась при его переработке, имеет ли он повышенный радиационный фон, и насколько он «фонит» если такой «фон» был обнаружен. Это позволит ответить на вопрос, стоит ли вообще закупать партию у данного производителя — или лучше всё же поостеречься и поискать подходящий песок в другом месте.

Песок мелкой и крупно фракции в Екатеринбурге.

Хотите купить песок мелкой и крупной фракции по самой выгодной цене в Екатеринбурге? Позвоните нам: 372-15-80 (81,82,83) или закажите обратный звонок.

Перезвоните мне!

Мы предложим Вам самую низкую цену на мелкий и крупный песок с доставкой в Екатеринбурге. Найдете дешевле — снизим еще!

Компания «Терра» — надежный проверенный временем поставщик крупного и мелкого песка в Екатеринбурге и Свердловской области. Наши специалисты помогут вам выбрать оптимальный материал для строительства, который будет соответствовать всем вашим запросам. Огромный ассортимент продукции, минимальные цены на товар станут залогом плодотворного сотрудничества нашей фирмы с каждым заказчиком. Скидки при оптовой покупке песка.

Фракции песка (модуль крупности) – это главная характеристика данного сыпучего строительного материала, которая является основоположной при его выборе клиентом. Для того чтобы узнать данный показатель, песок просеивают через сита диаметром 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,15мм. Размер фракции песка влияет на его водопотребность и расход стройматериала в смеси.

Фракции песка

1. Крупнозернистый песок (фракции более 2,5 мм).

2. Среднезернистый песок (2,0-2,5 мм).

3. Мелкозернистый песок (1,5-2,0 мм).

Особенности и области применения каждой фракции

Крупнозернистый песок делится на речной и карьерный. В речном песке отсутствуют любые примеси, что говорит о его превосходном качестве.

Крупный песок имеет следующие особенности:

Увеличение объема песка при поглощении воды на 14%;
Отсутствие любого рода органических примесей;
Соответствие первому классу радиоактивности, а значит, возможность применения в любой сфере строительных работ, включая возведение жилых зданий;
Морозостойкость 100-200 для 1 и 2 класса песка.

Песок крупной фракции добывают с использованием специализированной техники. Если в сырье присутствуют примеси глины или других веществ, то происходит промывка данного материала для обеспечения его высокого качества. Впоследствии осуществляется его сортировка. Крупный песок не вступает в связь с водой. Благодаря этому качеству его часто используют в различных видах растворов. Он обеспечивает раствору прочность и не дает усадку.

Песок 2-5 мм нашей компании отличается экологичностью и натуральностью. Как правило, сферой его применения является строительство любого типа зданий и сооружений. Он может входить в состав бетона и возведения фундамента. На основе речного песка изготавливают дорожное полотно.

В производстве тротуарной плитки также используется крупнозернистый песок. В процессе её укладки он применяется с целью устранения образования луж. Благодаря своим превосходным свойствам сыпучий материал способствует укреплению всех видов железобетонных конструкций, а также применяется в производстве кирпичей и при формировании блоков. Если вашей целью является насыпка под дороги или фундамент, то вам подойдет карьерный песок 2-5 мм. Его добывают в карьерах открытым способом.

Ненавязчивый цвет данного стройматериала позволяет широко применять его в ландшафтном дизайне при декорировании дорожек и горок. Песок 0-5 мм не подвергается гниению, так как способен пропускать большое количество кислорода, не задерживая влагу.

Если вам нужно возвести кирпичную стену или обустроить дренажную систему, то вам потребуется крупный песок, купить который вы можете в нашей компании. Незаменимым данный стройматериал станет и при укладке «подушки» фундамента, которая защит здание от образования лишней влаги. Установка септиков также требует использования крупного песка.

Песок мелкой фракции

Мелкий песок, найдет достойное применение в отдельных отраслях строительства, а также при проведении ремонтных работ. Применяется данный стройматериал для получения растворов, которые после затирки будут отличаться мелкой фактурой без потребности дальнейшего шпатлевания. Благодаря своим характеристикам мелкий песок, как и песок крупной фракции, минимизирует усадку бетона после его затвердевания, а также обладает превосходными теплоизоляционными качествами. Таким образом, его можно использовать при изготовлении цементной стяжки. В итоге вы получите тёплый пол для своего жилья. Нельзя обойтись без мелкого песка при создании декоративных элементов лепки.

Речной песок 0-5 мм добывают со дна рек. В большинстве случаев, это мелкофракционный материал, в котором отсутствуют любого рода примеси. Он играет важную роль в процессе создания бетона и кирпичной кладки. Будучи универсальным сырьем, он широко применяется в проведении декоративно-отделочных работ.

Мелкий и очень мелкий кварцевый песок является превосходным декоративным материалом. Он используется в финишной штукатурке, при изготовлении стекла, а также на футбольном поле, на поле для игры в гольф и на детских площадках.

Купить крупный и мелкий песок

Песок, действительно, уникальный и универсальный материал. Если вы желаете мелкий или крупный песок купить в нашей организации, то вам стоит оставить заявку на сайте или позвонить нам по телефону . Напоминаем, что у нас действует система скидок оптовы и постоянным покупателям.

Песок крупнозернистый: фракции, область использования, цены

Песок — нерудный сыпучий материал из смеси зерен размером от 0,14 до 5 мм, полученный в результате естественного разрушения или искусственного измельчения горных пород. Он имеет широкое применение прежде всего в строительстве. Различные его виды входят в состав большинства строительных смесей: бетона, штукатурок, дорожных покрытий (асфальт), ЦПС.

Оглавление:

Разновидности и характеристики
Сфера использования песка
Стоимость

Одна из главных характеристик сыпучего материала — именно величина частиц. Различают фракции (по ГОСТ 8736-2014):

повышенной крупности — более 3 мм;
крупный — 2,5-3;
средний — 2-2,5;
мелкий — 1,5-2;
очень мелкий — 1-1,5;
тонкий — 0,7-1;
очень тонкий — до 0,7.

В зависимости от состава смеси существует два класса:

I — из фракций повышенной крупности, крупной, средней, мелкой;
II — из всех фракций.

С учетом требованиям ГОСТ крупнозернистой можно считать смесь зерен с размером от 1,5 мм, но продавцы относят к этой категории смеси с величиной частиц от 2 мм.

Классификация по способу и месту добычи

Качество песка, его цена зависят от места добычи, метода получения. По этим признакам различают:

1. Речной. Вымытый естественным образом, он наиболее востребован в строительстве за счет минимального содержания примесей. Его добывают из устьев и протоков рек. Зерна имеют округлую форму, равномерный размер. К достоинствам относят низкую способность впитывания и удержания влаги. Недостаток один — гладкость, из-за которой раствор приходится постоянно перемешивать, иначе частицы оседают.

2. Морской. Он по всем характеристикам незначительно уступает речному, отличается почти полным отсутствием примесей, более низкой ценой.

3. Карьерный (горный). Этот вид добывают открытым методом в равнинных или горных или карьерах из пластов, лежащих под землей. Содержание примесей в нем (частицы глины, камня, пыли) может достигать 7%. Состав фракций неоднороден, зерна отличаются угловатостью формы, шероховатостью поверхности. За счет присутствия глины раствор обладает более высоким вяжущим свойствами, повышенной пластичность. Песчинки не оседают, не требуется размешивание смеси. Материал из горного карьера всегда сухой, так как его добывают со склонов возвышенностей. Равнинные котлованы часто находятся ниже уровня грунтовых вод, что сказывается на качестве добытого из них песка.

4. Искусственный. Под этим понятием не имеют ввиду ненатуральность. Речь идет лишь о добыче не естественным методом, а с помощью применения дробильной техники. Измельчают природный камень: мрамор, известняк, гранит, шлаки. Наиболее востребован кварцевый вид (подробнее о применении кварцевого песка в строительстве). Его достоинства — однородность размера зерна, отсутствие примесей, форма частичек остроугольная.

По способу обработки различают песок:

сеяный — просеянный, очищенный от камней и фракций нестандартно крупного размера, подходит для кладочный и штукатурных растворов;
мытый — подвергнутый промывке водой для удаления посторонних примесей, пригоден для бетонного, кирпичного производства.

Характеристики

Качество зависит от следующих технических характеристик:

Процентное содержания примесей. У материалов разного вида оно может составлять от 0,5 до 7 %. Этот показатель сказывается на вяжущих свойствах раствора.
Коэффициент фильтрации. Он показывает способность песка пропускать воду, выражается в количестве метров, на которое внутрь него за сутки проникнет вода. Для карьерного эта цифра не превышает 7 м/сут, для речного или морского достигает 20.
Приращение объема при насыщении водой. Крупнозернистый должен набухать при увлажнении незначительно — до 14 %.
Наличие органических примесей. По требованиям ГОСТ они должны полностью отсутствовать.

Морозостойкость — 150-200 циклов замораживания-размораживания.

Применение

Песок крупной фракции используют для выполнения целого ряда задач:

строительство — для получения ЦПС, штукатурок;
промышленное производство бетона, железобетона, силикатного кирпича, стекла, тротуарной плитки;
сельское хозяйство — для нормализации состава почвы;
жилищно-коммунальное хозяйство — для посыпки дорог в зимнее время;
изготовление асфальта;
как материал форм для литья металла;
как один из компонентов наливных полиуретановых полов, «каменных ковров»;
ландшафтный дизайн — для оформления дорожек и др.

Каждый вид крупнозернистого песка имеет свое особое применение:

Речной. Им заполняют аквариумы, песочницы. Мытым песком оформляют детские и волейбольные площадки. Его используют для отделочных работ (особенно внутренних).
Морской. Этот вид чаще других выбирают для производства бетона или тротуарной плитки, как дренаж (песчаная посыпка дорожек), в медицине (лечение нагретым песком, песочная терапия).
Карьерный. Он лучше прочих подходит для устройства подушки ленточного фундамента, пригоден для работ, где требуются хороший уровень сцепления.
Кварцевый. Для изготовления высокопрочного бетона, декоративных отделочных материалов, пескоструйной обработки стекла. Из цветного кварцевого песка делают мозаичные штукатурки, фактурные слои фасадных панелей.

Расценки

Стоимость зависит не только от фракции, но и дополнительных характеристик:

способа фасовки — рассыпной или в мешках;
веса одного мешка;
метода и места добычи — карьерный, речной, сеяный, мытый, кварцевый.

Разновидность	В мешках по 25 кг, руб/т	В мешках по 50 кг, руб/т	Рассыпной, руб/куб. м
Карьерный	2400	1400	400
Речной	2600	1900	600
Мытый	—	—	550
Сеяный	—	—	500

Купить песок можно с доставкой на стройплощадку, перед оформлением обязательно нужно определиться с количеством и видом. Иногда есть необходимость сочетать несколько типов разного качества.

Песок с размерами фракции 2—5 мм используют для целого перечня строительных и других работ. По методу добычи различают материал природного и искусственного происхождения. Наиболее широкое применение получили речной и карьерный. Первый стоит немного дороже, отличается низким содержанием примесей. Если есть необходимость сэкономить, то можно купить крупнозернистый мытый песок, добытый открытым способом из карьера. Он стоит дешевле, но за счет обработки имеет схожие показатели.

Влияние фракции частиц песка на качество

Зернистость песка определяется путем просеивания меры песка через набор сит с разными ячейками, размерность которых 5-2,5-1,25-0, 63-0, 32-, 16 мм соответственно, взвесив оставшиеся в ситах частицы, определяют процентное содержание каждой фракции, из которого потом выводится средний показатель крупности песка Мк. В зависимости от величины данного показателя песок делится на крупнозернистый — Мк больше 2, 5, средний – 2, 5-2 мм, мелкий – от 1, 5 до 2 мм и очень мелкий – до 1, 5 мм соответственно.

В зависимости от величины модуля крупности определяется и сфера применения самого песка. Так для производства товарного бетона и бетона для бетонных и железобетонных изделий марки 350 используется крупный песок Мк-2, 5, а для улучшения сцепления с цементом добавляются мелкозернистые пески. Так же для производства разных марок бетонов используется и средний и мелкий песок, как природный, так и обогащенный и дробленый. Одним из важных показателей качества как речного, так и например, кварцевого сепарированного специальным образом песка, существенно отражающегося на качестве бетона, является содержание глинистых и пылевых примесей. Их содержание не должно быть выше 3% для природных песков и 4% для дробленых.

Оптимальным для производства бетона считается применение песка с различной фракцией частиц, именно такой песок дает меньше всего пустот, которые заполняет цемент. Чем меньше будет этих пустот, тем меньше будет расход цемента для получения более высоких марок батона.

Для производства нередко используют песок двух разных фракций в равном соотношении, к примеру, для марки 350 обычно применяют смесь песка с Мк 2, 5 и Мк менее 1, 5 мм. Кроме этого песок для бетонов может содержать незначительное количество примесей частиц гравия или щебня более 10 мм, однако их содержание не должно превышать 5% от массы, и размером 5-10 мм до 10% от массы.

Одним из лучших песков для производства бетонов считается речной или карьерный песок, он имеет необходимый модуль крупности и практически свободен от примесей. Промытый речной или карьерный песок обычно содержит не более 2% глинистых и пылевидных примесей. Однако, чтобы убедится в чистоте применяемого песка, проводят дополнительные лабораторные анализы.

Популярность песка, как строительного материала с незапамятных времен определило его повсеместное широкое распространение и простота добычи. Песками называют все мелкозернистые минеральные грунты. Строительный песок – это в большинстве своем кварцевый песок, но используются так же и известняковые, шпатовые, гранитные пески. Но они встречаются достаточно редко и применятся в большинстве случаев только небольших регионах, где они распространены. Под названием строительный песок, зачастую имеется в виду именно кварцевый промытый песок, карьерный, речной или морской. Такой строительный материал идеален в качестве наполнителя для различных растворов – он дешев и относительно чист, не имеет посторонних примесей, которые могли бы повлиять на качество или свойства раствором. Песок один из самых древних строительных материалов используемых человеком.

Какие бывают фракции песка?

Песок — это самый популярный строительный материал, использующийся в 21 веке, т.к. он необходим на всех этапах ведения строительных работ: от закладки фундамента до внутренней отделки. Фракции песка существенно разнятся, благодаря чему его вариативность расширяется.

Песок является одним из важных элементов при любом этапе строительства, но чтобы соблюсти технологию, необходимо разбираться во фракциях песка.

Основная градация материала

Разделение песка изначально происходит по способу добычи, а уже потом идет разделение на фракции. Стоит сразу запомнить, что далеко не любой песок может быть использован для бетона из-за целого ряда особенностей.

Самый популярный среди всех — карьерный. Процесс добычи самый простой, а качество при этом самое низкое из-за наличия огромного количества примесей пыли и глиняных частиц. Чаще всего используется такой песок для бетона, благодаря низкой цене и неровностям в строении. Для отделки его можно использовать только в самых крайних случаях, но перед этим необходимо промыть и просушить в специальных печах, т.к. в противном случае отделочные материалы не получатся. Даже при условии качественной обработки можно не ждать идеального результата, но и видимых осложнений не будет.

Карьерный песок содержит в своем составе много примесей, поэтому используется, в основном, как компонент бетонной смеси.

Сфера применения:

цемент;
бетон;
штукатурка;
отделочные материалы (кварцевый песок).

Намывной песок очень дорог из-за специфики работы специальных машин и огромнейшего количества потребляемой воды. Фракции песка в данном случае обычно средние или мелкие, что делает его оптимальным для внутренних и наружных отделочных работ. Из-за очень высокой цены не используется для крупномасштабных работ, зато при производстве небольших изделий цена оправдывается в разы.

Сфера применения:

отделочные материалы;
цемент;
иногда нужен при строительстве дорог.

Речной песок достаточно дешевый, а способ его добычи подразумевает использование небольшого количества техники. Абсолютно чистый, т.к. в воде вымываются все мельчайшие частицы. Такой материал имеет свой особенный минус — это абсолютно гладкая поверхность, из-за чего качество сцепки в растворе понижается. Шлифуется он в естественных условиях от трения об воду, поэтому избежать такого нюанса в данном случае не получится. Данный минус заставляет использовать большие объемы материала, что не всегда удобно. Для бетона используется достаточно часто, особенно при производстве пеноблоков, а также при работе с наружными отделочными материалами.

Дробленый песок самый дорогой по цене, так как для его изготовления производят дробление горных пород.

Сфера применения:

бетон;
отделочные материалы;
ландшафтный дизайн;
строительство дорог и пешеходных зон.

Морской ничем не уступает своему речному собрату и в целом имеет много общего. Его основная особенность — это обработка не только в том месте, где он добывался, но и непосредственно в месте реализации, благодаря чему получается добиться полной очистки. Его строение изобилует всевозможными неровностями, благодаря чему при производстве бетона не нужно повышать объемы. Универсальный вариант, используемый для всех видов строительных и отделочных работ, т.к. фракции тоже различаются.

Сфера применения:

бетон;
цемент;
изготовление строительных отделочных материалов;
дороги и пешеходные зоны;
ландшафтный дизайн;
техническое применение.

Дробленый. Уникальный по способу добычи, т.к. для его производства измельчается порода. Из-за способа производства его цена самая высокая, но и требуется его меньше всего, т.к. форма у него самая неправильная.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/oycBMupCz7o

Сфера применения:

бетон;
цемент;
штукатурка;
техническое применение.

Вернуться к оглавлению

Дополнительные аспекты и итоги

Крупинки мелкозернистого песка не должны превышать 1.5 мм. в диаметре.

Несмотря на достаточный выбор способов добычи, нужно всегда отличать фракции крупного, среднего и мелкого песка, которые можно использовать для бетона. Т.к. в бетон идут преимущественно крупные заполнители, то и фракция должна быть максимально крупной. Но далеко не всегда это возможно, поэтому при использовании средней и мелкой необходимо повышать используемые объемы.

Обычно по ГОСТу идет разделение на 3 варианта:

мелкозернистый — до 1,5 мм;
среднезернистый — 1,5-3 мм;
крупнозернистый — 3-5 мм.

Но на деле используется более расширенный список, позволяющий выбрать наиболее интересующий вариант:

очень тонкий — до 0,7 мм;
тонкий — 0,7-1;
очень мелкий — 1-1,5;
мелкий — 1,5-2;
средний — 2-2,5;
крупный — 2,5-3;
повышенно крупный — 3-3,5;
очень крупный — 3,5-5.

http://ostroymaterialah.ru/youtu.be/6HHQP9f-bLc

Определяется данный показатель лабораторным путем, после чего предоставляется специальный паспорт. Если есть принципиальная разница, то такой паспорт необходимо спрашивать, чтобы быть твердо уверенным в материале.

При выборе песка важно знать все его показатели: от места добычи и очистки до его физических размеров.

Только таким образом можно будет добиться желаемого результата.

Статьи по теме

Фракция ила — обзор

I Изменчивость сообществ среди почвенных местообитаний

Почвенные условия сильно различаются в широком диапазоне пространственных и временных масштабов, в том числе вплоть до масштаба отдельных почвенных микроагрегатов и пор, в которых обычно взаимодействуют одноклеточные микроорганизмы с почвенной средой. Такое изменение условий имеет важные последствия для динамики микробного сообщества, экосистемных процессов и взаимодействия с растениями. Ландшафт , в экологии — это особое пространственное расположение компонентов окружающей среды, которые в некотором роде важны для динамики популяций данного вида.Пейзажи обычно включают участки с множеством местообитаний, а также изменчивость условий, влияющих на качество среды обитания. В отличие от некоторых определений термина «ландшафт», это определение не связывает ландшафты с определенным пространственным масштабом. Вместо этого он признает, что ландшафты различны для разных организмов в зависимости от пространственных масштабов, в которых организмы взаимодействуют с окружающей средой (Wiens, 1997).

Среда обитания, которая присутствует в наибольшей доле в ландшафте, а также имеет наибольшую взаимосвязь, считается матрицей среды обитания , в пределах которой распределены другие участки среды обитания.В большинстве почв в матрице среды обитания преобладают минералы и гумифицированное органическое вещество, не содержащее частиц, и она не подвергается прямому воздействию корневых экссудатов. Мы называем это «минеральной насыпной почвой». Минеральная почва обычно содержит большое разнообразие микробных видов, большую часть микробной биомассы, и доминирует в составе почвенного биотического сообщества. Считается, что многие микроорганизмы в минеральной почве либо находятся в спящем, либо почти спящем состоянии из-за нехватки лабильного органического вещества или других ресурсов.Однако эти спящие микробы быстро становятся активными при изменении условий. Минеральная насыпная почва может быть далее разделена на классы размера пор (микропоры, мезопоры и макропоры), классы размера минералов (фракции глины, ила и песка) или классы размера заполнителей (микроагрегаты и макроагрегаты), которые могут отражать дальнейшую изменчивость среды обитания. условиях (Young et al., 2008).

Альтернативные нематричные участки среды обитания, существующие в минеральной массе почвы, могут быть созданы нарушениями или неоднородностью природных ресурсов или модуляторов.После нарушения создается нематричная среда обитания, которая определяется отсутствием конкурирующих доминирующих видов и характеризуется изобилием ресурсов из-за отсутствия конкуренции. Неоднородность окружающей среды, присущая минеральной массе почвы, может быть вызвана многими факторами, включая биологическую активность, минералогию или гидрологию. Многие участки почвенной среды обитания создаются за счет увеличения поступления питательных веществ или лабильного органического вещества и, следовательно, являются областями повышенной биогеохимической активности.Ризосфера, фекалии и разлагающиеся ткани растений являются важными примерами среды обитания этого типа. Эти места обитания содержат повышенную микробную биомассу с различным таксономическим составом (Blackwood and Paul, 2003). Некоторые микроорганизмы с формами роста гиф (например, многие грибы) способны взаимодействовать с окружающей средой в большем пространственном масштабе, чем отдельные ризосферы или разлагающиеся частицы органического вещества, и поэтому интегрируются на нескольких участках этого типа. Это различие в жизненных формах имеет важные последствия для динамики сообществ и популяций, а также для экосистемных процессов в контексте пространственной изменчивости почвы (Collins et al., 2008; Watkinson et al., 2006).

Известно, что в более крупных пространственных масштабах многие типы изменений окружающей среды влияют на состав сообщества, биомассу и активность микробов в матрице почвы и других встроенных средах обитания, описанных ранее. Рост различных видов растений, а в некоторых случаях генотипов растений и стадий развития, вызывает расхождение в составе микробных сообществ почвы (например, Houlden et al., 2008; Osanai et al., 2013), что может иметь важные последствия для растений. здоровье (Берендсен и др., 2012; Берг и Смолла, 2009). Виды растений влияют на микробные сообщества, высвобождая различные наборы соединений в ризосферу и во время разложения тканей, от простых органических кислот до сложных вторичных метаболитов. Растения также напрямую взаимодействуют с микробными симбионтами, которые могут быть полезными или вредными через поверхностные соединения. Микроорганизмы, которые размножаются в ответ на какие-либо виды растений, обычно пополняются из окружающей почвы. Микроорганизмы, которые размножаются в ответ на определенные виды растений, обычно ограничиваются почвой, экосистемой и типом землепользования (Berg and Smalla, 2009; Lundberg et al., 2012), что также может сильно влиять на состав микробного сообщества почвы. Часто обнаруживается, что pH почвы лучше всего коррелирует с составом микробного сообщества (Lauber et al., 2009; Tripathi et al., 2012). Однако существует множество противоречивых различий между типами почв, типами экосистем и землепользованием, и вполне вероятно, что сложная комбинация факторов беспокойства и почвенных факторов участвует в дифференциации микробных сообществ в региональном масштабе.

Пески, илы и глинистые фракции Китая.(a) Песчаная фракция …

Контекст 1

… результаты, полученные с помощью методов типа почвы и связывания многоугольника, сравнивались с независимыми образцами с использованием средней ошибки (ME) и среднеквадратичной ошибки (RMSE). ). Гармонизированная всемирная база данных о почвах (HWSD), которая была получена путем связывания единиц почвенной карты и профилей из WISE, также сравнивалась с нашими результатами. На рис. 1 показаны фракции песка, ила и глины, связанные полигонами карты. Карты фракций очень подробно отображают распределение PSD почвы для Китая.Как правило, на севере и западе Китая наблюдается высокая фракция песка и низкая фракция глины, особенно в пустынных районах, в то время как на юге Китая наблюдается обратное. Это ожидается из-за физических …

Контекст 2

… sa i, si i и cl i — фракции песка, ила и глины в i-м связанном профиле, соответственно, и sa , si и cl — медианы фракций песка, ила и глины для связанных профилей почвы соответственно. Наконец, для представления полигона почвы использовался профиль с минимальным SSD.Для приложений, основанных на сетке, данные векторного формата впоследствии были растрированы в разнесенные сетки с разрешением около 1 км (30 угловых секунд на 30 угловых секунд) для песка, ила и глины. Это были полигоны непочвенных карт (органические материалы, вода, камни и т. Д.) И слои, содержащие коренные породы. В результате сумма вычисленных фракций песка, ила и глины часто была меньше 100% при выполнении растеризации. Фракции песка, ила и глины нормализовались до 100% (до округления), если сумма фракций была меньше 100% и больше 50%.В противном случае дроби были установлены равными нулю (эта нормализация может привести к включению некоторой ложной информации; Miller and White, 1998). Для оценки и подтверждения результатов метода связи использовался независимый набор данных. Данные были собраны в трех областях в 2008 и 2009 годах. Всего было собрано 168, 163 и 58 проб из округа Бинсянь провинции Хэйлунцзянь (3834 км), округа Ансай провинции Шэньси (3607 км 2, включая части соседних округов) и Уезд Цзытун провинции Сычуань (1435 км 2) соответственно.Пробы отбирались по сетке 5 км для верхнего слоя почвы (0-20 см). Фракции мелкого размера были определены с использованием гидрометрического метода, тогда как фракции крупного размера были получены путем просеивания. В Bingxian преобладают черноземы (почва черного цвета, содержащая высокий процент гумуса и высокий процент фосфорных кислот, фосфора и аммиака, что соответствует феоземам в Мировой справочной базе почвенных ресурсов (WRB)), луговые почвы. (который содержит высокий процент гумуса с высоким уровнем грунтовых вод и луговой растительностью, соответствующей Cambisols в WRB) и темно-коричневую почву (которая представляет собой темно-коричневую почву, содержащую высокий процент гумуса с растительностью хвойных и широколиственных пород. смешанный лес, соответствующий камбизолям в WRB).В Ансай преобладает лёссовая почва (которая имеет очевидные характеристики материнского материала лёсса, соответствующие камбисолям в WRB), а в Цитонге преобладает пурпурная почва (которая образована из пурпурного сланца и песчаника, и на ранней стадии элювиации, соответствующая к Cambisols в WRB). Хотя большую группу почв в GSCC можно интерпретировать как несколько групп почв WRB (Shi et al., 2010), здесь была указана только доминирующая. Перекрестная ссылка была также разработана для связи GSCC с таксономией почв США и Китая (Shi et al., 2006а, б). Качество связи оценивалось на основе радиуса поиска, уровня грунта связи и размера выборки. Если поиск остановился на небольшом радиусе, это означает, что связанные профили близки к полигонам карты и дают хорошие оценки. Если уровень сцепления типа почвы низкий (например, семейство почв), вариация свойств почвы ниже, чем на более высоких уровнях типа почвы. Если целевой размер выборки достигнут, многоугольник можно считать хорошо представленным. Для сравнения был также использован метод привязки типов почв, следуя методам предыдущих исследований, в которых были связаны единицы карт и профили с одинаковой информацией о классификации почв (Reynolds et al., 2000; Батьес, 2003; FAO et al., 2009). Результаты, полученные с помощью методов типа почвы и связывания полигонов, сравнивались с независимыми выборками с использованием средней ошибки (ME) и среднеквадратичной ошибки (RMSE). Гармонизированная всемирная база данных о почвах (HWSD), которая была получена путем связывания единиц почвенной карты и профилей из WISE, также сравнивалась с нашими результатами. На рис. 1 показаны фракции песка, ила и глины, связанные полигонами карты. Карты фракций очень подробно отображают распределение PSD почвы для Китая.Как правило, на севере и западе Китая наблюдается высокая фракция песка и низкая фракция глины, особенно в пустынных районах, в то время как на юге Китая наблюдается обратное. Это ожидается из-за физических и химических процессов выветривания в разных частях Китая. Единицам непочвенных карт были присвоены нулевые значения для всех трех фракций. Качество полученного набора данных PSD оценивалось на основе уровня связи типов почвы, размера выборки и радиуса поиска. Уровни связи полигонов карты показаны в таблице 1.Большинство полигонов почвенной карты были связаны на том же уровне типа почвы, к которому они принадлежат, что указывает на то, что большинство типов почв имело соответствующие почвенные профили. Уровень связи был записан для каждого полигона почвенной карты для дальнейшего использования. Связи более низкого уровня дают более точные оценки для PSD. Целевой размер выборки был достигнут, за исключением 9,2%, 7,8% и 1,2% связей на уровнях семейства почв, подгруппы почв и группы почв, соответственно. Полигоны карты, которые не были связаны на том же уровне типа почвы, к которому они принадлежат, или не достигли целевого размера выборки, в будущем потребуют изучения дополнительных профильных выборок.С другой стороны, размер выборки поддерживался на уровне целевого числа для описания множества различных полигонов карты одного и того же типа почвы, хотя Scholes et al. (1995) решили не исключать дополнительные профили почвы на том основании, что конкретный тип почвы уже был хорошо представлен. На рис. 2 показаны подсчеты различного радиуса связи между полигонами карты и профилями почвы. Среднее значение составило около 146 км, а 75-й процентиль — около 520 км, что указывает на то, что большая часть связи происходит в масштабе климатической зоны.Хотя естественное сходство и разнообразие в основном рассматривалось в контексте самой почвенной карты в предыдущих исследованиях (Webb et al., 1993; Reynolds et al., 2000; Batjes, 2006), метод привязки на основе расстояния, который учитывает расстояние между полигонами почвы и профилями, лучше представляет эти свойства. Рис. 3 был получен путем вычитания содержания песка и глины, полученного по типам почвы, из значений, полученных по полигонам карты. Содержание этих почвенных фракций было различным на большинстве полигонов карты.Для связи типа почвы содержание песка на севере и юго-востоке и содержание глины на юго-западе были занижены по сравнению с таковыми для связи многоугольника карты. Различия подтверждают, что лучше определять свойства почвы с помощью метода связи, который учитывает расстояние между профилями и полигонами карты, чтобы представить различия в свойствах почвы разных полигонов с одним и тем же типом почвы. Когда доступны подробные наборы данных, метод связывания многоугольника карты предлагает больше пространственной информации о фракциях почвы.Если профилей почвы недостаточно, связь многоугольника карты и связь типа почвы не будут существенно отличаться, так как связь многоугольника не прекратится, пока она не выйдет за пределы всей области почвенной карты на шаге 2. Это также разумно, что текстура почвы для одного и того же типа почвы варьируется в определенном диапазоне в разных местах, что обычно означает различие в факторах почвообразования, т. е. климате, организмах (включая людей), рельефе, материнском материале и времени ( Jenny, 1941), особенно для почв, сгруппированных вместе на высоком уровне классификации.В таблице 2 показаны ME и RMSE содержания фракции почвы для трех наборов данных: HWSD, набора данных о многоугольных связях и набора данных о привязках типов. В целом, метод многоугольной связи дал наиболее точную оценку, а HWSD дал наименее точную оценку, за исключением того, что многоугольная связь была немного хуже, чем два других набора данных для оценки содержания глины. В пределах наших данных, были некоторые различия в PSD глубины верхнего слоя почвы образцов, отобранных для валидации, и карт PSD.В районах Ансай и Бинсянь все наборы данных завышали содержание песка и глины и занижали содержание ила. Однако в районе Цзитонг методы связывания полигонов и типов завышали содержание ила и занижали содержание песка, тогда как с HWSD произошло обратное. Это указывает на то, что эффективность этих наборов данных зависит от типа почвы, поскольку в этих областях используются разные типы почвы. Во всех областях оценки связи полигонов имели самые низкие RMSE для содержания песка и ила, но в районах Ансай и Бинксиан метод связывания полигонов не показал лучших результатов из трех методов.Источники неопределенности в методах связывания обсуждались в предыдущих исследованиях (Batjes, 2002; Batjes, 2006). Ошибки в пространственных данных намного важнее, чем ошибки в методах анализа почвы, из-за чистоты единиц почвенной карты, которая, вероятно, составляет от 50 до 65% (Landon, 1991). Карта почв Китая в масштабе 1: 1 000 000 составлена на основе …

Выделение и характеристика песчаных, илистых и глинистых фракций почв

% PDF-1.7 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2018-08-14T16: 35: 49-07: 002018-08-14T16: 35: 48-07: 002018-08-14T16: 35: 49-07: 00Appligent AppendPDF Pro 5.5uuid: 0b0c180c-a95d-11b2-0a00-782dad000000uuid: 0b0d60c5-a95d-11b2-0a00-f0a3c6adfe7fapplication / pdf

Выделение и характеристика песчаных, алевритовых и глинистых фракций почв

Prince 9.0 rev 5 (www.princexml.com) AppendPDF Pro 5.5 Ядро Linux 2.6 64-битная 2 октября 2014 Библиотека 10.1.0 конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 40 0 объект > эндобдж 41 0 объект > эндобдж 42 0 объект > эндобдж 43 0 объект > эндобдж 44 0 объект > эндобдж 65 0 объект > эндобдж 66 0 объект > эндобдж 67 0 объект > эндобдж 68 0 объект > эндобдж 69 0 объект > эндобдж 78 0 объект [80 0 R 81 0 R] эндобдж 79 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB] / XObject >>> эндобдж 94 0 объект > / Filter / JBIG2Decode / Height 3330 / Interpolate true / Length 10365 / Name / im261 / Subtype / Image / Type / XObject / Width 2233 >> stream

Границы | Бактериальные предпочтения для конкретных фракций размера частиц почвы, выявленные в результате анализа сообщества

Введение

Первичные органо-минеральные комплексы разного размера (глина <2 мкм; мелкий ил 2–20 мкм; крупный ил 20–63 мкм; песок 63–2000 мкм) составляют основные строительные блоки структуры и функции почвы (Christensen, 2001) .Хотя большая часть органического вещества почвы связана с более мелкими частицами (мелкий ил и глина), фракции песка обычно содержат большую часть свободного органического вещества в виде твердых частиц (POM) (Christensen, 2001). Гранулометрические фракции почв (КЧП) различаются по минералогическому составу (Acosta et al., 2011), поскольку они представляют разные стадии выветривания первичных минералов (Uroz et al., 2009). Характерные минералогические составы вызывают различия в поверхностной реакционной способности и сорбционном поведении PSF, и, как следствие, органическое вещество, связанное с различными PSF, различается по концентрации, химическому составу и разлагаемости (Christensen, 1992).Вследствие этих свойств PSF представляют собой различные микросреды с точки зрения доступной воды, питательных веществ и органических субстратов. В свою очередь, микросреда может быть изменена активностью микробных сообществ, связанных с данной поверхностью частицы.

Большинство почвенных микроорганизмов живет в тесном контакте с поверхностями, а не находится во взвешенном состоянии в почвенной воде (Mills, 2003). Учитывая характерные свойства поверхности и связанные с ними микросреды, различные PSF, скорее всего, выбирают специально адаптированные микробные образования в почве.Предыдущие исследования выявили специфическую микробную активность PSF, о чем свидетельствуют измерения ферментов почвы (Stemmer et al., 1998; Kandeler et al., 2000; Marx et al., 2005), минерализации азота, аммонификации, нитрификации и денитрификации (Lensi et al., 1995; Nacro et al., 1996; Christensen and Olesen, 1998), метаногенез (Zhang et al., 2007; Zheng et al., 2007), а также сорбция и минерализация органических загрязнителей (Botterweck et al., 2014; Hemkemeyer et al., 2015). Кроме того, количество гена, участвующего в круговороте фосфора, различается между PSF (Luo et al., 2017). Методы профилирования, основанные на анализе фосфолипидов (Poll et al., 2003; Zhang et al., 2015) и генетическом фингерпринте ПЦР-амплифицированных генов прокариотической 16S рРНК или последовательностей ITS грибов (Sessitsch et al., 2001; Zhang et al., 2007) ; Neumann et al., 2013) предоставили убедительные доказательства того, что PSFs выбирают для структурно различных микробных сообществ. Однако идентичность микробных таксонов, демонстрирующих предпочтение конкретных PSF, и их вклад в общее микробное сообщество почвы еще не охарактеризованы.

Предыдущие исследования сельскохозяйственных и искусственных почв показали, что условия окружающей среды, представленные различными режимами удобрения или минеральным составом, влияют на структуру бактериального сообщества специфическим образом PSF (Neumann et al., 2013; Hemkemeyer et al., 2014). Целью настоящего исследования было выявление таксонов прокариот, связанных с частицами почвы разного размера, независимо от условий окружающей среды. Поэтому мы проанализировали прокариотические сообщества в почве, полученной в результате долгосрочного эксперимента Аскова по навозу и минеральным удобрениям, начатого в 1894 году на Асковской экспериментальной станции в Дании.Каждая взятая реплика происходила из по-разному обработанной почвы, то есть одна из не удобренных (UNF), вторая из минеральных удобрений (NPK) и третья из полевого участка с навозом (AM) (Christensen et al., 2006). Три по-разному обработанные почвы имели одинаковый pH и одинаковое содержание глины, мелкого ила, крупного ила и частиц размером с песок, но разное количество и качество почвенного органического углерода. Мы применили мягкую обработку ультразвуком, мокрый просеивание и центрифугирование, чтобы изолировать PSF с большей частью прикрепленных клеток.Этот протокол фракционирования почвы ранее оценивался на предмет его эффективности рассеивания и его применимости в анализах, основанных на генетическом фингерпринте и КПЦР (Neumann et al., 2013; Hemkemeyer et al., 2014, 2015). Высокопроизводительное секвенирование с помощью Illumina MiSeq ампликонов гена 16S рРНК использовалось для характеристики прокариотических сообществ и различения таксонов.

Материалы и методы

Отбор проб и фракционирование почвы

Почва образовалась в результате долгосрочных экспериментов Аскова по навозу животных и минеральным удобрениям в Дании (55 ° 28.3′N, 09 ° 06,7′E) (Christensen et al., 2006). Участок представляет собой типичный Hapludalf и суглинистый песок, состоящий из 11% глины (<2 мкм) и 13% мелкого ила (2–20 мкм). В более крупных фракциях преобладают кварц и полевые шпаты, а основными глинистыми минералами являются иллит, смектит и каолинит. Мы отобрали пробы с полевых участков, которые не удобрялись (участок 124 UNF), получая минеральные удобрения (100 кг N, 19 кг P и 87 кг K га ⁻¹ ежегодно; участок NPK 125) или получавшие навоз (37,5 т жидкого навоза крупного рогатого скота). что соответствует 143 кг общего азота, 30 кг фосфора и 134 кг тыс. га ⁻¹ в год; участок AM 116).Отбор проб проводился после сбора травы клевера, используемого для скашивания, и через 18 месяцев после последнего внесения удобрений. Двадцать пять кернов почвы с каждого участка с глубины 0–18 см (горизонт Ap) были отобраны, объединены и медленно высушены на воздухе в лаборатории в течение 6 часов для просеивания (размер ячеек 2 мм). Просеянные образцы хранили при водоудерживающей способности 50–55% в темноте при 4 ° C в течение 9 месяцев. Содержание органического углерода в почве составляло 15,8, 18,3 и 22,5 мг / г ^-1 сухой почвы для UNF, NPK и AM, соответственно, при pH 6.2–6.5 (Hemkemeyer et al., 2015).

Каждую из этих трех обработок оплодотворения фракционировали с помощью трех технических повторов, как описано ранее (Hemkemeyer et al., 2015), с использованием протокола Amelung et al. (1998) в редакции Neumann et al. (2013). Для диспергирования агрегатов с минимальным отрывом микроорганизмов почву суспендировали в дистиллированной воде в соотношении 1: 5 и обрабатывали ультразвуком на гомогенизаторе Sonoplus HD 2200 (Bandelin electronic, Берлин, Германия).Наконечник сонотрода (модель VS 70T) был погружен на 20 мм в почвенную суспензию (общая мощность прибора 70 Вт) и обеспечивала низкую энергоемкость 30 Дж / мл ^-1. Фракцию размером с песок выделяли мокрым просеиванием с размером ячеек 63 мкм. Фракцию <63 мкм центрифугировали при 25 × g дважды в течение 15, 13, 12 и 11 мин соответственно. После каждого этапа центрифугирования собирали супернатант, содержащий фракцию глины, и затем осадки повторно суспендировали. Раствор MgCl ₂ добавляли к супернатантам, содержащим глину, до конечной концентрации 3.3 мМ, а затем глину оставляли отстаиваться в течение ночи при 4 ° C. Поскольку добавление MgCl ₂ не приводило к полному осаждению глины, осадок и оставшуюся суспензию центрифугировали при 2450 × g в течение 10 минут при комнатной температуре и супернатант сливали. Фракцию ила дополнительно разделяли на крупный и мелкий ил мокрым просеиванием с размером ячеек 20 мкм и гравитационным осаждением мелкой фракции ила. В целом, на основе повторений, указанных выше, фракционирование дало всего 45 образцов, в том числе для каждой повторности четыре PSF и нефракционированный образец почвы.

Экстракция ДНК и количественная оценка генов 16S рРНК

ДНК

экстрагировали из 0,5 г свежей массы нефракционированной почвы и из каждой из трех повторностей вышеупомянутых размерных фракций. Материал фракции 63–2000 мкм отбирали непосредственно с сита. Фракции 20–63 и 2–20 мкм суспендировали в дистиллированной воде в соотношении 1: 5, фракцию <2 мкм в соотношении 1:18. Всего 1,8 мл суспензий было перенесено в пробирки для экстракции объемом 2 мл, полученные из набора для экстракции (см. Ниже).После центрифугирования при 12700 × g в течение 5 мин супернатант удаляли пипеткой. Еще две аликвоты использовали для определения сухой массы. Материал, использованный для экстракции ДНК, соответствовал сухой массе примерно 0,5 г фракций размером с песок, 0,4 г каждой фракции ила и примерно 0,1 г глинистой фракции.

Экстракцию ДНК проводили с помощью набора FastDNA ™ SPIN для почвы с использованием прибора FastPrep ^®-24 (оба MP Biomedicals, Санта-Ана, США) в соответствии с инструкциями производителя с небольшими изменениями, как описано в другом месте (Hemkemeyer et al., 2015). ДНК, связанную с связывающей матрицей набора FastDNA ™ SPIN, дважды промывали 1 мл 5,5 М тиоцианата гуанидина (Carl Roth, Карлсруэ, Германия) для удаления совместно экстрагированных загрязняющих веществ.

Для оценки численности частичные гены 16S рРНК были количественно определены из экстрагированных растворов ДНК с помощью кПЦР с использованием системы ПЦР в реальном времени StepOnePlus ™ (Life Technologies / Thermo Fisher Scientific, Карлсбад, Калифорния). Амплификацию проводили с использованием смеси Maxima Probe qPCR Master Mix (2x), включая раствор ROX (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA).Общий объем 20 мкл содержал 500 нМ каждого праймера и 200 нМ зонда, то есть BAC338F, BAC805R и BAC516F для бактерий и ARC787F, ARC1059R и ARC915F для архей (Yu et al., 2005). Для всех образцов в качестве матрицы использовали 2 мкл 10-кратного разведения почвенной ДНК. Для измерения генов 16S рРНК из фракции размером с глину в качестве матрицы использовали 2 мкл 50-кратного разведения. Реакция ПЦР началась с начальной стадии денатурирования при 95 ° C в течение 10 мин, за которой следовали 45 циклов при 95 ° C в течение 15 с и 60 ° C в течение 1 мин.Для построения стандартных кривых использовали ДНК из чистых культур Bacillus subtilis и Methanobacterium oryzae соответственно. Эффективность ПЦР Eff рассчитывалась следующим образом: Eff = (-1 + 10 ^{-1 / наклон стандартной кривой}) x 100%. Для бактерий из нефракционированной почвы Eff составила 96,9% ( R ² = 0,999) и для PSF 92,8% ( R ² = 0,999), для архей — 88,0% ( R ² = 0,999. ) и 89,2% ( R ² = 0.999) соответственно.

Генерация библиотеки Illumina

Секвенирование было выполнено в соответствии с подходом двойного индексирования Kozich et al. (2013). Чтобы избежать интерференции отростков праймеров с геномной ДНК, был использован подход вложенной ПЦР (Berry et al., 2011). Первую реакцию ПЦР с амплификацией гена 16S рРНК проводили отдельно для каждого домена с использованием праймеров F27 (Lane, 1991) и 926r (Liu et al., 1997) для бактерий и A364aF (Burggraf et al., 1997) и A934bR (Grosskopf et al. al., 1998) для архей соответственно. Условия ПЦР и последующая очистка описаны в другом месте (Hemkemeyer et al., 2015). На втором этапе область V4 была амплифицирована с использованием праймеров S-D-ARCH-0519-a-S-15 и S-D-Bact-0785-a-A-21 (Klindworth et al., 2013). Праймеры, использованные в этом исследовании, содержали адаптеры, специально предназначенные для присоединения к проточной ячейке Illumina, индекс 8 пар оснований, позволяющий мультиплексировать, подушечку 10 пар оснований для регулирования всех комбинаций праймеров примерно до одинаковой температуры плавления 65 ° C и последовательность из 2 пар оснований, которая связывает приложение с подходящим праймером и которая антикомплементарна известным областям, фланкирующим область V4.Для мультиплексирования 4 прямых и 12 обратных праймеров были объединены двойным индексированием для дифференциации 48 образцов (таблица S1). ПЦР проводили в объемах 50 мкл, содержащих 10x FastStart High Fidelity Reaction Buffer (включая 1,8 мМ MgCl ₂), 200 мкМ каждого dNTP (оба Roche Diagnostics, Мангейм, Германия), 0,4 мкМ каждого праймера, 5% ( об. / об.) диметилсульфоксид, 2,5 ед. смеси FastStart High Fidelity Enzyme Blend (обе компании Roche Diagnostics) и 2 мкл матрицы, содержащей 5–250 нг ДНК. Реакция ПЦР была 95 ° C в течение 2 минут, 35 циклов: 95 ° C в течение 30 секунд, 50 ° C в течение 30 секунд, 72 ° C в течение 1 минуты и, наконец, 72 ° C в течение 5 минут.Для каждого повторного образца ДНК были проведены две отдельные ПЦР-амплификации, которые впоследствии были объединены. Продукты очищали от гелей агарозы с использованием набора для экстракции фрагментов ДНК из геля / ПЦР Hi Yield ^® (Süd-Laborbedarf GmbH, Gauting, Германия) и количественно оценивали с помощью набора для анализа дцДНК Quant-iT PicoGreen ^® (Life Technologies / Thermo Fisher Scientific ) во флуориметре Mithras LB 940 (Berthold Technologies, Бад-Вильдбад, Германия). Три повтора фиктивного сообщества, состоящего из 10 штаммов (таблица S2), служили контролем для определения ошибки секвенирования.Из каждого бактериального образца и ложного сообщества собирали 50 нг ДНК. Чтобы восстановить соотношение архей и бактерий примерно 1: 100, образцы архей объединяли и к первой смеси добавляли 20 нг ДНК. Конечную смесь отправляли в StarSEQ GmbH (Майнц, Германия) для секвенирования парных концов 250 пар оснований на приборе Illumina MiSeq. Последовательности депонированы в Европейском нуклеотидном архиве (EMBL-EBI; номер доступа PRJEB11366).

Обработка данных

Образцы окружающей среды и фиктивные сообщества обрабатывались отдельно во избежание вмешательства.В общей сложности 7 589 991 необработанное чтение было получено из проб окружающей среды (481 704 из фиктивных сообществ). Чтения на парном конце были объединены с VSEARCH (версия 1.9.5, github.com/torognes/vsearch) с требованием минимальной длины перекрытия 50 нт и минимальной длины объединенного чтения 200 нт. Этого было достигнуто 7 575 500 чтений, то есть 99,8% (фиктивное: 480 061, 99,7%). Последовательности с суммарными ожидаемыми ошибками E> 1 отбрасывались командой fastq_filter. Последовательности короче 251 нуклеотидов были отброшены, а более длинные были обрезаны до 251 нуклеотидов с последующим удалением последовательностей с любым неоднозначным основанием или гомополимерами длиной более шести нуклеотидов с использованием скрининга.seqs команды MOTHUR (версия 1.31.2, Schloss et al., 2009). Таким образом, было сохранено 5668815 (74,7%) последовательностей хорошего качества (фиктивные: 411 718, 85,5%). Используя VSEARCH, мы удалили синглтоны и химеры, которые были идентифицированы путем обнаружения химер de novo с использованием алгоритма UCHIME (Edgar et al., 2011). Последовательности были сгруппированы в OTU (операционные таксономические единицы) с помощью USEARCH cluster_otus (версия 8.1.1831, Edgar, 2010) с порогом идентичности последовательностей 97%, и для каждого кластера была выбрана эталонная последовательность.Контрольные последовательности снова проверяли на наличие химер по справочной базе данных RDP trainset15_092015 (Cole et al., 2014). Последовательности рибосомной РНК экстрагировали с помощью METAXA 2 (Bengtsson-Palme et al., 2015). Эти курированные последовательности были таксономически классифицированы с помощью MOTHUR с использованием справочной базы данных RDP trainset14_032015 (Cole et al., 2014). Последовательности, не классифицированные на уровне домена и классифицированные как митохондрии или эукариоты, были удалены из набора данных.Эти курируемые последовательности генов рРНК использовали в качестве эталонной базы данных для сопоставления всех последовательностей хорошего качества, включая ранее удаленные синглтоны, против них на пороге идентичности 97% с помощью команды usearch_global USEARCH. В общей сложности 4720785 (62,2%) последовательностей хорошего качества были сопоставлены с семенами образцов окружающей среды (фиктивные: 405 481, 84,2%). Таксоны, классифицированные как цианобактерии / хлоропласты, были проверены с помощью поиска Megablast на веб-сайте NCBI (Agarwala et al., 2016), а те, которые не были четко идентифицированы как цианобактерии, были удалены из набора данных.Частота ошибок при секвенировании оценивалась в соответствии со стандартной рабочей процедурой MiSeq (версия от 18 апреля 2014 г. 16:17, Kozich et al., 2013) с использованием MOTHUR и R (версия 3.2.3, R Core Team, 2015). Мнимые сообщества служили доверенным лицом, указывающим, что уровень ошибок секвенирования составлял 0,06%. Для следующих анализов были разделены бактериальные и архейные данные.

Анализ данных

Кривые разрежения были созданы с использованием MOTHUR и R . Для расчета оценки охвата на основе численности (ACE; Chao and Lee, 1992) индекс Шеннона-Винера (H ‘), выраженный как N ₁ = e ^H’ (MacArthur, 1965), и основанный на H ‘ (J ‘), бактериальные последовательности были отобраны для наименьшего числа прочтений (Gihring et al., 2012), то есть 46205 последовательностей на образец (самая большая библиотека — 169863). Экспоненциальная форма N ₁ была выбрана, потому что она использует количество видов в качестве единиц и, следовательно, ее легче интерпретировать (Krebs, 1999). Эти индексы и логарифмически преобразованные данные qPCR были проанализированы с использованием линейных моделей смешанных эффектов с фракцией, установленной как фиксированный эффект, и выборкой, дающей соответствующие фракции, определенные как случайный эффект, и честной значимой разницы Тьюки с использованием R с пакетом NLME (версия 3 .1-131, Pinheiro et al., 2017) и пакет MULTCOMP (Hothorn et al., 2008) соответственно. Для расчета значения p для всех трех обработок «лечение» было включено в модели линейных смешанных эффектов как случайный эффект наивысшего ранга.

Тепловые карты с дендрограммами, основанными на методе невзвешенных парных групп со средним арифметическим, были созданы с использованием пакета R GPLOTS (версия 2.17.0, Warnes et al., 2015). Односторонний анализ сходства (ANOSIM), основанный на несходстве Брея-Кертиса, был выполнен с помощью PAST (версия 3.15, Hammer et al., 2001). В MEGA7 (версия 7.0.18, Кумар и др., 2016) дерево максимального правдоподобия на основе двухпараметрической модели Кимуры (Kimura, 1980) было построено с использованием 500-кратного бутстрэппинга.

Чтобы определить предпочтения PSF, субпопуляции, полученные из разных фракций, сравнивали с использованием R-пакета EDGER (версия 3.12.0, Robinson et al., 2010). Во-первых, данные были отобраны с использованием порогового значения 100 импульсов на миллион по крайней мере в трех выборках (Chen et al., 2015) с последующей нормализацией на основе взвешенного усеченного среднего логарифмических соотношений экспрессии «TMM» -метод (Робинсон и Oshlack, 2010), анализ с использованием подхода обобщенных линейных моделей (McCarthy et al., 2012), а также контроль частоты ложных открытий с помощью алгоритма Бенджамини и Хохберга (1995). Кроме того, значения p были дополнительно скорректированы с использованием поправки Бонферрони для учета множественных парных сравнений. Чтобы рассматривать значимые, а не только статистические различия, были дополнительно выбраны значимые таксоны. Мы предложили значимую разницу, когда субпопуляция большего размера была в четыре раза больше, чем меньшая, представленная> 10 последовательностями, в два раза -> 100, 1.5 раз для> 1000 и 1,25 раза для> 10 000 последовательностей. Чтобы определить минимальную значимую разницу (Diff _мин) между двумя субпопуляциями, нормализованными к среднему размеру библиотеки, была построена кривая, которая соответствовала нашим предложенным требованиям с R ² = 0,9996 (Рисунок S1):

Diffmin = 0,0104×4−0,2199×3 + 1,6701×2−5,5083x + 8,0079 (1)

, где x — десятичный логарифм размера более крупной субпопуляции. Это уравнение действительно для максимального размера субпопуляции 60 635 последовательностей.Для предпочтений PSF учитывались только таксоны, существенно различающиеся по крайней мере в трех парных сравнениях, потому что это было минимальное количество, которое позволяло интерпретировать эти данные. Чтобы уменьшить количество таксонов, отображаемых на тепловой карте предпочтений, показаны только те таксоны, которые вносили по крайней мере 0,1% в сообщество по крайней мере в одной обработке или PSF. Выбранные таким образом таксоны отображаются как отношения к размеру более крупной субпопуляции на тепловой карте, подготовленной с помощью GPLOTS .Чтобы обеспечить индикатор численности, была создана вторая тепловая карта, основанная на процентном соотношении таксонов, которая была объединена с тепловой картой отношения с использованием CORELDRAW X8 (версия 18.0.0.448, Corel Corporation, Оттава, Канада).

Для оценки процедуры фракционирования результаты OTU были подвергнуты следующей процедуре: виртуальная почва была построена из результатов бактериальных PSF для каждой повторности, то есть UNF, NPK и AM. После усреднения размеров библиотеки количество OTU в образцах PSF умножали на количество копий бактериального гена 16S рРНК в соответствующих пропорциях, заданных распределением частиц по размеру, и суммировали.Анализ проводился на уровне OTU, как описано выше, за исключением того, что учитывались все статистические различия.

Результаты

Численность микробов в нефракционированной почве и фракции размера частиц

Обилие бактерий в нефракционированной почве варьировалось в среднем от 2,2 × 10 ¹⁰ до 3,9 × 10 ¹⁰ копий гена 16S рРНК на грамм сухой почвы (рис. 1A). В пересчете на сухой вес отдельных фракций размера частиц (PSF) глина содержала 2,4–3.8 × 10 ¹¹ копий гена. Число генов значительно уменьшилось с увеличением размера частиц примерно на один порядок для каждого класса размера ( p <0,001, рис. 1A, таблица S3), достигнув 4,9 × 10 ⁸ генов во фракции, содержащей песок и твердые частицы органического вещества (POM ). В нефракционированной почве численность архей была примерно на два порядка ниже, чем у бактерий, в диапазоне от 0,5 × 10 ⁹ до 1,3 × 10 ⁹ генов (рис. 1B). Археи также показали значительное уменьшение по сравнению с глиной (4.3–9,4 × 10 ⁹) до песка / ПОМ (0,6–3,9 × 10 ⁶, p <0,001, рисунок 1B, таблица S3). Для обеих областей картина снижения была одинаковой для неудобренных почв (UNF), минеральных удобрений (NPK) и почв, получающих навоз животных (AM).

Рисунок 1 . Обилие бактерий (A) и архей (B) , представленных числами копий гена 16S рРНК, полученными из трех повторов, то есть неудобренных почв (UNF), минеральных удобрений (NPK) и удобрений животных (AM).Планки погрешностей представляют собой стандартные отклонения трех технических повторений. Разные буквы указывают на существенные различия между техническими повторами между фракциями в рамках каждой обработки оплодотворением. Общие значения p между фракциями при разных обработках бактерий и архей были <0,001 ( F = 512,66) и <0,001 ( F = 646,22), соответственно.

Эффективность процедуры фракционирования почвы

В зависимости от обработки почвы питательными веществами из нефракционированных почв было извлечено от 3 418 до 4 045 различных бактериальных ОТЕ.Три самые крупные фракции имели сравнительно меньше OTU, более низкую равномерность и меньшее разнообразие ( p <0,001, Рисунки 2A – C, Таблица 1; Таблица S3). По сравнению с более крупными фракциями, глина явно показывала более высокие значения этих показателей. Анализ разреженности показал, что большинство OTU были обнаружены с глиной, похожей на нефракционированную почву, и более низкой насыщенностью с тремя самыми крупными фракциями (Рисунок S2).

Рисунок 2 . Оценка богатства бактериальных OTU с использованием оценки охвата на основе численности (ACE) (A) , ровности (J ‘) на основе индекса Шеннона-Винера (H’) (B) и разнообразия H ‘, выраженного в экспоненциальной форма (e ^{H ‘} = N ₁) (C) для трех обработок, т.е.е., неудобренных почв (UNF), минеральных удобрений (NPK) и удобрений животных (AM). Библиотеки были разрежены до 46 205 последовательностей. Столбики ошибок представляют собой стандартные отклонения технических повторов, а разные буквы — значимые различия между ними для каждой обработки оплодотворением. Общие значения p между фракциями при разных обработках были <0,001 каждая (F _ACE = 61,32, F _{J ‘} = 38,95, F _N1 = 80,61).

Таблица 1 .Количество различных бактериальных OTU (операционных таксономических единиц) от каждой обработки (UNF, не удобренный; NPK, минеральный удобренный; AM, удобренный навозом), приведенные как средние значения и стандартные отклонения от их трех технических повторений.

От 164 до 227 бактериальных OTU, присутствующих в нефракционированной почве, не были обнаружены ни в одной из соответствующих PSF (таблица 1), что позволяет предположить, что они были потеряны в процессе фракционирования почвы. Однако на эти OTU приходилось менее 0.4% последовательностей обнаружены в нефракционированной почве (Таблица S4). Интересно, что PSF также выявили OTU, не обнаруженные в библиотеках нефракционированной почвы (Таблица 1), но эти OTU представляли менее 0,9% всех последовательностей, связанных с PSF (Таблица S4).

Относительное количество специфических бактериальных OTU, связанных с PSF, не всегда было таким же, как у соответствующей нефракционированной почвы, что продемонстрировано сравнением с использованием фактически комбинированных PSF. Значительные различия в относительной численности были обнаружены для 49–256 OTU, в зависимости от происхождения репликата (Таблица S5).От 27 до 162 OTU значительно снизились в относительной численности на 24–48%, а в общей сложности от 22 до 123 OTU увеличились на 26–60%. Пораженные OTU принадлежали в основном к Actinobacteria, Alphaproteobacteria, Bacteroidetes и неклассифицированным Bacteria . Учитывая все последовательности, уменьшение количества OTU после фракционирования представляло собой потерю 0,1–2,5% последовательностей, выделенных из нефракционированных почв, в то время как увеличение составляло 0,9–2,6% последовательностей ДНК ампликона PSF.Таким образом, суммы последовательностей ДНК, полученные из PSF, количественно совпадали с теми, которые были обнаружены в нефракционированной почве, из которой были изолированы PSF.

Разнообразие бактерий и предпочтения в отношении фракций размера частиц почвы

Тепловая карта, включающая 50 наиболее распространенных бактериальных OTU, извлеченных из всех PSF (32–47% всех последовательностей), показала, что размер частиц был важным фактором в структурировании бактериального сообщества (рис. 3). Анализ сходства (ANOSIM), включающий все бактериальные OTU, подтвердил уникальность сообществ, полученных из PSF ( R = 0.941, p <0,001, таблица S6).

Рисунок 3 . Тепловая карта 50 наиболее распространенных бактериальных OTU в гранулометрических фракциях (PSF). Цветовой ключ представляет относительное содержание в процентах.

Чтобы количественно оценить предпочтение конкретных бактериальных таксонов для данного PSF, четыре PSF разного размера были проанализированы для каждой OTU и для более высоких таксономических рангов. Среди 50 наиболее распространенных OTU наибольшее предпочтение было обнаружено у Otu0057 ( Skermanella , Alphaproteobacteria, средняя численность в предпочтительном PSF 1.3 ± 0,6% всех последовательностей на образец, дополнительный материал S1, рисунки S3, S4, таблица S7). В зависимости от повтора, этот таксон в мелком иле был в 35–364 раза больше, чем в любом другом PSF. Точно так же присутствие Otu0028 (, Kineosporia, , Actinobacteria, 1,3 ± 1,0%) и Otu0046 (Actinomycetales, 1,6 ± 0,8%) было в 23–175 и 21–75 раз, соответственно, выше в песке / ПОМ. Еще более сильные предпочтения были обнаружены для менее распространенных OTU. Для 50 OTU, показывающих самые сильные различия, различия между размерами самой маленькой и самой большой субпопуляции PSF варьировались в среднем от 64–77 до 338 раз (только один повтор, дополнительный материал S1, рисунки S3, S5, таблица S7).Наибольшее значение было обнаружено для Otu6235 ( Comamonadaceae , Betaproteobacteria, 0,1 ± 0,1%) и его предпочтение в песке / ПОМ.

В зависимости от обработки удобрениями почвы содержали 321–472 OTU со значительными предпочтениями для определенного PSF. Эти OTU составляют 67, 61, 64 и 52% всех толщ, обнаруженных в песке / ПОМ, крупном и мелком иле и глине, соответственно (Таблица 2). Для некоторых таксонов предпочтение PSF было обнаружено только при одной обработке удобрением. Тем не менее, 223 OTU отдали предпочтение почве из всех трех вариантов обработки питательными веществами; они составляли 34–56% всех последовательностей в зависимости от PSF (Таблица 2).Предпочтение может отличаться между репликами, происходящими из почв, удобренных по-разному. Например, в повторностях UNF и AM предпочтение Mycobacterium (Actinobacteria, 1,0 ± 0,1%) уменьшалось в следующем порядке: мелкий ил> крупный ил = глина> песок / ПОМ. Разрешение было ниже для NPK, где было обнаружено только истощение песка / POM (Рисунок 4, Дополнительный материал S1, Рисунки S3, S6, Таблица S12). Таксоны не обнаруживают противоречивых паттернов предпочтения в репликах, происходящих по-разному (Рисунок 4, Рисунки S3-S8, также для OTUs, которые не показаны).Таким образом, доминирующие бактериальные таксоны явно отдавали предпочтение определенному PSF независимо от режима оплодотворения.

Таблица 2 . Количество бактериальных ОТЕ и пропорции, демонстрирующие предпочтение для фракций определенного размера частиц, даны как среднее значение и стандартное отклонение соответствующих технических реплик.

Рисунок 4 . Тепловые карты бактериальных таксонов, значительно различающихся между фракциями размера частиц (PSF) и вносящих вклад не менее 0.1% от общего количества последовательностей в любом PSF или варианте почвы. Различия между субпопуляциями выражаются в соотношении к наиболее многочисленной (красные области). Количественные вклады в сообщества показаны синим цветом в логарифмической шкале. Серые области указывают на недостающее значение. Информацию о значимости и расхождениях см. Также в разделе S1 дополнительных материалов и на рисунках S3, S6 – S8.

Таксоны, показывающие PSF-предпочтения во всех трех повторах, показаны на Рисунке 4 и Рисунках S6-S8 (см. Также Таблицы S8-S12).Песок / ПОМ был предпочтительным местом для Kineosporia и Pseudonocardiaceae (оба Actinobacteria, средняя численность в предпочтительных PSF вместе 2,2 ± 1,0%), Flavobacteriia и других Bacteroidetes (вместе 1,6 ± 0,4%), Caulobacteraceae, Rhizobium и другие Alphaproteobacteria (вместе 2,1 ± 1,9%). Только Gemmatimonadales (Gemmatimonadetes, 3,6 ± 1,3%) отдали предпочтение крупному илу. Актинобактерии (37.2 ± 3,0%, за исключением таксонов, упомянутых выше), GpI цианобактерий (0,1 ± 0,1%), Acetobacteraceae и Skermanella (обе Alphaproteobacteria, вместе 2,6 ± 0,7%) и Nitrosospira (бетапротеобактерии, 0,7 ± 0,3%) были наиболее многочисленны в тонком иле. Наибольшее относительное содержание в глине было обнаружено для Planctomycetales (Planctomycetes, 2,2 ± 0,7%), Sphingomonadaceae (Alphaproteobacteria, 3,2 ± 1,1%) и Arenimonas (Gammaproteobacteria, 1.9 ± 0,4%). Несколько таксонов показали явное предпочтение более чем одному PSF, например две самые мелкие фракции (мелкий ил и глина) с Geobacter (Deltaproteobacteria, 1,3 ± 0,9%).

Фракция песок / ПОМ была значительно обеднена Mycobacterium, Nakamurella и Gaiella (все актинобактерии, средняя численность в PSF с наибольшей численностью вместе 13,7 ± 1,7%), большинство Firmicutes (2,2 ± 0,5%) и Nitrosomonadaceae (Betaproteobacteria, 0.7 ± 0,3%). Мелкий ил был низким у Acidobacteria Gp10 (0,2 ± 0,0%), Flavobacteriaceae (Bacteroidetes, 0,6 ± 0,2%) и Xanthamonadaceae (Gammaproteobacteria, 4,1 ± 0,8%). Для глины примерами истощения были Acidobacteria Gp17 (0,6 ± 0,3%), Bradyrhizobium (Alphaproteobacteria, 9,6 ± 2,5%) и Corallococcus (Deltaproteobacteria, 0,7 ± 0,4%). Интересно, что Новосфингобиум (Alphaproteobacteria, 0,3 ± 0,0%) обеднен обеими фракциями ила.

Разнообразие архей и реакция на фракции размера частиц

Всего было получено 37 887 последовательностей архей (0,8% всех прокариотических последовательностей) с размерами библиотек от 319 до 1432. Кривые разрежения показали, что усилия по отбору образцов захватили большинство OTU и, таким образом, были достаточными для сравнений (рисунок S9). Последовательности могут быть назначены на 25 OTU. В каждом образце 98,3–100% последовательностей были классифицированы как Nitrososphaera , за исключением одного образца песка / ПОМ из NPK, который авторы сочли выбросом (рис. 5).Однако среди этих ОТЕ, присвоенных Nitrososphaera в дереве максимального правдоподобия, Otu0276 сгруппировались вместе с Candidatus Nitrosocosmicus franklandus C13, а Otu4703 сгруппировались вместе с двумя членами Candidatus Nitrosotalea (Рисунок S10). Поиск мегабластов на сайте NCBI (Agarwala et al., 2016) показал для Euryarchaeotes (до 1,7% последовательностей), равное или меньшее 82% сходства гена 16S рРНК с генами 16S рРНК известных метаногенов.

Рисунок 5 .Тепловая карта всех OTU архей во фракциях размера частиц почвы (PSF). Цветовой ключ представляет относительную численность.

Тепловая карта показала более сильные различия между тремя различными способами обработки почвы, чем между разными PSF (Рисунок 5). Однако мелкий ил, выделенный из UNF и NPK, сгруппировался вместе с PSF из AM, в то время как тонкий ил из AM сгруппировался отдельно от UNF и NPK. ANOSIM подтвердил отсутствие четких различий между PSF-сообществами ( R = 0.238, p <0,001), хотя подчеркивает тонкую важность тонкого ила (Таблица S6). Соответственно, предпочтение мелкодисперсному илу было обнаружено для Otu0276 (23,5 ± 3,9%), но только для почвы после обработок UNF и NPK и после исключения выброса из набора данных (Таблицы S13 – S14).

Обсуждение

По сравнению с традиционными методами фракционирования почвенных частиц по размеру с использованием ультразвукового диспергирования и центрифугирования (Amelung et al., 1998), настоящая процедура применяет более низкий уровень ультразвуковой энергии для минимизации отделения клеток от PSF.Этой энергии было достаточно для адекватного диспергирования этого легкого текстурированного супесчаного грунта, что подтверждается данными о текстуре почвы, полученными традиционными методами (Hemkemeyer et al., 2015). На небольшие потери бактериальных клеток во время фракционирования указывало сравнение между количеством генов 16S рРНК, полученных из ДНК в нефракционированных почвах, и суммой номеров генов 16S рРНК, связанных с отдельными PSF. Эти потери были сопоставимы с потерями Neumann et al. (2013), обнаруженные с помощью анализа содержания ДНК и количественной ПЦР воды после фракционирования суглинка.Конечно, нельзя исключать перенос отслоившихся бактериальных клеток между PSF. Взвешенные бактериальные клетки, вероятно, были собраны вместе с фракцией глины с учетом центробежной силы, приложенной к частицам осадка размером с глину (Peterson et al., 2012). Однако глинистая фракция представляет собой самую большую площадь поверхности (Neumann et al., 2013) и связана с большей частью микробной биомассы почвы (Jocteur Monrozier et al., 1991; Lensi et al., 1995; Stemmer et al., 1998). ). Накопление отделившихся клеток во фракции размером с глину вряд ли окажет сильное влияние на состав таксонов бактерий, доминирующих с глиной.Фактически, состав сообществ, полученных из нефракционированной почвы, и суммы сообществ из соответствующих PSFs был очень похож.

Бактериальные предпочтения для различных PSF подтверждают результаты анализов жирных кислот, полученных из фосфолипидов в рисовой почве суглинка, где более мелкие фракции (<63 мкм) были обогащены грамположительными бактериями (особенно актиномицетами), в то время как грамотрицательные бактерии были более многочисленны в более крупных фракциях (Zhang et al., 2015). С более высоким таксономическим разрешением, примененным в настоящем исследовании, мы обнаружили, что фракция песок / ПОМ из почв UNF и NPK была обеднена представителями Acidobacteria , подтверждая предпочтение частиц меньшего размера, как ранее предполагалось путем секвенирования клона, полученного из PSF. библиотеки из пахотного суглинка (Sessitsch et al., 2001).

До 70% бактериальных последовательностей представляли OTU с предпочтением конкретной PSF. Предпочтение высокой доли таксонов определенным размерам частиц можно объяснить различными свойствами поверхности и микроокружением PSF. Поверхности частиц почвы создают особые условия в отношении возможности прикрепления клеток и образования колоний, наличия питательных веществ, углерода, воды и других важных факторов роста. Большинство из этих характеристик зависит от минералогического состава и модифицировано поверхностными покрытиями из полуторных оксидов и органических веществ (Guerin, Boyd, 1992; Rogers et al., 1998; Маук и Робертс, 2007; Hemkemeyer et al., 2015). Минеральный состав двух более крупных фракций (крупнозернистый ил и песок / ПОМ) в почве Асков похож (преобладает кварц), и основное различие между двумя PSF связано с присутствием ПОМ в фракции размером с песок (Christensen, 1992, 2001). Это может объяснить предпочтение Streptomycetaceae в UNF, которые обычно участвуют в начальных стадиях разложения (Chater et al., 2010). Предпочтительные размеры частиц были также показаны для разлагающей полиароматические углеводороды (ПАУ) Mycobacterium , которая была связана с глинистой фракцией, которая, как известно, аккумулирует большую часть ПАУ в загрязненных почвах (Uyttebroek et al., 2006). Кроме того, на предпочтения субстратов, специфичных для PSF, указывают исследования активности почвенных ферментов (Stemmer et al., 1998; Kandeler et al., 2000; Marx et al., 2005).

В то время как большинство доминирующих бактериальных таксонов продемонстрировали явное предпочтение PSF в исследуемой почве, домен архей был менее специфичным. Только в единственном случае Candidatus Nitrosocosmicus наблюдалось повышенное относительное содержание в тонком иле. Интересно, что относительная численность нитрифицирующих бактерий, т.е.е., Nitrosomonadales и Nitrospiraceae , были самыми высокими в тонком иле. Возможно, поверхности частиц ила представляют собой горячие точки для нитрификации. В нескольких исследованиях сообщается о корреляции между азотной минерализацией и частицами меньшего размера (Chichester, 1969, 1970; Cameron and Posner, 1979; Lowe and Hinds, 1983; Catroux and Schnitzer, 1987), но Накро и др. (1996) предположили, что большинство нитрифицирующих организмов в тропической почве обитают в более крупных фракциях. Было обнаружено, что аммонификация, обеспечивающая субстрат для нитрификации, находится в основном в более мелких фракциях (Nacro et al., 1996; Бимюллер и др., 2014). Однако большинство архей в асковской почве, в которой преобладали Nitrososphaera , оказались независимыми от природы PSFs. Это контрастирует с результатами исследования искусственной почвы, где сообщества архей различались между фракциями> 20 и <20 мкм (Hemkemeyer et al., 2014).

В структурно неповрежденной почве большинство первичных частиц включено в агрегаты разного размера. В то время как текстура почвы (пропорции PSF) является относительно статическим свойством данного грунта, агрегаты структурно более динамичны и подвержены механическому нарушению почвы.Что касается газообмена, влажности почвы и наличия субстрата, агрегаты почвы представляют собой более высокий уровень структурной и функциональной сложности, которая в конечном итоге формирует микробиологические среды обитания для бактерий и других членов почвенного микробного сообщества. Более крупные частицы (крупный ил и песок) менее распространены в микроагрегатах (<250 мкм; Kristiansen et al., 2006), а поры почвы меньше, а газообмен в микроагрегатах ограничен в периоды, когда почвы влажные. Большая часть крупного ила и частиц размером с песок встречается в виде отдельных частиц или включается в макроагрегаты (> 250 мкм).Микроорганизмы, связанные с макроагрегатами, будут подвергаться воздействию аэробных условий в течение более длительных периодов времени, что может привести к преобладанию аэробных микроорганизмов (Sessitsch et al., 2001). Поэтому предпочтение ферментативных и нитратных дышащих бактерий, таких как Opitutus , фракции песок / ПОМ в UNF кажется удивительным (Chin et al., 2001). С другой стороны, внешняя и внутренняя поверхности более крупной частицы почвы, включенной в макроагрегаты, могут подвергаться воздействию различных микросредств, включая окислительно-восстановительные условия.

Интересно, что несколько таксонов, например, Otu0098 ( Sphingomonas , Alphaproteobacteria) и новосфингобиум , были обеднены мелким и крупным илом. Учитывая различный минералогический состав и градиент качества субстрата от растений к микробным источникам (Christensen, 1992; Ladd et al., 1996), можно ожидать постепенного изменения PSF от более грубых к более мелким. Следовательно, хотя истощение определенных бактериальных компонентов в конечных точках этого градиента может происходить в результате как абиотических, так и биотических ограничений, истощение фракций ила среднего размера может указывать на конкуренцию или антагонизм между таксонами микробов.

Различные режимы удобрения были выбраны в этом исследовании как повторения для определения экологически более устойчивых предпочтений. Применяемые более 110 лет обработки удобрениями вызвали различия в медленно меняющихся свойствах почвы, таких как органическое вещество почвы, но обработки также вызывают динамические изменения, опосредованные ежегодным добавлением питательных веществ для растений и свежих субстратов, то есть пожнивных остатков и навоза. Обе категории изменений должны были повлиять на структуру микробного сообщества почвы.Таким образом, предпочтения PSF, обнаруженные во всех трех повторах, указывают на устойчивость окружающей среды в почве Аскова, что имело место до 56% высококачественных последовательностей бактериального гена 16S рРНК. Хотя это исследование на основе ампликонов демонстрирует уместность применяемого метода фракционирования для определения предпочтений PSF в суглинистых песках Аскова, необходимы дополнительные анализы, включающие почвы с разной текстурой и разные типы почв, а также подходы на основе функциональных групп, чтобы улучшить понимание важность свойств поверхности первичных частиц для поддержания конкретных таксонов бактерий и, в более общем плане, пространственной неоднородности и бактериального разнообразия в почвах.

Авторские взносы

MH и CT разработали исследование и написали рукопись. MH собрал все данные и провел анализ. AD внесла свой вклад в анализ. Британская Колумбия взяла образцы почвы, внесла концептуальный вклад и внесла свой вклад в доработку рукописи.

Финансирование

Это исследование финансировалось Немецким исследовательским фондом (номер гранта TE 383 / 3-2). AD был поддержан Федеральным управлением сельского хозяйства и продовольствия Германии (BLE, грант № 2813IL-01).Датский вклад был финансово поддержан программой ЕС h3020-SFS-2014-2015 (проект SoilCare; грант № 677407).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Бритту Мюллер, Яну Усарек и Карин Трешер за их отличную техническую помощь. Мы благодарим Дорин Габриэль, Мартина Хартманна, Райнера Мартенса, Астрид Нэтер и Мартона Собослай за советы и обсуждения.Кроме того, мы хотели бы поблагодарить Джоанну Ханзель и Кая Тоше за их координацию и поддержку приоритетной программы DFG SPP1315 Немецкого исследовательского фонда (DFG).

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2018.00149/full#supplementary-material

Список литературы

Акоста, Дж. А., Мартинес-Мартинес, С., Фаз, А., и Ароцена, Дж. (2011). Накопление основных и микроэлементов во фракциях частиц почв на восьми различных исходных материалах. Geoderma 161, 30–42. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2010.12.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Агарвала Р., Барретт Т., Бек Дж., Бенсон Д. А., Боллин К., Болтон Э. и др. (2016). Ресурсы базы данных Национального центра биотехнологической информации. Nucleic Acids Res. 44, D7 – D19. DOI: 10.1093 / nar / gkv1290

CrossRef Полный текст

Амелунг У., Зеч У., Чжан Х., Фоллетт Р. Ф., Тиссен Х., Нокс Э. и др. (1998).Запасы углерода, азота и серы в фракциях частиц по размеру под влиянием климата. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 62, 172–181. DOI: 10.2136 / sssaj1998.03615995006200010023x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Bengtsson-Palme, J., Hartmann, M., Eriksson, K. M., Pal, C., Thorell, K., Larsson, D. G. J., et al. (2015). metaxa2: улучшенная идентификация и таксономическая классификация малых и больших субъединиц рРНК в метагеномных данных. Мол. Ecol. Ресурс. 15, 1403–1414.DOI: 10.1111 / 1755-0998.12399

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

Бенджамини Ю. и Хохберг Ю. (1995). Контроль ложного обнаружения — практичный и эффективный подход к множественному тестированию. Дж. Р. Статист. Soc. B Methodol. 57, 289–300.

Google Scholar

Берри Д., Бен Махфуд К., Вагнер М. и Лой А. (2011). Праймеры со штрих-кодом, используемые в мультиплексной амплификации смещения пиросеквенирования ампликона. Заявл. Environ. Microbiol. 77, 7846–7849. DOI: 10.1128 / AEM.05220-11

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бимюллер К., Мюллер К. В., фон Лютцов М., Крейлинг О., Кёльбл А., Хауг С. и др. (2014). Разделенная минерализация углерода и азота во фракциях почвенных частиц верхнего слоя почвы. Soil Biol. Biochem. 78, 263–273. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2014.08.001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Botterweck, J., Claßen, D., Zegarski, T., Gottfroh, C., Kalathoor, R., Schäffer, A., et al. (2014). Корреляция между судьбой и образованием неэкстрагируемых остатков C-14-металаксила и ферментативной активностью в почве. J. Environ. Sci. Пестик здоровья B. Food Contam. Agric. Отходы 49, 69–78. DOI: 10.1080 / 03601234.2014.844600

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Бургграф С., Хубер Х. и Стеттер К. О. (1997). Реклассификация отрядов и семейств кренархей в соответствии с данными о последовательности 16S рРНК. Внутр. J. Syst. Бактериол. 47, 657–660. DOI: 10.1099 / 00207713-47-3-657

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кэмерон Р. С. и Познер А. М. (1979). Минерализуемый органический азот в почве, фракционированный по размеру частиц. J. Soil Sci. 30, 565–577. DOI: 10.1111 / j.1365-2389.1979.tb01010.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Катру, Г., и Шнитцер, М. (1987). Химические, спектроскопические и биологические характеристики органического вещества во фракциях размера частиц, отделенных от Aquoll. Почвоведение. Soc. Являюсь. J. 51, 1200–1207. DOI: 10.2136 / sssaj1987.03615995005100050020x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чао А. и Ли С. М. (1992). Оценка количества классов по охвату выборки. J. Am. Statis. Доц. 87, 210–217. DOI: 10.1080 / 01621459.1992.10475194

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чейтер, К. Ф., Биро, С., Ли, К. Дж., Палмер, Т., и Шремпф, Х. (2010). Сложная внеклеточная биология Streptomyces. FEMS Microbiol. Ред. 34, 171–198. DOI: 10.1111 / j.1574-6976.2009.00206.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чичестер, Ф. У. (1969). Азот во фракциях органо-минеральных отложений почвы. Почвоведение. 107, 356–363. DOI: 10.1097 / 00010694-196

0-00008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чичестер, Ф. В. (1970). Превращения азота удобрений в почве. 2. Азот тотальный и меченый N-15 органо-минеральных фракций седиментации почвы. Почва растений 33, 437–456. DOI: 10.1007 / BF01378233

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чин, К. Дж., Лизак, В., и Янссен, П. Х. (2001). Opitutus terrae gen. nov., sp. nov., для размещения новых штаммов подразделения Verrucomicrobia, выделенных из почвы рисовых полей. Внутр. J. Syst. Evol. Microbiol. 51, 1965–1968. DOI: 10.1099 / 00207713-51-6-1965

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристенсен, Б.Т. (1992). Физическое фракционирование почвы и органического вещества по размеру и плотности первичных частиц разделяет. Adv. Почвоведение. 20, 1–90. DOI: 10.1007 / 978-1-4612-2930-8_1

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристенсен Б. Т. (2001). Физическое фракционирование почвы и структурно-функциональная сложность круговорота органического вещества. Eur. J. Почвоведение. 52, 345–353. DOI: 10.1046 / j.1365-2389.2001.00417.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристенсен, Б.Т. и Олесен Дж. Э. (1998). Потенциал азотной минерализации органоминеральной крупности отделяется от почв с ежегодным зарастанием соломы. Eur. J. Почвоведение. 49, 25–36. DOI: 10.1046 / j.1365-2389.1998.00130.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кристенсен, Б. Т., Петерсен, Дж., И Трендемёллер, У. М. (2006). Асковские многолетние опыты с навозом и минеральными удобрениями: стоянка Лермаркен 1894–2004. Отчет DIAS Plant Prod. 121, 1–104.

Google Scholar

Коул, Дж. Р., Ван, К., Фиш, Дж. А., Чай, Б. Л., МакГаррел, Д. М., Сан, Ю. Н. и др. (2014). Проект базы данных рибосом: данные и инструменты для высокопроизводительного анализа рРНК. Nucleic Acids Res. 42, D633 – D642. DOI: 10.1093 / nar / gkt1244

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Эдгар Р. К., Хаас Б. Дж., Клементе Дж. К., Айва К. и Найт Р. (2011). UCHIME улучшает чувствительность и скорость обнаружения химер. Биоинформатика 27, 2194–2200. DOI: 10.1093 / биоинформатика / btr381

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гиринг, Т. М., Грин, С. Дж., И Шадт, К. У. (2012). Массивно параллельное секвенирование генов рРНК усугубляет возможность предвзятого сравнения разнообразия сообществ из-за переменных размеров библиотек. Environ. Microbiol. 14, 285–290. DOI: 10.1111 / j.1462-2920.2011.02550.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Гросскопф, Р., Янссен, П. Х., и Лизак, В. (1998). Разнообразие и структура метаногенного сообщества в микрокосмах бескислородных рисовых полей, исследованных путем культивирования и прямого извлечения последовательности гена 16S рРНК. Заявл. Environ. Microbiol. 64, 960–969.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Герен У. Ф. и Бойд С. А. (1992). Дифференциальная биодоступность нафталина, сорбированного почвой, для двух видов бактерий. Заявл. Environ. Microbiol. 58, 1142–1152.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Хемкемейер, М., Кристенсен Б. Т., Мартенс Р. и Теббе К. С. (2015). Фракции частиц почвы содержат различные микробные сообщества и различаются по потенциалу микробной минерализации органических загрязнителей. Soil Biol. Biochem. 90, 255–265. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2015.08.018

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Хемкемейер, М., Пронк, Г. Дж., Хайстер, К., Кегель-Кнабнер, И., Мартенс, Р., и Теббе, К. К. (2014). Исследования искусственных почв выявляют доменные предпочтения микроорганизмов для колонизации различных почвенных минералов и фракций частиц. Fems Microbiol. Ecol. 90, 770–782. DOI: 10.1111 / 1574-6941.12436

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Джоктер Монрозье, Л., Лэдд, Дж. Н., Фицпатрик, Р. У., Фостер, Р. К., и Раупах, М. (1991). Компоненты и содержание микробной биомассы размерных фракций в почвах контрастной агрегации. Geoderma 50, 37–62. DOI: 10.1016 / 0016-7061 (91) -O

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Канделер, Э., Черко Д., Брюс К. Д., Стеммер М., Хоббс П. Дж., Барджетт Р. Д. и др. (2000). Структура и функция почвенного микробного сообщества в микробиологических средах обитания почвы, загрязненной тяжелыми металлами. Biol. Ферти. Почвы 32, 390–400. DOI: 10.1007 / s003740000268

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кимура, М. (1980). Простой метод оценки скорости эволюции замен оснований посредством сравнительных исследований нуклеотидных последовательностей. J. Mol. Evol. 16, 111–120.DOI: 10.1007 / BF01731581

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Клиндворт, А., Прюсс, Э., Швир, Т., Пеплис, Дж., Кваст, К., Хорн, М. и др. (2013). Оценка общих праймеров для ПЦР гена 16S рибосомной РНК для классических исследований и исследований разнообразия на основе секвенирования следующего поколения. Nucleic Acids Res. 41: e1. DOI: 10.1093 / nar / gks808

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Козич, Дж. Дж., Весткотт, С.Л., Бакстер, Н. Т., Хайлендер, С. К., и Шлосс, П. Д. (2013). Разработка стратегии двухиндексного секвенирования и конвейера курации для анализа данных последовательности ампликонов на платформе секвенирования MiSeq Illumina. Заявл. Environ. Microbiol. 79, 5112–5120. DOI: 10.1128 / AEM.01043-13

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кребс, К. Дж. (1999). Экологическая методология . Менло-Парк, Калифорния: Бенджамин / Каммингс.

Google Scholar

Кристиансен, С.М., Шйоннинг, П., Томсен, И. К., Олесен, Дж. Э., Кристенсен, К., и Кристенсен, Б. Т. (2006). Сходство макроагрегатов разной величины в пахотных почвах разного состава. Geoderma 137, 147–154. DOI: 10.1016 / j.geoderma.2006.08.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Кумар, С., Стечер, Г., Тамура, К. (2016). MEGA7: молекулярно-эволюционный генетический анализ версии 7.0 для больших наборов данных. Мол. Биол. Evol. 33, 1870–1874. DOI: 10.1093 / molbev / msw054

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лэдд, Дж. Н., Фостер, Р. К., Наннипьери, П., и Оадес, Дж. М. (1996). «Структура почвы и биологическая активность», в Soil Biochemistry , под ред. G. Stotzky и J.-M. Боллаг (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Марсель Деккер Инк.), 23–78.

Google Scholar

Lane, D. J. (1991). «Секвенирование 16S / 23S рРНК», в Nucleic Acid Techniques in Bacterial Systematics , eds E. Stackebrandt and M.Гудфеллоу (Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons Ltd.), 115–175.

Google Scholar

Лензи, Р., Клей-Жоссеран, А., и Джоктер Монрозье, Л. (1995). Денитрификаторы и денитрифицирующая активность в размерных долях моллизола при постоянном выпасе и непрерывном культивировании. Soil Biol. Biochem. 27, 61–69. DOI: 10.1016 / 0038-0717 (94) 00132-K

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лю В. Т., Марш Т. Л., Ченг Х. и Форни Л. Дж. (1997).Характеристика микробного разнообразия путем определения полиморфизма длин концевых рестрикционных фрагментов генов, кодирующих 16S рРНК. Заявл. Environ. Microbiol. 63, 4516–4522.

PubMed Аннотация | Google Scholar

Лоу, Л. Э., и Хайндс, А. А. (1983). Минерализация азота и серы из крупнозернистых отделяет глейзолистые почвы. Кан. J. Почвоведение. 63, 761–766. DOI: 10.4141 / cjss83-079

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Луо, Г., Ling, N., Nannipieri, P., Chen, H., Raza, W., Wang, M., et al. (2017). Режимы длительного удобрения влияют на состав щелочной фосфомоноэстеразы, кодирующей микробное сообщество вертисола и его производных фракций почвы. Biol. Fertil. Почвы 53, 375–388. DOI: 10.1007 / s00374-017-1183-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Макартур Р. Х. (1965). Закономерности видового разнообразия. Biol. Преподобный Cambridge Philos. Soc. 40, 510–533.DOI: 10.1111 / j.1469-185X.1965.tb00815.x

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маркс, М.С., Канделер, Э., Вуд, М., Вермбтер, Н., и Джарвис, С.С. (2005). Изучение ферментативного ландшафта: распределение и кинетика гидролитических ферментов в гранулометрических фракциях почвы. Soil Biol. Biochem. 37, 35–48. DOI: 10.1016 / j.soilbio.2004.05.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маук Б. С. и Робертс Дж. А. (2007). Минералогический контроль численности и разнообразия микробных сообществ, прикрепляющихся к поверхности. Geomicrobiol. J. 24, 167–177. DOI: 10.1080 / 014701457162

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Маккарти, Д. Дж., Чен, Ю. С., и Смит, Г. К. (2012). Анализ дифференциальной экспрессии многофакторных экспериментов RNA-Seq в отношении биологической изменчивости. Nucleic Acids Res. 40, 4288–4297. DOI: 10.1093 / nar / gks042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Миллс, А. Л. (2003). На связи: микробная жизнь на поверхности частиц почвы. Adv. Агрон. 78, 1–43. DOI: 10.1016 / S0065-2113 (02) 78001-2

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Накро, Х. Б., Бенест, Д., и Аббади, Л. (1996). Распределение микробной активности и органического вещества по размеру частиц во влажной почве саванны (Ламто, Кот-д’Ивуар). Soil Biol. Biochem. 28, 1687–1697. DOI: 10.1016 / S0038-0717 (96) 00246-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Neumann, D., Heuer, A., Hemkemeyer, M., Мартенс Р. и Теббе К. С. (2013). Реакция микробных сообществ на длительное оплодотворение зависит от их микробиологической среды обитания. FEMS Microbiol. Ecol. 86, 71–84. DOI: 10.1111 / 1574-6941.12092

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Петерсон, Б. У., Шарма, П. К., Ван Дер Мей, Х. К., и Бушер, Х. Дж. (2012). Повреждение поверхности бактериальных клеток из-за центробежного уплотнения. Заявл. Environ. Microbiol. 78, 120–125. DOI: 10.1128 / AEM.06780-11

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пинейро, Дж., Бейтс, Д., Деброй, С., Саркар, Д., и команда, Р. К. (2017). nlme: Линейные и нелинейные модели смешанных эффектов. Версия пакета R 3.1-131 . Доступно в Интернете по адресу: https://CRAN.R-project.org/package=nlme

Poll, C., Thiede, A., Wermbter, N., Sessitsch, A., and Kandeler, E. (2003). Микромасштабное распределение микроорганизмов и активности микробных ферментов в почве с долгосрочными органическими поправками. Eur. J. Почвоведение. 54, 715–724. DOI: 10.1046 / j.1351-0754.2003.0569.x,

CrossRef Полный текст | Google Scholar

R Основная команда (2015). R: язык и среда для статистических вычислений. Вена: Фонд R для статистических вычислений. Доступно в Интернете по адресу: http://www.R-project.org/

Робинсон, М. Д., Маккарти, Д. Дж., И Смит, Г. К. (2010). edgeR: пакет Bioconductor для анализа дифференциальной экспрессии цифровых данных экспрессии генов. Биоинформатика 26, 139–140. DOI: 10.1093 / биоинформатика / btp616

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Роджерс, Дж. Р., Беннет, П. К. и Чой, В. Дж. (1998). Полевые шпаты как источник питательных веществ для микроорганизмов. Am. Минеральная. 83, 1532–1540. DOI: 10.2138 / AM-1998-11-1241

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Шлосс, П. Д., Весткотт, С. Л., Рябин, Т., Холл, Дж. Р., Хартманн, М., Холлистер, Э. Б. и др.(2009). Представляем MOTHUR: программное обеспечение с открытым исходным кодом, независимое от платформы, поддерживаемое сообществом, для описания и сравнения сообществ микробов. Заявл. Environ. Microbiol. 75, 7537–7541. DOI: 10.1128 / AEM.01541-09

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Sessitsch, A., Weilharter, A., Gerzabek, M.H., Kirchmann, H., and Kandeler, E. (2001). Структура микробной популяции во фракциях частиц почвы в многолетнем полевом эксперименте с удобрениями. Заявл. Environ. Microbiol. 67, 4215–4224. DOI: 10.1128 / AEM.67.9.4215-4224.2001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Стеммер М., Герзабек М. Х. и Канделер Э. (1998). Органическое вещество и активность ферментов в гранулометрических фракциях почв, полученных после обработки низкоэнергетическим ультразвуком. Soil Biol. Biochem. 30, 9–17. DOI: 10.1016 / S0038-0717 (97) 00093-X

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Уроз, С., Кальварусо, К., Терпо, М. П., и Фрей-Клетт, П. (2009). Выветривание минералов бактериями: экология, акторы и механизмы. Trends Microbiol. 17, 378–387. DOI: 10.1016 / j.tim.2009.05.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Uyttebroek, M., Breugelmans, P., Janssen, M., Wattiau, P., Joffe, B., Karlson, U., et al. (2006). Распределение сообщества Mycobacterium и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) среди фракций разного размера в почве, длительно загрязненной ПАУ. Environ. Microbiol. 8, 836–847. DOI: 10.1111 / j.1462-2920.2005.00970.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Варнес, Г. Р., Болкер, Б., Бонебаккер, Л., Джентльмен, Р., Лиау, В. Х. А., Ламли, Т. и др. (2015). gplots: различные инструменты программирования R для построения графиков данных. Пакет R версии 2.17.0 . Доступно в Интернете по адресу: http://CRAN.R-project.org/package=gplots

Yu, Y., Lee, C., Kim, J., and Hwang, S. (2005). Группоспецифичные наборы праймеров и зондов для обнаружения метаногенных сообществ с использованием количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени. Biotechnol. Bioeng. 89, 670–679. DOI: 10.1002 / bit.20347

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Zhang, P.J., Zheng, J.F., Pan, G.X., Zhang, X.H., Li, L.Q., and Tippkötter, R. (2007). Изменения в структуре и функции микробного сообщества во фракциях частиц рисовой почвы при различных длительных обработках удобрений из района озера Тай, Китай. Коллоидные поверхности B Biointer. 58, 264–270. DOI: 10.1016 / j.colsurfb.2007.03.018

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжан, К., Чжоу, В., Лян, Г. К., Сан, Дж. В., Ван, X. Б., и Хэ, П. (2015). Распределение питательных веществ почвы, активности внеклеточных ферментов и микробных сообществ по фракциям размера частиц в долгосрочном эксперименте с удобрениями. Заявл. Soil Ecol. 94, 59–71. DOI: 10.1016 / j.apsoil.2015.05.005

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Чжэн, Дж. Ф., Чжан, X.Х., Ли, Л. К., Чжан, П. Дж., И Пань, Г. X. (2007). Влияние длительного внесения удобрений на минерализацию углерода и производство CH ₄ и CO ₂ при анаэробной инкубации из объемных проб и фракций по размеру частиц типичной рисовой почвы. Agric. Ecosys. Environ. 120, 129–138. DOI: 10.1016 / j.agee.2006.07.008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Как изменения общего содержания органического углерода в почве влияют на концентрацию углерода в отдельных фракциях почвенных частиц?

1
Партон, W.J. et al. Количественное моделирование процессов почвообразования (ред. Брайант, Р. Б. и Арнольд, Р. В.) Гл. 9, 147–167 (SSSA Spec. Publ. 39. ASA, CSSA and SSA, Madison, Wisconsin, USA, 1994).

2
Картер, М. Р. Качество почвы для устойчивого управления земельными ресурсами: взаимодействие органических веществ и агрегации, которые поддерживают функции почвы. Agron. J. 94 , 38–47 (2002).
Артикул Google Scholar

3
Оадес, Дж.М. Удержание органических веществ в почвах. Biogeochem. 5 , 35–70 (1988).
CAS Статья Google Scholar

4
Картер, М. Р. Структура и хранение органических веществ в сельскохозяйственных почвах (ред. Картер, М. Р. и Стюарт, Б. А.) Гл. 1, 3–11 (CRC Press, 1995).

5
Хассинк, Дж. Способность почв сохранять органический C и N за счет их ассоциации с частицами глины и ила. Plant & Soil 191 , 77–87 (1997).
CAS Статья Google Scholar

6
Картер М. Р., Анже Д. А., Грегорич Э. Г. и Болиндер М. А. Характеристика удерживания органического вещества поверхностными почвами в восточной Канаде с использованием фракций плотности и размера частиц. Кан. J. Почвоведение. 83 , 11–23 (2003).
CAS Статья Google Scholar

7
Лян, А.Z. et al. Размер частиц органического углерода в почве изменяется после культивирования чернозёмов в Китае. Почва Пахота. Res. 105 , 21–26 (2009).
Артикул Google Scholar

8
Фен У., Планте А. Ф. и Сикс Дж. Улучшение оценок максимальной стабилизации органического углерода мелкими частицами почвы. Biogeoche. 112 , 81–93 (2013).
CAS Статья Google Scholar

9
Элюдтондо, Дж., Анже, Д. А., Лавердьер, М. Р. и Н’Дайегамие, А. Эуд, сравнительный анализ агрегации и органического вещества, ассоциированного с дополнительными гранулометрическими фракциями септ солей в культуре mais ou en praire. Кан. J. Почвоведение. 70 , 395–402 (1990).
Артикул Google Scholar

10
Матус, Ф. Дж., Ласк, К. Х. и Мэйр, К. Р. Влияние текстуры почвы, скорости поступления углерода и качества подстилки на свободное органическое вещество и минерализацию азота в дождевых лесах Чили и сельскохозяйственных почвах. Commu. Почвоведение. Завод анальный. 39 , 187–201 (2008).
CAS Статья Google Scholar

11
Шесть, Дж., Конант, Р. Т., Пол, Э. А. и Паустиан, К. Механизмы стабилизации органического вещества почвы: последствия для насыщения почв углеродом. Растения и почва 241 , 155–176 (2002).
CAS Статья Google Scholar

12
Кейл Р.G. et al. Минералогический и текстурный контроль органического состава прибрежных морских отложений: гидродинамическое разделение с использованием SPLITT-фракционирования. Геохим. et Cosmochim. Acta 58 , 879–893 (1994).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

13
Майер, Л. М. Взаимосвязь между минеральной поверхностью и концентрацией органического углерода в почвах и отложениях. Chem. Геол. 114 , 347–363 (1994).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

14
Кей Б. Д. Почвенные процессы и углеродный цикл (ред. Лал, Р. и др.) Глава 13, 169–197 (CRC Press, 1997).

15
Qin, S. et al. Органический углерод почвы, питательные вещества и соответствующие ферменты во фракциях размера частиц при консервативном и традиционном управлении сельским хозяйством. Заявл. Soil Ecol. 45 , 152–159 (2010).
Артикул Google Scholar

16
Tsutsuki, K. & Kuwatsuka, S. Характеристика органического вещества почвы по гранулометрическому составу, полученному из различных типов почв. В сделке 14 Интерна. Congr. почв. Vol. V. , Осака, Япония. С. 242–247 (1990).

17
Джагадамма С. и Лал Р. Распределение органического углерода в физических фракциях почв в зависимости от управления сельским хозяйством. Soil Biol. & Biochem. 46 , 543–554 (2013).
Google Scholar

18
Шреста, Б. М., Сингх, Б. Р., Ситаула, Б. К., Лал, Р. и Баджрачарья, Р. М. Органический углерод, связанный с почвенными агрегатами и частицами, при различных видах землепользования в Непале. Почва Sci. Soc. Являюсь. J. 71 , 1194–1203 (2007).
CAS Статья Google Scholar

19
He, N.П., Ву, Л., Ван Ю. С. и Хань, Х. Г. Изменения углерода и азота во фракциях частиц почвы в хронопоследовательности восстановления пастбищ в северном Китае. Geoderma 150 , 302–308 (2009).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

20
Vogel, C. et al. Субмикронные структуры обеспечивают предпочтительные места для связывания углерода и азота в почвах. Nat. Communi. 5 , 2947.DOI: 10,1038 / ncomms3947 (2014).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

21
Паустиан, К. Партон, В. Дж. И Перссон. J. Моделирование органического вещества почвы на многолетних участках с органическими поправками и азотными удобрениями. Почва Sci. Soc. Являюсь. J. 56 , 476–488 (1992).
Артикул Google Scholar

22
Zhao, L.P. et al. Органический углерод почвы в частицах глины и ила в китайских моллизолях: связь с прогнозируемой емкостью. Geoderma 132 , 315–323 (2006).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

23
Майер, Л. М. и Син, Б. С. Взаимосвязь площади органического вещества и площади поверхности в кислых почвах. Пачкаться. Sci. Soc. Являюсь. J. 65 , 250–258 (2001).
CAS Статья Google Scholar

24
Вагай, Р., Майер, Л. М. и Китайма, К.Степень и характер органического покрытия минеральных поверхностей почвы, оцененные с помощью газосорбционного метода. Geoderma 149 , 152–160 (2009).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

25
Кале, М., Клебер, М. и Ян, Р. Накопление углерода в лёссовых поверхностных почвах Центральной Германии: влияние переменных минеральной фазы. J. Plant Nutr. Почвоведение. 165 , 141–149 (2002).
CAS Статья Google Scholar

26
Зинн, Ю. Л., Лал, Р., Бигхэм, Дж. М. и Реск, Д. В. С. Эдафические меры по удержанию органического углерода в почве в бразильском Серрадо: текстура и минералогия. Почва Sci. Soc. Являюсь. J. 71 , 1204–1214 (2008).
Артикул Google Scholar

27
Wiseman, C. L. S. & Püttmann, W. Взаимодействие между минеральными фазами при сохранении органического вещества почвы. Geoderma 134 , 109–118 (2006).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

28
Ричардс, Н. Р., Колдуэлл, А. Г. и Моревик, Ф. Ф. Исследование почвы графства Эссекс (Министерство сельского хозяйства и Сельскохозяйственный колледж Онтарио, 1949).

29
Торн, М. С., Трумбор, С. Е., Чедвик, О. А., Витаусек, П. М. и Хендрикс, Д. М. Минеральный контроль за хранением и оборотом органического углерода в почве. Nature 389 , 170–173 (1997).
CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

30
Yang, X. M. et al. Запасы органического углерода и азота в глинистой почве через 10 лет после однократного внесения компоста. Кан. J. Почвоведение. 94 , 357–363 (2014).
Артикул Google Scholar

31
Рейнольдс, В. Д., Друри, К.Ф., Тан, С. и Янг, X. М. Временные эффекты компоста из пищевых отходов на физическое качество и продуктивность почвы. Кан. J. Почвоведение. 95 , 251–268 (2015).
Артикул Google Scholar

32
Drury, C. F. и др. Влияние внесения удобрений и севооборота в течение 49–51 лет на выбросы закиси азота в период вегетации, потребление азота и урожайность кукурузы. Кан. J. Почвоведение. 94 , 421–433 (2014).
CAS Статья Google Scholar

33
Янг, X. М., Друри, К. Ф., Рейнольдс, В. Д. и Тан, С. С. Влияние долгосрочных и недавно введенных методов обработки почвы на вертикальное распределение органического углерода в почве. Почва Пахота. Res. 100 , 120–124 (2008).
Артикул Google Scholar

34
Янг, X. М., Друри, К. Ф., Рейнольдс, В.Д. и МакТавиш, Д. С. Использование ультразвуковой обработки для определения распределения частиц почвы и органических веществ по размерам. Кан. J. Почвоведение. 89 , 413–419 (2009).
CAS Статья Google Scholar

Как использовать самодельный лунный песок для обучения дробям

Лунный песок интересно манипулировать, но знаете ли вы, что его можно использовать и для обучения дробям? Это может!

Сделать свой собственный лунный песок безопасно и легко, на самом деле вы можете использовать наш собственный рецепт .После того, как вы сделаете партию, взгляните ниже и узнайте, как использовать свежеприготовленный лунный песок, чтобы научить детей основным понятиям фракции.

Обучение дробям с лунным песком

Это проще, чем вы думаете!

Вот что вам понадобится:

лунный песок ( рецепт здесь )
макулатура
маркеры
нож для масла
лист для печенья
мерные стаканчики

Если вы беспокоитесь о том, что ваш ребенок использует нож для масла, вы можете использовать другой инструмент с плоским краем, например, линейку или кусок картона.Они также отлично работают при использовании лунного песка для обучения дробям.

А теперь приступим!

Начните с создания лунного песка. Положите песок на противень, чтобы защитить поверхность и облегчить манипуляции с ней.

Используя лунный песок, наполните мерную чашку до верха. Хорошо засыпьте песок и разгладьте верх. Вы также можете использовать эту возможность, чтобы рассказать о мерном стакане и единицах измерения .

Осторожно переверните чашку, чтобы песок вышел чистым кусочком.Песок должен напоминать чашку. Если форма выходит неравномерно, попробуйте еще раз.

Поговорите о том, что форма является ЦЕЛЬНОЙ, поскольку она еще не была разрезана на части. Как только вы начнете резать его, вы будете создавать дроби.

Возьмите ваш предмет (нож, линейку и т. Д.) И вырежьте форму на ПОЛОВИНУ. Воспользуйтесь этой возможностью, чтобы поговорить о форме и о том, что теперь она состоит из двух частей или пополам.

Снова разрежьте половинки пополам, образуя четвертинки. Поговорите о том, какая у вас сейчас форма в 4-й степени

Вы можете удалить части формы лунного песка, чтобы начать создание фракций. Покажите, как выглядят ¼, ¾ и другие дроби.

Снова создайте форму лунного песка, и пусть дети продолжают вырезать и создавать фракции.

Детям понравится создавать формы, разрезая их на фракции и создавая заново. Это увлекательный, практический способ исследовать фракции, в то же время наслаждаясь сенсорным опытом ! Попробуйте приготовить свою собственную партию и попробуйте это простое упражнение на дроби.Это интересный способ изучить дроби и другие основные математические понятия!

GLDAS Почва Поверхность земли | LDAS

В моделях земной поверхности используются различные методы для определения параметров почвы. Некоторые LSM используют схему классификации текстуры почвы для определения параметров почвы на основе классов текстуры, в то время как другие получают гидрологические и термические свойства почвы из фракций песка, глины и ила. Класс текстуры может быть отображен из фракций песка, ила и глины в заданной ячейке сетки для схемы классификации текстуры почвы модели.Затем справочная таблица предоставляет параметры почвы для конкретной модели, индексированные на основе класса.

В продуктах GLDAS2 наш подход состоит в том, чтобы максимально использовать наборы данных параметров модели по умолчанию, в отличие от соответствующих моделей, использующих стандартные наборы данных параметров GLDAS, как это сделано в GLDAS1. Карта текстуры почвы использовалась, если она была предоставлена разработчиком модели, в противном случае она была рассчитана на основе фракций почвы. GLDAS использует данные о параметрах почвы верхнего слоя для всех слоев, показанных ниже с изображениями и ссылками на файлы данных.

GLDAS Текстура почвы

Версия модели Ноа в GLDAS2 использует класс текстуры почвы по 16 категориям ФАО. Карта представляет собой гибрид 30-секундного STATSGO по CONUS и 5-минутного FAO в другом месте, который доступен на веб-сайте NCAR RAL. В настоящее время информация о текстуре верхнего слоя используется во всех слоях почвы. Таблица параметров грунта доступна на сайте описания модели RAL здесь.

Песок
Суглинистый песок
Суглинок
Илистый суглинок
Ил
Суглинок
Суглинок Сэнди-Кей
Суглинок илистый глинистый
Суглинок
Песчаная глина
илистая глина
Глина
Органические материалы
Вода
Коренная порода
Другое

Текстура почвы, используемая в GLDAS2 / Noah

GLDAS Фракции глины, песка и ила

Основная информация о почвах, используемая в GLDAS, была получена из глобального набора данных о почвах Рейнольдса, Джексона и Ролза [WRR2000].Этот набор данных включает доли песка, ила и глины, а также пористость, среди других полей, и он основан на Почвенной карте мира ФАО, связанной с глобальной базой данных, содержащей более 1300 почвенных педонов (образцов кернов). Пространственное разрешение карт Рейнольдса составляет 5 минут, и есть два слоя: 0-30 см и 30-100 см. Эти карты были пространственно преобразованы в разрешение моделирования (1/4 или 1 градус). GLDAS использует данные о параметрах почвы верхнего слоя для всех слоев.

Карты фракций почвы, используемые в GLDAS2

GLDAS Фракции глины, песка и ила Данные (NetCDF): 0.25 градусов, 1 степень
GLDAS Доли калия, песка и ила Данные в другом формате (zip-файл, включающий двоичные данные big_endian, код Fortran для чтения и управляющие файлы GrADS): 0,25 градуса, 1 градус

GLDAS Пористость почвы

Пористость почвы, используемая в GLDAS2 / Catchment LSM

GLDAS Цвет грунта

Цветовая карта почвы, используемая GLDAS1 / CLM2, была интерполирована с глобальной карты 2 x 2,5 градуса, разработанной Национальным центром атмосферных исследований (NCAR).

Фракции песка, мелкий, средний и крупный, таблица

Мелкозернистый песок

Средний песок

Крупный песок

Фракции и виды строительного песка. Свойства строительного песка.

Какие бывают фракции песка? Область применения!

Основная градация материала

Карьерный песок

Область использования песка:

Мытый песок

Область использования мытого песка:

Речной песок

Область использования речного песка:

Морской песок

Область использования морского песка:

Дробленый песок

Дополнительные аспекты и итоги

Песок мелкой и крупно фракции в Екатеринбурге.

Фракции песка

Крупный песок имеет следующие особенности:

Песок мелкой фракции

Купить крупный и мелкий песок

Песок крупнозернистый: фракции, область использования, цены

Классификация по способу и месту добычи

Влияние фракции частиц песка на качество

Какие бывают фракции песка?

Основная градация материала

Дополнительные аспекты и итоги

Фракция ила — обзор

I Изменчивость сообществ среди почвенных местообитаний

Пески, илы и глинистые фракции Китая.(a) Песчаная фракция …

Выделение и характеристика песчаных, илистых и глинистых фракций почв

Границы | Бактериальные предпочтения для конкретных фракций размера частиц почвы, выявленные в результате анализа сообщества

Введение

Материалы и методы

Отбор проб и фракционирование почвы

Экстракция ДНК и количественная оценка генов 16S рРНК

Генерация библиотеки Illumina

Обработка данных

Анализ данных

Результаты

Численность микробов в нефракционированной почве и фракции размера частиц

Эффективность процедуры фракционирования почвы

Разнообразие бактерий и предпочтения в отношении фракций размера частиц почвы

Разнообразие архей и реакция на фракции размера частиц

Обсуждение

Авторские взносы

Финансирование

Заявление о конфликте интересов

Благодарности

Дополнительные материалы

Список литературы

Как изменения общего содержания органического углерода в почве влияют на концентрацию углерода в отдельных фракциях почвенных частиц?

Как использовать самодельный лунный песок для обучения дробям

Обучение дробям с лунным песком

Вот что вам понадобится:

А теперь приступим!

GLDAS Почва Поверхность земли | LDAS

GLDAS Текстура почвы

GLDAS Фракции глины, песка и ила

GLDAS Пористость почвы

GLDAS Цвет грунта

Добавить комментарий Отменить ответ