土壤微生物生物量的测定方法(氯仿熏蒸)
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土壤微生物生物量的测定方法
1土壤微生物碳的测定方法(熏蒸提取----仪器分析法)
1.1 基本原理
新鲜土样经氯仿熏蒸后(24h),土壤微生物死亡细胞发生裂解,释放出微生物生物量碳,用一定体积的0.5mol/LK2SO4溶液提取土壤,借用有机碳自动分析仪测定微生物生物量碳含量。根据熏蒸土壤与未熏蒸土壤测定有机碳的差值及转换系数(K EC),从而计算土壤微生物生物量碳。
1.2 实验仪器
自动总有机碳(TOC)分析仪(Shimadzu Model TOC—500,JANPAN)、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯熟料管、离心管、滤纸、漏斗等。
1.3 实验试剂
1)无乙醇氯仿(CHCL3);
2)0.5mol/L硫酸钾溶液:称取87g K2SO4溶于1L蒸馏水中
3)工作曲线的配制:用0.5mol/L硫酸钾溶液配制10ugC/L、30ugC/L、50ugC/L、
70ugC/L、100ugC/L系列标准碳溶液。(其实一般情况下,
仪器会自带的标曲,一般不用自己做的)
1.4 操作步骤
1.4.1 土壤的前处理(过筛和水分调节略)
1.4.2 熏蒸
称取新鲜(相当于干土10.0g,这个可以根据自己土样的情况而定)3份分别放入25ml小烧杯中。将烧杯放入真空干燥器中,并放置盛有无乙醇氯仿(约2/3)的15ml烧杯2或3只,烧杯内放入少量防暴沸玻璃珠,同时放入一盛有NaOH溶液的小烧杯,以吸收熏蒸过程中释放出来的CO2,干燥器底部加入少量水以保持容器湿度。盖上真空干燥器盖子,用真空泵抽真空,使氯仿沸腾5分钟。关闭真空干燥器阀门,于25℃黑暗条件下培养24小时。
1.4.2 抽真空处理
熏蒸结束后,打开真空干燥器阀门(应听到空气进入的声音,否则熏蒸不完全,重做),取出盛有氯仿(可重复利用)和稀NaOH溶液的小烧杯,清洁干燥器,反复抽真空(5或6次,每次3min,每次抽真空后最好完全打开干燥器盖子),直到土壤无氯仿味道为止。同时,另称等量的3份土壤,置于另一干燥器中为不熏蒸对照处理。(注意:熏蒸后不可久放,应该快速浸提)※
1.4.4 浸提过滤
从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml 0.5mol/L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为4g,即,4g土:16ml的硫酸钾溶液,当然这个加入量要根据TOC仪器的进入量决定)300r/min振荡30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好立即分析,或—20℃冷冻保存(但使用前需解冻摇匀)(注意这部分很重要,有研究结果表明:提取液如果不立即分析,请保存在—20℃,否则将影响浸提液的效果,其次,过滤时不要用普通的定性或定量滤纸,以免长久杂质会堵塞仪器的管路,建议使用那种一次性塑料注射器,配一个0.2um的滤头,一个才1元)。
1.4.5 TOC仪器测定
吸取上述土壤提取液10ul(这个要根据仪器自己的性能决定,但是一般情况下,在测定土壤滤液时候,要对其进行稀释,如果不稀释,一方面超过原来仪器的标曲,另一方面可能堵塞仪器。)注入自动总有机碳(TOC)分析仪上,测定提取液有机碳含量。由于总有机碳分析仪型号较多,不同的型号则操作程序存在较大差异,这里以本实验室使用的有机碳分析仪(Shimadzu Model TOC---500,JAPAN)为例。
1.5 计算
SMBC=(E C CHCL3—E C CK)*TOC仪器的稀释倍数*原来的水土比/0.45
2 土壤微生物生物量氮(茚三酮比色法)
土壤微生物生物氮一般占土壤全氮的2%—7%,是土壤中有机—无机态氮转化的一个重要环节,关于土壤微生物氮的测定常见的熏蒸浸提法有两种,一是全氮测定法,另一个是茚三酮比色法,如下
2.1 基本原理(茚三酮比色法)
Amato和Ladd(1988)研究表明新鲜土样熏蒸过程所释放出的氮,主要成分为α-氨基酸态氮和铵态氮,这两种氮形态可以用茚三酮反应定量测定,并发现熏蒸与未熏蒸土壤提取的茚三酮反应态氮的增量,与其土壤微生物生物量碳之间存在显著的相关性。因此,人们采用熏蒸提取茚三酮比色法来测定土壤微生
物生物量氮(FE-Nnin)。
2.2 实验仪器
分光光度计、硬质试管、水浴锅、真空干燥器、烧杯、三角瓶、聚乙烯塑料管、离心管、漏斗等
2.3 实验试剂
1)无乙醇氯仿(CH3Cl);
2)0.5mol/L (K2SO4)溶液:称取硫酸钾(K2SO4)87g,溶于去离子水中,稀释至1000ml;
3)pH5.2的乙酸锂(LiOH•H2O)溶液:称取氢氧化锂(LiOH•H2O)168g,加
入冰乙酸(优级纯)279ml,加水稀释到1000ml,用浓盐酸或50%氢氧化钠溶
液调节pH至5.2。
4)茚三酮溶液:取150ml二甲基亚砜(C2H6OS)和乙酸锂溶液50ml加入4g 水
合茚三酮(C9H4O3•H2O)和0.12g还原茚三酮(C18H10O6•2H2O)搅拌至完全
溶解;
5)50%乙醇水溶液:吸取50ml 99%乙醇于100ml容量瓶中,用蒸馏水定容;6)1mol/L的硫酸铵[(NH4)2SO4]标准储存液:称取4.7167g分析纯硫酸铵(称前105℃烘2h)溶于0.5mol/L 硫酸钾溶液中,并用硫酸钾溶液定容至1000ml,
摇匀,于4℃冰箱中保存。
7)0.1mol/L 的硫酸铵[(NH4)2SO4]标准液:吸取10ml 1mol/L的硫酸铵标准
储存液于100ml容量瓶中,用0.5mol/L硫酸钾溶液定容至100ml,摇匀。此
溶液最好现配现用。
8)工作曲线的制备:分别吸取0.00ml、0.50ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、
4.00ml、
5.00ml 0.1mol/L的硫酸铵标准液于100ml容量瓶中,用0.5mol/L硫酸钾溶液
定容至100ml,摇匀,其浓度分别为0mol/L、0.25mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L、
1.5mol/L、
2.0mol/L、2.5mol/L硫酸铵标准氮的系列溶液。
2.4 操作步骤
2.4.1 土壤的前处理(和1.4.1一样)
2.4.2 熏蒸(和1.4.2一样)
2.4.3抽真空处理(和1.4.3一样)
2.4.4 浸提过滤
从干燥器中取出熏蒸和未熏蒸土样,将土样完全转移到80ml聚乙烯离心管中,加入40ml 0.5mol/L硫酸钾溶液(土水比为1:4,考虑到土样的原因,此部分熏蒸和不熏蒸土均为2g,即,2g土:8ml的硫酸钾溶液)300r/min振荡30min,用中速定量滤纸过滤。同时作3个无土壤基质空白。土壤提取液最好