本發(fā)明涉及分析檢測（g01n），具體涉及一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法。

背景技術(shù)：

1、土壤微生物量是評價(jià)土壤肥力和健康程度的重要指標(biāo)之一，而微生物量碳和氮作為土壤微生物量的最主要的組成部分，不僅可以反映土壤的生物學(xué)質(zhì)量，還在土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)換、能量流動(dòng)和生物地球化學(xué)循環(huán)中有著重要作用。土壤微生物生物量碳氮的測定方法包括熏蒸提取法（cn?101419226b、cn118010451a）、微波提取法（cn?109085322?a）、微生物dna折算法（cn?109916840?a）等。

2、熏蒸提取法是目前最廣泛應(yīng)用和公認(rèn)的測定土壤微生物生物量碳氮的標(biāo)準(zhǔn)方法，其原理是，對裝有土樣和氯仿的干燥器進(jìn)行真空抽氣，使氯仿在真空狀態(tài)下沸騰變?yōu)槁确抡羝谕寥揽紫吨袛U(kuò)散，以破壞土壤微生物的細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，促進(jìn)微生物細(xì)胞活性物質(zhì)的釋放，再用k2so4溶液浸提土壤碳氮。該方法包括氣態(tài)氯仿真空熏蒸和k2so4浸提兩個(gè)主要步驟，為保證微生物細(xì)胞活性物質(zhì)的最大釋放，通常需要24?h以上的熏蒸時(shí)間，浸提過程則約30?min。但該方法存在密封不嚴(yán)而導(dǎo)致熏蒸失敗、粘重或含水量較高土壤熏蒸效果不理想、土樣用量較多等問題。

3、微波提取法原理是，利用400-550w的微波殺死土壤微生物，促進(jìn)微生物細(xì)胞活性物質(zhì)的釋放，并用k2so4溶液浸提土壤氮。該方法包括微波處理和k2so4浸提兩個(gè)主要步驟，大大縮短了處理時(shí)間。但該方法只適用于微生物生物量氮的測定，是否可用于微生物生物量碳的測定并不確定。并且，微生物生物量碳氮的測定多使用鮮土，而微波熱效應(yīng)會(huì)升高土壤溫度，易造成微生物活性物質(zhì)損失或蛋白變性等問題，影響測定結(jié)果。

4、微生物dna折算法原理是，土壤微生物dna含量和土壤微生物生物量碳氮之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系，基于樣品微生物dna含量和土壤微生物生物量碳氮的轉(zhuǎn)換系數(shù)（碳為37.20、氮為4.02），通過微生物dna含量來計(jì)算微生物生物量碳氮。該方法包括土壤微生物dna的提取、dna濃度的測定、特定微生境微生物生物量碳氮轉(zhuǎn)換系數(shù)的確定、微生物生物量碳氮的計(jì)算等主要步驟。但該方法所需dna提取技術(shù)要求高，且所用dna提取試劑包價(jià)格昂貴、檢測成本高。

5、鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這些限制，本發(fā)明提出一種簡便快速的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，旨解決以上問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，所述測定方法的步驟如下：

2、（1）稱取過2?mm篩的新鮮土壤兩組，放入100?ml離心管，分別記為對照組和處理組；

3、（2）向步驟（1）對照組離心管加入0.5?mol?l-1的硫酸鉀溶液，處理組離心管依次加入0.5?mol?l-1的硫酸鉀溶液和無乙醇的氯仿；

4、（3）將步驟（2）混合物置于25℃條件下以180?r?min-1的頻率振蕩；

5、（4）將步驟（3）混合物置于離心機(jī)內(nèi)，以3500?r?min-1的頻率離心10?min；

6、（5）將步驟（4）上清液轉(zhuǎn)入雙口反應(yīng)釜，反應(yīng)釜一端接導(dǎo)氣管，另一端為排氣口；在避光條件下，由導(dǎo)氣管向上清液通入o2，并以鼓泡形式排出廢氣，排出氣體經(jīng)過高溫催化劑，持續(xù)30?min；其中，含氯仿液體與o2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)如下：

7、2chcl3+2h2o+o2→2co2+6hcl

8、（6）將步驟（5）反應(yīng)結(jié)束后液體轉(zhuǎn)移至樣品瓶，放入toc元素分析儀進(jìn)樣端，同時(shí)分析碳氮含量。處理組與對照組碳氮含量的差值乘以轉(zhuǎn)換系數(shù)，即為土壤微生物生物量碳氮。

9、其中，所述氯仿直接添加至土壤-硫酸鉀混合液中。

10、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述氯仿加入體積與土樣質(zhì)量為50μl:1g、100μl:1g和200μl:1g，最優(yōu)為100μl:1g。

11、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述振蕩時(shí)間為1-4?h，最優(yōu)為1?h。

12、作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式，所述通入氧氣時(shí)間為30?min。

13、本發(fā)明第二方面提供所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)檢測領(lǐng)域。

14、有益效果：采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下有益效果：

15、（1）本發(fā)明首次提出利用o2排除土壤微生物生物量碳氮提取體系中的殘留氯仿，殘留氯仿可由o2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被轉(zhuǎn)化為co2排出，排除樣品中殘留氯仿的同時(shí)、減輕了氯仿對環(huán)境的污染和風(fēng)險(xiǎn)。

16、（2）本發(fā)明首次直接添加液態(tài)氯仿至k2so4與土壤的混合體系后振蕩以提取土壤微生物生物量碳氮，氯仿與土壤能夠充分接觸、攪拌和混合，對土壤微生物的殺滅效果更好，可有效杜絕因密封不嚴(yán)、土壤粘重、含水量較高等造成測定結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，且采用本發(fā)明每處理1個(gè)樣品處理效率較傳統(tǒng)方法提高了93.2%。

技術(shù)特征：

1.一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，所述測定方法的步驟如下：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s2中，氯仿直接添加至土壤-硫酸鉀混合液中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s2中，土壤與氯仿比例為1?g：（50~200）μl。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s2中，土壤與氯仿比例為1?g：100μl。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s3中，振蕩時(shí)間為1~4?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s3中，振蕩時(shí)間為1?h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s5中，通入氧氣時(shí)間為0.5?h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s1中，排出氣體經(jīng)過400℃-600℃的鈀基催化劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，其特征在于，步驟s1中，鈀基催化劑由納米氧化鋁顆?；蛘呒{米二氧化硅顆粒負(fù)載。

10.根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項(xiàng)所述的一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法在農(nóng)業(yè)檢測領(lǐng)域的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種土壤微生物碳氮含量的同步測定方法，該方法能夠準(zhǔn)確、快速地評估土壤微生物活性及其在碳氮循環(huán)中的作用。具體步驟包括：首先將通過2?mm篩的新鮮土壤樣品分為對照組和處理組，分別加入0.5?mol?L?1的硫酸鉀溶液，處理組還需加入無乙醇的氯仿；在25℃條件下以180?r?min?1的頻率振蕩；隨后將混合物以3500?r?min?1的速度離心10分鐘；離心后的上清液在雙口反應(yīng)釜中通入氧氣30分鐘以增強(qiáng)反應(yīng)；最終將反應(yīng)液體置于TOC元素分析儀進(jìn)行進(jìn)樣分析，同時(shí)檢測碳氮含量。通過計(jì)算處理組與對照組碳氮含量的差值并除以轉(zhuǎn)換系數(shù)，即可得出土壤微生物生物量碳氮。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了土壤微生物碳氮含量的同步測定，操作簡便，適用于土壤健康和土壤質(zhì)量的評價(jià)。

技術(shù)研發(fā)人員：張會(huì)民,艾棟,黃晶,柳開樓,韓天富,顏俊,李亞貞,劉淑軍,劉立生,李冬初,李繼文,申哲,張楚,吳春虹
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30