稳定同位素标记秸秆是研究秸秆碳去向的重要材料。秸秆还田是增加土壤碳库和碳库稳定性的重要措施,但固定的碳素主要存在于土壤中哪些团聚体组分?这一问题还不清楚。有学者利用C13稳定同位素标记秸秆研究了秸秆还田后秸秆碳在不同团聚体组分的分配特征。结果发现,经过360天的培养后,13-23%的秸秆碳分配到大型团聚体中,5%的秸秆碳分配到小型团聚体中,2%的秸秆碳分配于粉粒和粘粒中。秸秆施用量越多,在大型和小型团聚体中的分配就越多,而分配在粉粒和粘粒的秸秆碳则会趋于稳定。同位素与普通元素及其化合物之间的化学性质和生物学性质是相同的,只是具有不同的核物理性质。天津小麦C13稳定同位素标记秸秆技术的应用
LiuBenjuan等采用13C标记秸秆制备13C标记生物炭,土壤含水量为比较大持水量的60%,培养温度为23±1°C,培养时间为368天。培养期间一共采气21次,其中第1、4、10、22、84、133、197以及368天的气体样品用来分析13C丰度。研究结果表明0.1M的K2Cr2O7与0.2M的H+混合溶液在100°C下氧化2小时的化学方法氧化掉的生物炭碳量与生物炭100年后在土壤中的矿化量较为一致(R2>0.99;REMS=2.53;RD=15.3)。此研究结果提供了一种可靠、有效、廉价且易操作的方法来预测生物炭在土壤中的长期稳定性。其结果发表在国际期刊Scienceoftotalenvironment。山东植物同位素标记秸秆购买利用稳定同位素标记秸秆研究秸秆碳在团聚体中的分配。
15N同位素标记生物炭研究生物炭中氮元素的生物有效性。生物炭是秸秆在无氧或缺氧条件下高温裂解形成的高含碳物质。生物炭也称为生物质炭(biochar),黑碳(blackcarbon)。生物炭中含有大量氮,其有效性深受关注。试验采用15N标记秸秆制成15N标记生物炭,生物炭中15N丰度为7.88%。研究结果表明生物炭中的氮在红壤中的有效性为0.67%,在下位砂姜土中为1.50%.生物炭处理中氮肥在红壤中的利用率为18.75%,在下位砂姜土中为33.77%,分别低于不施生物炭的24.32%和41.74%。
近年来,作物秸秆所含的碳、氮元素在土壤中的循环过程已成为植物营养学、土壤学的研究热点之一。同位素示踪技术是研究作物秸秆在土壤中分解和转化过程的关键技术,能够有效揭示秸秆元素的释放规律和有机养分的生物有效性。利用稳定性同位素碳(13c)示踪,结合现代分子生物学方法,诞生了一系列稳定性同位素探针技术(sip),用以研究和描述秸秆碳的分解去向,以及通过生化作用合成生物大分子的生物过程,从而进一步地揭示了秸秆分解的微生物学机制。因此,研究秸秆碳转化过程的基础和前提就是获得高丰度的同位素碳标记植物样品。同位素标记应用实例有哪些?
秸秆还田是我国的一项基本农业措施,我们可以利用利用同位素标记法来确定秸秆养分释放规律,从而确定秸秆还田的条件下氮肥和钾肥的施用量。利用同位素标记法研究秸秆养分释放规律发现,经过三年的试验研究得出,在连续的秸秆还田条件下,每公顷土地施用的纯氮量可以减少10公斤,土壤有机质增加0.8%,土壤容重降低0.9%,经过连续的秸秆还田后,土壤的肥力增加了,通透性也更好了。结合耕地质量平均提高0.5个等级,土壤有机质含量平均提高0.05个百分点以上。利用稳定同位素标记 秸秆探究秸秆碳氮去向。内蒙古同位素标记秸秆丰度控制
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