技术文章您的位置:网站首页 >技术文章 >土壤溶解性有机碳组分连续分级测定方法

土壤溶解性有机碳组分连续分级测定方法

更新时间:2023-12-21   点击次数:410次

有机碳是土壤中的重要组分,有机碳组分是影响土壤有机碳活性及生态效应的主要内因。为更好的揭示有机碳组分对生态环境演变的响应规律,系统的分级土壤有机碳是研究的重点。本研究为获得土壤有机碳多级浸提方法,在前人研究的基础上选择四种浸提剂,确定浸提时间,并对样品土壤进行测定。

图片

土壤样品

试验用样品采分别采集自林地、草地和农田地11个土壤,采集0~20cm表层土壤,土壤样品自然风干后,研磨,过100目筛备用。土壤类型为栗钙土,砂壤土和壤土,土壤理化指标如图所示。

图片


土壤有机碳连续提取不同时间下有机碳提取量的变化

实验仪器

TOC测定仪、恒温振荡器、高速离心机、水浴锅、pH计。

所需溶液

试 验 用 浸 提 剂 分 别为 蒸 馏 水、1mol·L -1的HCl、0.2mol·L-1的NaOH,辅助试剂分别为0.1mol·L-1的HCl、0.2mol·L-1的NaOH。

实验步骤

根据研究结果可见,土壤有机碳可以利用不同浸提液连续提取获得具有不同生态功能及活性的溶解性有机碳组分。

图片

(1)水溶性有机碳:

干燥土壤样品过100目筛,取1~2g土壤样品置于离心管中,按固液质量比1:2,加入去离子水,在25℃下恒温振荡12h(200rpm),然后离心(5000rpm,15min),上清液过0.45μm 无菌微孔滤膜过滤,利用TOC以测定浸提液中碳含量,为水溶性有机碳,主要为一些低分子量糖类、氨基酸等,来源于植物凋落物渗透液、土壤微小动物和根系分泌物等,是土壤微生物分解的活性底物。

※ 参考文献:

  • Liang B C, Mackenzie A F, Schnitzer M, et al. Management induced change in labile soil organic matter under continuous corn in eastern Canadian soils[J]. J.Bio.Fer.Soil., 1998, 26: 88-94.

  • 王清奎, 汪思龙, 于小军, 等. 常绿阔叶林与杉木林的土壤碳矿化潜力及其对土壤活性有机碳的影响[J]. 生态学杂志, 2007, 26(12): 1918 -1923.

  • 胡慧蓉, 马焕成, 罗承德, 等. 森林土壤有机碳分组及其测定方法[J]. 土壤通报, 2010, 41(4): 1018-1024.

(2)热水解有机碳:

残渣加入去离子水,放入水浴锅中100℃下,水浴2h,期间不断振荡(也可放置在水浴振荡器中),离心,过滤,利用TOC仪测定浸提液中碳含量,主要是土壤和凋落物中活性有机碳,即土壤团粒体表面吸附的有机碳,及受到干扰后易于降解的有机碳组分。

※ 参考文献:

  • Sparling G, Vojvodie- Vukovi M, Schipper L A. Hot- water soluble C as a simple measure of labile soil organic matter: The relationship with microbial biomass C [J]. J.Soil Biol & Biochem., 1998, 30: 1469-1472.

(3)酸水解有机碳:

残渣加入1mol·L-1的盐酸,振荡2h,离心,过滤,调节浸提液pH值至7,利用TOC仪测定浸提液中碳含量,主要是土壤中蛋白质、核酸和多糖等大分子有机物[19,24],即腐殖质中富里酸等成分。

※ 参考文献:

  • 张国, 曹志平, 胡婵娟. 土壤有机碳分组方法及其在农田生态系统研究中的应用[J]. 应用生态学报, 2011, 22(7): 1921-1930.

  • Rovira P, Vallejo V R. Examination of thermal and acid hydrolysis procedures in characterization of soil organic matter[J]. Communicationsin Soil Scienceand PlantAnalysis, 2000, 31: 81-100.

(4)碱水解有机碳:

残渣加入0.2mol·L-1的NaOH,振荡6h,离心,过滤,调节浸提液pH值至7,利用TOC仪测定浸提液中碳含量,主要是土壤中稳定态腐殖质,即胡敏酸等成分[14,25]。土壤总有机碳含量减去四步提取的有机碳含量可获得土壤中难溶性有机碳含量,即土壤中的惰性有机碳,主要是木质素等难溶的、活性较低的有机碳组分。在浸提的过程中可以同时测定浸提液中氮含量,进而获得土壤中不同溶解态氮含量。

※ 参考文献:

  • 窦森. 土壤有机质[M]. 北京:科技出版社, 2010.

  • 崔婷婷, 窦森, 杨轶囡, 等. 秸秆深还对土壤腐殖质组成和胡敏酸结构特征的影响[J]. 土壤学报, 2014, 51(4): 718-725.

浸提时间

浸提时间是影响土壤有机碳组分浸提量的关键参数,水溶解性有机碳浸提时间分别设定为6、8、12、16、20h;热水溶性有机碳水浴时间分别设定为0.5、1、2、4、6h;酸水解有机碳浸提时间分别设定为0.5、1、2、4、6h;碱水解有机碳浸提时间分别设定为2、4、6、8、12h。

数据处理

试验数据统计与作图采用Excel软件,数据分析采用SPSS软件进行。


该提取方法与传统分级方法相比较,充分利用不同提取剂对土壤有机碳分离能力,从而实现了依据复杂有机碳组分在不同提取液中的溶解性,将其分离测定,能够更加准确的反映土壤有机碳对生态系统的响应机制。


※ 本文引用自:臧榕,赵海超,黄智鸿,等.土壤溶解性有机碳组分连续分级测定方法[J].科技创新导报, 2018, 15(29):5.DOI:CNKI:SUN:ZXDB.0.2018-29-038.


 智感服务  

智感拥有一系列完善的服务体系,包括项目方案设计、环境样品采样、实验室模拟实验、环境样品检测、实验数据分析以及技术指导等服务。智感始终坚持以客户需求为导向,以专业技术和优质服务为支撑,为客户提供高效、精准的技术解决方案。欢迎有意向的客户与智感客服取得联系~