秸秆还田是我国的一项基本农业措施。秸秆还田能增加土壤碳和氮素的固持,不同的农业措施对秸秆碳、氮固定的效果具有怎么样的影响呢?有学者利用碳13氮15稳定同位素双标的秸秆研究了秸秆还田深度及有机肥使用对秸秆固碳效果的影响。结果发现,有机肥+秸秆显著提高了土壤有机质的含量。360天后秸秆深度还田可以增加秸秆碳的固定,但对秸秆氮素的固定影响不大。有机肥+秸秆增加了秸秆碳在土壤中存留的时间。因此有机肥+深度施用秸秆更有利于土壤碳的固定。稳定同位素标记秸秆的制作需要多久?天津小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制
在研究土壤碳周转现状时,13C稳定同位素标记方法可以通过以下步骤进行:标记添加:选择一个含有13C的标记剂,例如13C标记的秸秆、畜禽粪便、生物炭、有机肥等。将该标记剂添加到土壤中,使其与土壤中的有机碳或无机碳发生反应,并与土壤碳库中的碳混合。土壤样品采集:在标记添加后的一段时间内,采集土壤样品。这段时间的长度取决于所关心的碳转化速率,可以是几天、几周,甚至几个月。土壤碳分离:从采集的土壤样品中分离出不同的碳池,例如土壤有机质、微生物生物量碳、无机碳等。同位素分析:对不同的碳池样品进行同位素分析,测量样品中13C的含量。通过测量同位素的比例,可以确定标记剂(13C)的相对贡献以及标记剂的碳在土壤中的转化情况。根据同位素分析的结果,可以推断不同碳池之间的碳转化速率、碳周转通路以及不同碳来源(如植物残体、土壤有机质等)在土壤碳循环中的作用。江西植物同位素标记秸秆功能是什么哪里可以买到稳定同位素标记秸秆?
高丰度的同位素标记秸秆可以用于研究秸秆降解的关键微生物。我们该选用多少丰度的标记秸秆呢?用稳定性同位素探针(stableisotopeprobing-SIP)技术研究物质转化的土壤动物和微生物时,重要的是标记生物的DNA和未标记的在超高速离心后发生分层,否则就失败了。DNA一般由腺嘌呤(A-adenine)、鸟嘌呤(G-guanine)、胞嘧啶(C-cytosine)和胸腺嘧啶(T-thymine)组成。DNA中一般含氮,含碳。在未标记情况下,DNA超高速离心后密度介于。如果超高速离心后分为15层,意味着层间DNA密度差为。如果分为32层,则为。常规DNA的分子量为。如果标记后DNA与未标记DNA发生分层,那么DNA密度至少要增加。高丰度的同位素标记秸秆可以用于研究秸秆降解的关键微生物。我们该选用多少丰度的标记秸秆呢?如果用15N标记,DNA中15N原子数必须大于N总原子数的15%~30%。如果用13C标记,DNA中13C原子数必须大于C总原子数的5-10%。要实现好的研究结果,分层2层以上为好。也就是说DNA中15N丰度要达到30%以上,而13C要达到10%以上。如果用标记秸秆加到土壤中,还要考虑土壤矿化速率和秸秆利用率。具体可请教有经验的老师、同事或经销商。
同位素标记可以示踪碳的去向,同位素标记秸秆不行可以示踪秸秆碳的去向,还有学者利用同位素标记秸秆烧制成相应的生物质炭,研究生物炭的稳定性。生物质炭稳定性决定了它在土壤中分解速率和固碳减排效果,深受国内外科学家关注。生物炭种类受物料和制备方法影响,种类繁多。研究生物炭稳定性有长期矿化培养法,费时肥力,而且不可能穷尽所有生物炭。有采用0.01MH2O2在80°C条件下氧化两天的方法,有采用K2Cr2O7和KMnO4化学氧化法测定的。有用H/C及O/C的比值来衡量的,但这些指标能定性或者半定量的比较不同生物炭之间的相对稳定性。因此研究生物炭的生物稳定性及其定量方法对预测生物炭在土壤中的稳定性意义重大。同位素标记可以比作生物体内的GPS。
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。利用C13标记秸秆研究秸秆分解的微生物机制。浙江玉米C13稳定同位素标记秸秆丰度控制
稳定同位素标记秸秆在农业研究中的应用有哪些?天津小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制
现代社会,一切都离不开互联网,农业也不例外。中国互联网农业正在逐步发展成熟,随着物联网、大数据、电子商务等技术的进一步开展,农业与互联网的结合将日益紧密,完成科学管理、信息分享、网上交易、电子付出、智能物流,这必将是13C同位素标记秸秆,生物质炭,植物密闭生长箱,固氮速率测定发展的趋势。纵观全球社会发展史,每一次技术革新都会带来新的生产型涌现,并对世界经济、社会发展和生产生活方式的变革产生极其深刻的影响,进而推动了人们生活质量的提高。目前的13C同位素标记秸秆,生物质炭,植物密闭生长箱,固氮速率测定发展趋势走的并不是可持续发展道路,可持续农业关注的是不断增长的世界人口的粮食安全。而且,尽管世界上较贫穷的地区面临着极大的危险,但世界各地都会感受到作物歉收的后果。基于精确的加工进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种操控设备进行联动完成生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化。天津小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制
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