山东玉米C13稳定同位素标记秸秆丰度控制

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。稳定同位素标记秸秆制备成生物质炭，并研究其稳定性。山东玉米C13稳定同位素标记秸秆丰度控制

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。河北玉米C13稳定同位素标记秸秆丰度控制13C标记生物炭研究表明生物炭的固碳潜力由生物炭稳定性及其引起的激发效应决定。

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。

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