CN105973656A - 一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置及其测定方法 - Google Patents

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Abstract

一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置及其测定方法，涉及一种土壤测定装置及其测定方法，所述装置包括培养瓶，橡胶帽，培养瓶细颈，连通管，培养瓶口，橡胶塞，两通阀，气体采样器；其中橡胶塞与培养瓶顶端开口相连，连通管一端穿过橡胶塞与培养瓶内部相连，另一端与两通阀相连，橡胶帽与培养瓶侧壁支颈相连，气体采样器与两通阀相连；所述方法包括称取土壤样品，连接培养装置，盖上胶塞，安装连接管，进行密闭培养，气体采集，测定气体中CO2含量；再培养，进行土壤呼吸强度测定。本发明整套装置设计简单；本方法呼吸强度测定过程中避免了传统方法移液滴定等步骤带来的损失及试验操作误差，测定数据可靠。

Description

一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置及其测定方法
技术领域
本发明涉及一种土壤测定装置及其测定方法，特别是涉及一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置及其测定方法。
背景技术
土壤呼吸是指土壤产生并向大气释放二氧化碳的过程，是调控地球系统碳循环和气候变化的关键过程。土壤呼吸强度是土壤微生物活性的体现，代表了土壤代谢的旺盛度，可用来衡量微生物生命活动的强度，是土壤学和环境科学领域研究的重要生物学参数之一。
室内培养法是目前应用较为广泛的用于研究土壤呼吸的装置。它是将供试土壤放入密闭装置中，在预定条件下进行培养，装置内设有盛放NaOH溶液的吸收瓶。吸收瓶中的NaOH吸收土壤释放的CO2，培养一定时间后，将吸收瓶中的溶液转移到三角瓶中，用稀酸滴定溶液中剩余的NaOH，利用差减法计算出土壤呼吸作用释放的CO2所消耗的NaOH量，从未计算得出培养期间土壤释放CO2的强度。该方法简单，易操作，不需要大型精密的仪器和昂贵的费用，因而被广为应用，成为室内模拟测定CO2强度的经典方法。但该方法也存在一定的局限性，主要在于采用该方法时，盛有NaOH的吸收瓶及土壤样品均置于容器的底部，吸收瓶及土壤样品的工作表面积对试验结果影响较大，此外，还存在后处理时需将吸收瓶中的液体转移到三角瓶中进行滴定处理，增加了试验误差，因而存在测定结果不稳定，重复性不理想的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置及其测定方法，本发明装置设计简单、省时、费用小。整套装置设计简单；所用的分体部件均为标准件，本方法呼吸强度测定过程中避免了传统方法移液滴定等步骤带来的损失及试验操作误差，测定数据可靠。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种土壤培养与气体收集装置，包括培养瓶，橡胶帽，培养瓶细颈，连通管，培养瓶口，橡胶塞，两通阀，气体采样器。其中橡胶塞与培养瓶顶端开口相连，连通管一端穿过橡胶塞与培养瓶内部相连，另一端与两通阀相连，橡胶帽与培养瓶侧壁支颈相连，气体采样器与两通阀相连。
所述的培养瓶瓶口在顶部，瓶口直径为5～8cm，外径为5.2～8.2cm，瓶颈与瓶身交界处水平伸出一个长度为2～5cm的细颈，细颈开口内径为0.5～0.8cm，外径为0.7～1.0cm，培养瓶的体积为250～500ml。
所述连通管由不锈钢材料制备，底端为披针状，便于穿透橡胶塞。
所述气体采样器可采用体积为50ml～100ml医用针管代替。
一种测定土壤呼吸强度的方法，该方法包括以下过程：①称取土壤样品，置于培养瓶中；②连接培养装置，盖上胶塞，安装连接管，同时准备不放置土壤的对照组装置；③置于恒温恒湿箱中按研究要求进行培养；④密闭培养，安装两通阀，置于关闭状态，将培养瓶细颈与橡胶帽相连，开始密闭培养；⑤气体采集，待密闭培养24小时后，安装气体采样器，开启两通阀，抽取培养瓶内的气体，关闭两通阀，从两通阀与连通管连接处移除两通阀与气体采样器，以保证气体采样器保持密闭状态；⑥采用气相色谱法测定气体采样器所采集的气体中CO2含量；⑦再培养，采样完成后移除培养瓶细颈端橡胶帽，继续置于恒温恒湿箱中培养；⑧重复③到⑥步，可根据研究要求多次进行土壤呼吸强度测定。
所述的一种测定土壤呼吸强度的方法土壤样品质量以10～20g，土壤样品均匀覆盖培养瓶的瓶底，厚度不超过5mm为宜，并根据研究要求调节土壤的相对持水量至田间最大持水量的40%～60%。
本发明的优点与效果是：
本发明装置设计简单、省时、费用小。整套装置设计简单；所用的分体部件均为标准件，在普通化玻试剂公司即可采购获得，费用低；各个部件组装方法简单，省时。
本发明便于操作，测定数据可靠，重复性、稳定性好。本方法呼吸强度测定过程中避免了传统方法移液滴定等步骤带来的损失及试验操作误差，测定数据可靠。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
图中零件的标号为：1为培养瓶， 2为橡胶帽， 3为培养瓶细颈，4为连通管，5为培养瓶口，6为橡胶塞，7为两通阀，8为气体采样器。
本发明提出一种土壤培养与气体收集装置，包括培养瓶1，橡胶帽2，培养瓶细颈3，连通管4，培养瓶口5，橡胶塞6，两通阀7，气体采样器8。其中橡胶塞6与培养瓶口5相连接，连通管一端穿过橡胶塞6与培养瓶1内部相连接，另一端与两通阀7相连接，橡胶帽2与培养瓶细颈3相连接，气体采样器8与两通阀7相连接。本案例中所用培养瓶瓶口1内径为5cm，外径为5.2cm；细颈3长度为3cm，细颈开口内径为0.5cm，外径为0.7cm，培养瓶的体积为500ml，气体采样器体积为100ml。
本发明提出一种使用上述装置测定土壤呼吸强度的方法，包括以下过程：①称取土壤样品，置于培养瓶1中；②连接培养装置，盖上橡胶塞6，安装连通管4，同时准备不放置土壤的对照组装置；③置于恒温恒湿箱中按研究要求进行培养；④密闭培养，安装两通阀7，置于关闭状态，将培养瓶细颈3与橡胶帽2相连，开始密闭培养；⑤气体采集，待密闭培养24小时后，安装气体采样器8，开启两通阀7，抽取培养瓶1内的气体，关闭两通阀7，从两通阀7与连通管4连接处移除两通阀7与气体采样器8，以保证气体采样器8保持密闭状态；⑥采用气相色谱法测定气体采样器8所采集的气体中CO2含量；⑦再培养，采样完成后移除培养瓶细颈3端橡胶帽2，继续置于恒温恒湿箱中培养；⑧重复③到⑥步，可根据研究要求多次进行土壤呼吸强度测定。
本案例中所要土壤样品质量为10g，土壤样品均匀覆盖培养瓶1的瓶底，厚度不超过3mm，调节土壤的相对持水量至田间最大持水量的60%。

Claims (5)

1.一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置，其特征在于，所述装置包括包括培养瓶，橡胶帽，培养瓶细颈，连通管，培养瓶口，橡胶塞，两通阀，气体采样器；其中橡胶塞与培养瓶顶端开口相连，连通管一端穿过橡胶塞与培养瓶内部相连，另一端与两通阀相连，橡胶帽与培养瓶侧壁支颈相连，气体采样器与两通阀相连；培养瓶瓶口在顶部，瓶口直径为5～8cm，外径为5.2～8.2cm，瓶颈与瓶身交界处水平伸出一个长度为2～5cm的细颈，细颈开口内径为0.5～0.8cm，外径为0.7～1.0cm，培养瓶的体积为250～500ml。
2.根据权利要求1所述的一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置，其特征在于，所述不锈钢材料制备的连通管底端为披针状，穿透橡胶塞。
3.根据权利要求1所述的一种土壤呼吸测定培养与气体收集装置，其特征在于，所述气体采样器采用体积为50ml～100ml医用针管。
4.一种土壤呼吸测定培养与气体收集测定方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
①称取土壤样品，置于培养瓶中；
②连接培养装置，盖上胶塞，安装连接管，同时准备不放置土壤的对照组装置；
③置于恒温恒湿箱中按研究要求进行培养；
④密闭培养，安装两通阀，置于关闭状态，将培养瓶细颈与橡胶帽相连，开始密闭培养；
⑤气体采集，待密闭培养24小时后，安装采样器，开启两通阀，抽取培养瓶内气体，关闭两通阀，从两通阀与连通管连接处移除两通阀与气体采样器，以保证气体采样器保持密闭状态；
⑥采用气相色谱法测定气体采样器所采集的气体中CO2含量；
⑦再培养，采样完成后移除培养瓶细颈端橡胶帽，继续置于恒温恒湿箱中培养；
⑧重复③到⑥步，进行土壤呼吸强度测定。
5.根据权利要求4所述的一种土壤呼吸测定培养与气体收集测定方法，其特征在于，所述方法土壤样品质量以10～20g，土壤样品均匀覆盖培养瓶的瓶底，厚度不超过5mm为宜，并根据研究要求调节土壤的相对持水量至田间最大持水量的40%～60%。
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