江西玉米C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈技術(shù)的應(yīng)用

秸稈還田是我國(guó)的一項(xiàng)基本農(nóng)業(yè)措施，我們可以利用利用同位素標(biāo)記法來(lái)確定秸稈養(yǎng)分釋放規(guī)律，從而確定秸稈還田的條件下氮肥和鉀肥的施用量。利用同位素標(biāo)記法研究秸稈養(yǎng)分釋放規(guī)律發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)三年的試驗(yàn)研究得出，在連續(xù)的秸稈還田條件下，每公頃土地施用的純氮量可以減少10公斤，土壤有機(jī)質(zhì)增加0.8%，土壤容重降低0.9%，經(jīng)過(guò)連續(xù)的秸稈還田后，土壤的肥力增加了，通透性也更好了。結(jié)合耕地質(zhì)量平均提高0.5個(gè)等級(jí)，土壤有機(jī)質(zhì)含量平均提高0.05個(gè)百分點(diǎn)以上。應(yīng)用于農(nóng)業(yè)研究，同位素標(biāo)記秸稈揭示養(yǎng)分吸收機(jī)制。江西玉米C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈技術(shù)的應(yīng)用

LiuBenjuan等采用13C標(biāo)記秸稈制備13C標(biāo)記生物炭，土壤含水量為比較大持水量的60%，培養(yǎng)溫度為23±1°C，培養(yǎng)時(shí)間為368天。培養(yǎng)期間一共采氣21次，其中第1、4、10、22、84、133、197以及368天的氣體樣品用來(lái)分析13C豐度。研究結(jié)果表明0.1M的K2Cr2O7與0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小時(shí)的化學(xué)方法氧化掉的生物炭碳量與生物炭100年后在土壤中的礦化量較為一致（R2>0.99；REMS=2.53；RD=15.3）。此研究結(jié)果提供了一種可靠、有效、廉價(jià)且易操作的方法來(lái)預(yù)測(cè)生物炭在土壤中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。其結(jié)果發(fā)表在國(guó)際期刊Scienceoftotalenvironment。天津小麥C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈追蹤秸稈在土壤中的空間分布，標(biāo)記秸稈助力精細(xì)農(nóng)業(yè)。

同位素標(biāo)記的秸稈還可以制備成生物炭。有學(xué)者利用13C穩(wěn)定同位素標(biāo)記的小麥秸稈制備生物炭，并研究了生物炭在不同土壤中激發(fā)效應(yīng)的差異。生物炭在寒區(qū)水稻土以及黃淮海水稻土中引發(fā)了的負(fù)激發(fā)效應(yīng)，激發(fā)效應(yīng)量分別為-284mgC/kg土和-157mgC/kg土；而其在紅壤性水稻土以及低肥力紅壤性水稻土中引發(fā)正激發(fā)效應(yīng)，但并不，激發(fā)效應(yīng)量分別為33.3mgC/kg土和58.0mgC/kg土。生物炭激發(fā)效應(yīng)量與土壤的電導(dǎo)率（r=-0.884）及pH（r=-0.824）成極的負(fù)相關(guān)關(guān)系。研究表明，在評(píng)估生物炭固碳潛力時(shí)，應(yīng)綜合考慮生物炭自身礦化速率和生物炭引發(fā)的土壤碳激發(fā)效應(yīng)。

在研究土壤碳周轉(zhuǎn)現(xiàn)狀時(shí)，13C穩(wěn)定同位素標(biāo)記方法可以通過(guò)以下步驟進(jìn)行：標(biāo)記添加：選擇一個(gè)含有13C的標(biāo)記劑，例如13C標(biāo)記的秸稈、畜禽糞便、生物炭、有機(jī)肥等。將該標(biāo)記劑添加到土壤中，使其與土壤中的有機(jī)碳或無(wú)機(jī)碳發(fā)生反應(yīng)，并與土壤碳庫(kù)中的碳混合。土壤樣品采集：在標(biāo)記添加后的一段時(shí)間內(nèi)，采集土壤樣品。這段時(shí)間的長(zhǎng)度取決于所關(guān)心的碳轉(zhuǎn)化速率，可以是幾天、幾周，甚至幾個(gè)月。土壤碳分離：從采集的土壤樣品中分離出不同的碳池，例如土壤有機(jī)質(zhì)、微生物生物量碳、無(wú)機(jī)碳等。同位素分析：對(duì)不同的碳池樣品進(jìn)行同位素分析，測(cè)量樣品中13C的含量。通過(guò)測(cè)量同位素的比例，可以確定標(biāo)記劑（13C）的相對(duì)貢獻(xiàn)以及標(biāo)記劑的碳在土壤中的轉(zhuǎn)化情況。根據(jù)同位素分析的結(jié)果，可以推斷不同碳池之間的碳轉(zhuǎn)化速率、碳周轉(zhuǎn)通路以及不同碳來(lái)源（如植物殘?bào)w、土壤有機(jī)質(zhì)等）在土壤碳循環(huán)中的作用。評(píng)估秸稈資源化利用效率，同位素標(biāo)記助力資源循環(huán)利用。

目前市場(chǎng)上流行的大部分同位素標(biāo)記方法以土壤為培養(yǎng)基質(zhì)，由于土壤本身含有大量的普通碳原子(12c)，通過(guò)微生物呼吸作用，這些碳原子會(huì)以12c-co2形態(tài)大量釋放到空氣中被植物吸收利用，導(dǎo)致被標(biāo)記的植物樣品的13c豐度降低。在研究作物秸稈分解過(guò)程中，低豐度的同位素植物樣品無(wú)法實(shí)現(xiàn)在分子水平上(如dna水平)對(duì)碳原子進(jìn)行示蹤；此外，以土壤為培養(yǎng)基質(zhì)進(jìn)行15n標(biāo)記時(shí)，土壤中大量的普通氮原子(14n)也會(huì)被植物吸收，造成植物體15n豐度過(guò)低。因此，選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)方式是獲得高豐度同位素碳、氮雙標(biāo)記植物樣品的前提條件。本產(chǎn)品的C13標(biāo)記秸稈是在水培條件下生產(chǎn)的，可以保障標(biāo)記的準(zhǔn)確性。此外秸稈在標(biāo)記過(guò)程中利用控制系統(tǒng)與外界環(huán)境保持一致，具有更好的代表性。定制C13N15穩(wěn)定性同位素標(biāo)記13C15N單標(biāo)碳13氮51雙標(biāo)小麥玉米水稻選智融聯(lián),質(zhì)量穩(wěn)定可靠,規(guī)格種類齊全,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,期待與您合作.同位素標(biāo)記秸稈揭示微生物作用，增強(qiáng)土壤生物活性。上海玉米同位素標(biāo)記秸稈怎么培養(yǎng)

監(jiān)測(cè)秸稈在土壤中的轉(zhuǎn)化，同位素標(biāo)記助力土壤管理。江西玉米C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈技術(shù)的應(yīng)用

同位素標(biāo)記可以示蹤碳的去向，同位素標(biāo)記秸稈不行可以示蹤秸稈碳的去向，還有學(xué)者利用同位素標(biāo)記秸稈燒制成相應(yīng)的生物質(zhì)炭，研究生物炭的穩(wěn)定性。生物質(zhì)炭穩(wěn)定性決定了它在土壤中分解速率和固碳減排效果，深受國(guó)內(nèi)外科學(xué)家關(guān)注。生物炭種類受物料和制備方法影響，種類繁多。研究生物炭穩(wěn)定性有長(zhǎng)期礦化培養(yǎng)法，費(fèi)時(shí)肥力，而且不可能窮盡所有生物炭。有采用0.01MH2O2在80°C條件下氧化兩天的方法，有采用K2Cr2O7和KMnO4化學(xué)氧化法測(cè)定的。有用H/C及O/C的比值來(lái)衡量的，但這些指標(biāo)能定性或者半定量的比較不同生物炭之間的相對(duì)穩(wěn)定性。因此研究生物炭的生物穩(wěn)定性及其定量方法對(duì)預(yù)測(cè)生物炭在土壤中的穩(wěn)定性意義重大。定制C13N15穩(wěn)定性同位素標(biāo)記13C15N單標(biāo)碳13氮47雙標(biāo)小麥玉米水稻選智融聯(lián),質(zhì)量穩(wěn)定可靠,規(guī)格種類齊全,質(zhì)優(yōu)價(jià)廉,期待與您合作.江西玉米C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈技術(shù)的應(yīng)用