福建玉米C13同位素標(biāo)記秸稈培養(yǎng)方法

來源: 發(fā)布時間:2023-08-12

該同位素標(biāo)記秸稈利用公司自研技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn),設(shè)備運(yùn)行原理如下:秸稈利用一種田間原位智能氣密植物生長箱,設(shè)有箱體、溫度和二氧化碳自動控制系統(tǒng)以及除草、噴藥、澆水系統(tǒng);箱體設(shè)有上、下兩部分箱體,上箱體為有蓋無底的透明體,下箱體無蓋無底,在下箱體上緣設(shè)有水槽,上箱體下緣放置在水槽內(nèi)由水密封,將下箱體埋入土壤,植物培育在箱體內(nèi)土壤中;溫度自動控制系統(tǒng)設(shè)有分別置于箱體內(nèi)、外的兩個溫、濕度傳感器,采集的溫度至數(shù)據(jù)采集控制器及計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較,當(dāng)箱體內(nèi)溫度高于箱體外溫度設(shè)定值時,繼電器啟動二級制冷系統(tǒng)工作;二氧化碳自動控制系統(tǒng)將箱內(nèi)氣體泵入二氧化碳?xì)怏w檢測器進(jìn)行檢測,檢測結(jié)果與設(shè)定濃度比較,如果大于設(shè)定濃度,則啟動電磁閥的常閉出口開啟,經(jīng)氫氧化鈉吸收后至箱體內(nèi),如果低于設(shè)定濃度,則啟動電磁閥向箱內(nèi)補(bǔ)充高純二氧化碳;如果氣體二氧化碳濃度在正常范圍內(nèi),氣體直接返回箱體內(nèi)。穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈到的生產(chǎn)方法中連續(xù)標(biāo)記法和脈沖標(biāo)記法有什么不同?福建玉米C13同位素標(biāo)記秸稈培養(yǎng)方法

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雙標(biāo)記的13C和15N穩(wěn)定同位素在農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)和生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域中可以用于多種研究。這些同位素標(biāo)記的秸稈可以提供有關(guān)原生態(tài)過程和人類干預(yù)活動的重要信息。以下是一些可能的研究方向:碳和氮循環(huán)研究:通過跟蹤13C和15N同位素在秸稈中的變化,可以了解碳和氮元素在土壤中的循環(huán)和轉(zhuǎn)化過程。這對于了解土壤中有機(jī)質(zhì)的分解、氮素的轉(zhuǎn)化以及土壤呼吸等過程非常有用。土壤有機(jī)質(zhì)來源:通過13C同位素追蹤,可以確定不同來源的碳在土壤有機(jī)質(zhì)中的貢獻(xiàn)比例。這有助于了解不同碳輸入(如植物殘體、根系分泌物等)對土壤有機(jī)質(zhì)積累的影響。土壤侵蝕和沉積研究:使用雙標(biāo)記的秸稈可以追蹤土壤顆粒和有機(jī)質(zhì)在侵蝕和沉積過程中的來源和去向。這對于研究土壤侵蝕速率、泥沙運(yùn)移和沉積的機(jī)制非常有幫助。黑龍江水稻C13穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈豐度控制穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈在農(nóng)業(yè)研究中的應(yīng)用有哪些?

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穩(wěn)定同位素標(biāo)記秸稈的價格為什么堪比黃金?秸稈在標(biāo)記過程中需要使用C13標(biāo)記的二氧化氣體,而該氣體本身的成本就居高不下。此外,在使用二氧化碳的標(biāo)記過程中會有部分碳源隨根系分泌物流失,因此二氧化碳的利用率不能達(dá)到100%,進(jìn)一步拉高了成本。因此同位素標(biāo)記材料一般都比較貴,選擇合適豐度的材料可以節(jié)約很多經(jīng)費(fèi),因此選擇合適豐度的同位素標(biāo)記材料就顯得非常重要。在做試驗(yàn)前,比較好請教有經(jīng)驗(yàn)的老師、同事或經(jīng)銷商。常用的穩(wěn)定同位素產(chǎn)品有13C標(biāo)記化合物,13標(biāo)記秸稈,15N標(biāo)記化合物,15N標(biāo)記秸稈,13C-15N雙標(biāo)記秸稈等。

本秸稈采用連續(xù)同位素標(biāo)記技術(shù)生產(chǎn)。目前秸稈同位素標(biāo)記技術(shù)主要有連續(xù)標(biāo)記技術(shù)和脈沖標(biāo)記技術(shù)。在連續(xù)標(biāo)記技術(shù)發(fā)明前,一般都采用脈沖標(biāo)記技術(shù)。目前世界上只有3家左右公司掌握連續(xù)標(biāo)記技術(shù)。在國內(nèi)智融聯(lián)科技掌握連續(xù)標(biāo)記技術(shù)前,國內(nèi)用的材料大多進(jìn)口,每克達(dá)數(shù)萬元,嚴(yán)重影響國內(nèi)科學(xué)研究。從2004年開始,國內(nèi)開始連續(xù)同位素標(biāo)記技術(shù)研發(fā),直到2009年初步研發(fā)成功。到2018年開始生產(chǎn)。當(dāng)國外公司國內(nèi)代理告訴國外公司后,同位素標(biāo)記秸稈價格大幅降低,促進(jìn)了國內(nèi)科研進(jìn)展。脈沖標(biāo)記的秸稈,由于在標(biāo)記過程中是不連續(xù)的,植物體內(nèi)同位素的分配是不均勻的,這樣研究結(jié)果可能會出現(xiàn)偏差。連續(xù)標(biāo)記秸稈是從幼苗開始就采用設(shè)定的豐度來標(biāo)記秸稈,而且沒有其他干擾,這樣標(biāo)記出來的秸稈,其體內(nèi)各部分的分配是均勻的,做試驗(yàn)時產(chǎn)生偏差的幾率幾乎為零,確保試驗(yàn)取得預(yù)期結(jié)果。同位素標(biāo)記可以比作生物體內(nèi)的GPS。

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高豐度的同位素標(biāo)記秸稈可以用于研究秸稈降解的關(guān)鍵微生物。我們該選用多少豐度的標(biāo)記秸稈呢?用穩(wěn)定性同位素探針(stableisotopeprobing-SIP)技術(shù)研究物質(zhì)轉(zhuǎn)化的土壤動物和微生物時,重要的是標(biāo)記生物的DNA和未標(biāo)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(biāo)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(biāo)記后DNA與未標(biāo)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(biāo)記秸稈可以用于研究秸稈降解的關(guān)鍵微生物。我們該選用多少豐度的標(biāo)記秸稈呢?如果用15N標(biāo)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(biāo)記,DNA中13C原子數(shù)必須大于C總原子數(shù)的5-10%。要實(shí)現(xiàn)好的研究結(jié)果,分層2層以上為好。也就是說DNA中15N豐度要達(dá)到30%以上,而13C要達(dá)到10%以上。如果用標(biāo)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(jīng)驗(yàn)的老師、同事或經(jīng)銷商。13C同位素標(biāo)記秸稈研究發(fā)現(xiàn)秸稈還田到高產(chǎn)土壤可能更有利于肥力構(gòu)建。黑龍江玉米C13同位素標(biāo)記秸稈哪里有賣的

同位素標(biāo)記秸稈的原理是什么?福建玉米C13同位素標(biāo)記秸稈培養(yǎng)方法

有學(xué)者利用本公司銷售的13C標(biāo)記小麥秸稈研究了秸稈在四種不同土壤中的降解速率及激發(fā)效應(yīng)的差異。研究結(jié)果表明:小麥秸稈在四種類型的土壤中培養(yǎng)368天后,秸稈碳的累積降解量為寒區(qū)水稻土、黃淮海水稻土以及紅壤性水稻土中沒有差異,占秸稈中碳元素的比例為35.5-37.4%。而在低肥力紅壤性水稻土中,秸稈碳降解量低于寒區(qū)水稻土、黃淮海水稻土以及紅壤性水稻土,占秸稈中碳元素的比例為29.2%。秸稈在四種土壤中均引發(fā)了正激發(fā)效應(yīng),強(qiáng)度為:低肥力紅壤性水稻土>紅壤性水稻土>寒區(qū)水稻土>黃淮海水稻土。相關(guān)性分析表明,秸稈在各養(yǎng)分元素含量較高的土壤中降解較快,土壤電導(dǎo)率較低的土壤上激發(fā)效應(yīng)較為強(qiáng)烈。研究表明,為加快秸稈的降解轉(zhuǎn)化速率,低肥力土壤的秸稈還田需與其他養(yǎng)分配合施用。福建玉米C13同位素標(biāo)記秸稈培養(yǎng)方法

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