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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。江西小麦C13同位素标记秸秆购买13C稳定同位素标记秸秆可以帮助研究人员了解土壤微生物在碳元素循环中的作用。

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。
除了直接利用稳定同位素标记秸秆进行实验外,还可将标记的秸秆烧制成生物质炭。有学者利用13C稳定性同位素标记的小麦秸秆制作成生物炭,研究了生物炭在不同土壤中的矿化速率差异。研究结果表明:生物炭添加到四种类型的土壤中室内培养368天后,生物炭碳在不同土壤中的矿化量存在差异,寒区水稻土中为15.6mgC/kg土(0.25%),红壤性水稻土中为14.2mgC/kg土(0.23%),黄淮海中为10.4mgC/kg土(0.17%),低肥力红壤性水稻土中为9.92mgC/kg土(0.16%)。生物炭碳矿化量与土壤全钾(r=0.679)以及全碳(r=0.584)含量均有的正相关关系。监测秸秆中重金属迁移,同位素标记保障农产品安全。

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