小麦同位素标记秸秆怎么制作

时间:2024年09月28日 来源:

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。应用于温室气体研究,标记秸秆监测甲烷排放源。小麦同位素标记秸秆怎么制作

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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。福建水稻C13稳定同位素标记秸秆丰度控制标记秸秆追踪碳足迹,助力农产品碳标签发展。

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13c稳定同位素标记技术已成为国内外比较成熟并被广泛应用于植物生物生态学研究的技术。碳同位素是水稻新陈代谢的基本元素,可以作为评估水稻生理机能和养分循环的重要指标。在适宜的温度和光照条件下,水稻进行光合作用,吸收二氧化碳和水,产生氧气、有机物和能量。其中,水稻吸收13co2即可完成稳定性同位素的标记。现有的可用于水稻的13co2标记装置通常只能应用于室内,将水稻的根部置于土壤中后,水稻连同土壤一并置于标记箱中,对研究水稻的实际情况具有很大的局限性。因此,本产品是用于室外的标记装置,获得的标记秸秆是在与室外环境相似的条件下获得的。

秸秆还田后在不同产量土壤中的降解效率一直未得到解决。因此有学者利用稳定同位素标记秸秆研究秸秆还田到不同肥力土壤中的固碳效果,并分析了秸秆还田对微生物群落结构的影响。该研究发现,在试验选择了高产土壤和低产土壤为供试土壤,秸秆添加后,高产土壤中的原有机质降解者被抑制而低产土壤中的被激发。高产土壤微生物碳利用效率高于低产土壤。高产土壤微生物群落对秸秆添加干扰的抵抗力和恢复力均高于低产土壤。与低产土壤相比,高产土壤中较高的秸秆降解者丰度以及较低的秸秆降解者群落组成变异,导致了高产土壤中较高的微生物群落稳定性。研究结果说明由于高产土壤拥有较高的微生物代谢效率以及群落稳定性,秸秆添加到肥沃的土壤中比添加到贫瘠的土壤中可能更有利于土壤碳的积累以及肥力的构建。应用于气候变化研究,同位素标记秸秆监测碳循环变化。

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有学者利用本公司销售的13C标记小麦秸秆研究了秸秆在四种不同土壤中的降解速率及激发效应的差异。研究结果表明:小麦秸秆在四种类型的土壤中培养368天后,秸秆碳的累积降解量为寒区水稻土、黄淮海水稻土以及红壤性水稻土中没有差异,占秸秆中碳元素的比例为35.5-37.4%。而在低肥力红壤性水稻土中,秸秆碳降解量低于寒区水稻土、黄淮海水稻土以及红壤性水稻土,占秸秆中碳元素的比例为29.2%。秸秆在四种土壤中均引发了正激发效应,强度为:低肥力红壤性水稻土>红壤性水稻土>寒区水稻土>黄淮海水稻土。相关性分析表明,秸秆在各养分元素含量较高的土壤中降解较快,土壤电导率较低的土壤上激发效应较为强烈。研究表明,为加快秸秆的降解转化速率,低肥力土壤的秸秆还田需与其他养分配合施用。应用于农业生态系统服务价值评估,同位素标记秸秆提供量化依据。辽宁玉米C13同位素标记秸秆技术的应用

应用于农业生态系统健康评估,同位素标记秸秆提供健康指标。小麦同位素标记秸秆怎么制作

本秸秆采用连续同位素标记技术生产。目前秸秆同位素标记技术主要有连续标记技术和脉冲标记技术。在连续标记技术发明前,一般都采用脉冲标记技术。目前世界上只有3家左右公司掌握连续标记技术。在国内智融联科技掌握连续标记技术前,国内用的材料大多进口,每克达数万元,严重影响国内科学研究。从2004年开始,国内开始连续同位素标记技术研发,直到2009年初步研发成功。到2018年开始生产。当国外公司国内代理告诉国外公司后,同位素标记秸秆价格大幅降低,促进了国内科研进展。脉冲标记的秸秆,由于在标记过程中是不连续的,植物体内同位素的分配是不均匀的,这样研究结果可能会出现偏差。连续标记秸秆是从幼苗开始就采用设定的丰度来标记秸秆,而且没有其他干扰,这样标记出来的秸秆,其体内各部分的分配是均匀的,做试验时产生偏差的几率几乎为零,确保试验取得预期结果。小麦同位素标记秸秆怎么制作

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