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江西水稻C13穩(wěn)定同位素標記秸稈豐度控制

來源: 發(fā)布時間:2024-09-04

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近年來,作物秸稈所含的碳、氮元素在土壤中的循環(huán)過程已成為植物營養(yǎng)學、土壤學的研究熱點之一。同位素示蹤技術是研究作物秸稈在土壤中分解和轉化過程的關鍵技術,能夠有效揭示秸稈元素的釋放規(guī)律和有機養(yǎng)分的生物有效性。利用穩(wěn)定性同位素碳(13c)示蹤,結合現(xiàn)代分子生物學方法,誕生了一系列穩(wěn)定性同位素探針技術(sip),用以研究和描述秸稈碳的分解去向,以及通過生化作用合成生物大分子的生物過程,從而進一步地揭示了秸稈分解的微生物學機制。因此,研究秸稈碳轉化過程的基礎和前提就是獲得高豐度的同位素碳標記植物樣品。吉林植物同位素標記秸稈用途是什么應用于溫室氣體研究,標記秸稈監(jiān)測甲烷排放源。

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穩(wěn)定同位素秸稈的應用領域:穩(wěn)定同位素標記技術廣泛應用在土壤、生態(tài)和植物營養(yǎng)。這些研究經常涉及過程和機理,如秸稈還田后有多少留在了土壤中?有多少變成了CO2和CH4排放到大氣中?有多少土壤原有有機質分解了?又如有哪些微生物參與了秸稈降解?有哪些微生物參與了土壤原有有機質降解?再如氮肥施用后有多少氮肥被植物吸收了?有多少變成了N2O?有多少以NH3揮發(fā)損失了?有多少以徑流和淋溶損失了?秸稈中的氮有效性如何?等等這些問題,穩(wěn)定性同位素標記都能發(fā)揮很大作用。

除了直接利用穩(wěn)定同位素標記秸稈進行實驗外,還可將標記的秸稈燒制成生物質炭。有學者利用13C穩(wěn)定性同位素標記的小麥秸稈制作成生物炭,研究了生物炭在不同土壤中的礦化速率差異。研究結果表明:生物炭添加到四種類型的土壤中室內培養(yǎng)368天后,生物炭碳在不同土壤中的礦化量存在差異,寒區(qū)水稻土中為15.6mgC/kg土(0.25%),紅壤性水稻土中為14.2mgC/kg土(0.23%),黃淮海中為10.4mgC/kg土(0.17%),低肥力紅壤性水稻土中為9.92mgC/kg土(0.16%)。生物炭碳礦化量與土壤全鉀(r=0.679)以及全碳(r=0.584)含量均有的正相關關系。定制C13N15穩(wěn)定性同位素標記13C15N單標碳13氮36雙標小麥玉米水稻選智融聯(lián),質量穩(wěn)定可靠,規(guī)格種類齊全,質優(yōu)價廉,期待與您合作.同位素標記秸稈揭示微生物作用,增強土壤生物活性。

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追蹤秸稈中磷素的循環(huán),同位素標記優(yōu)化磷肥施用。江西水稻C13穩(wěn)定同位素標記秸稈豐度控制

高豐度的同位素標記秸稈可以用于研究秸稈降解的關鍵微生物。我們該選用多少豐度的標記秸稈呢?用穩(wěn)定性同位素探針(stableisotopeprobing-SIP)技術研究物質轉化的土壤動物和微生物時,重要的是標記生物的DNA和未標記的在超高速離心后發(fā)生分層,否則就失敗了。DNA一般由腺嘌呤(A-adenine)、鳥嘌呤(G-guanine)、胞嘧啶(C-cytosine)和胸腺嘧啶(T-thymine)組成。DNA中一般含氮,含碳。在未標記情況下,DNA超高速離心后密度介于。如果超高速離心后分為15層,意味著層間DNA密度差為。如果分為32層,則為。常規(guī)DNA的分子量為。如果標記后DNA與未標記DNA發(fā)生分層,那么DNA密度至少要增加。高豐度的同位素標記秸稈可以用于研究秸稈降解的關鍵微生物。我們該選用多少豐度的標記秸稈呢?如果用15N標記,DNA中15N原子數(shù)必須大于N總原子數(shù)的15%~30%。如果用13C標記,DNA中13C原子數(shù)必須大于C總原子數(shù)的5-10%。要實現(xiàn)好的研究結果,分層2層以上為好。也就是說DNA中15N豐度要達到30%以上,而13C要達到10%以上。如果用標記秸稈加到土壤中,還要考慮土壤礦化速率和秸稈利用率。具體可請教有經驗的老師、同事或經銷商。江西水稻C13穩(wěn)定同位素標記秸稈豐度控制

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