一种升温促进土壤铁碳结合的方法与一种土壤铁碳含量的检测方法技术

本申请属于土壤分析技术领域。具体涉及一种升温促进土壤铁碳结合的方法与一种土壤铁碳含量的检测方法。本发明专利技术的升温促进土壤铁碳结合的方法包括如下步骤：将土壤样本与水稻秸秆混合得到混合物，将所述混合物的含水量调节为45～65％，培养40～50d，获得土壤产物；所述土壤样本与水稻秸秆的质量比为100:3～8；所述培养的温度为4～45℃。根据数据分析可得知：升温降低了红壤中铁碳含量，但增加了黑土中铁碳含量。同时，升温促进红壤中有机碳以表面吸附的方式与铁氧化物结合。升温促进了铁氧化物选择性的固定微生物来源的脂肪碳和多糖碳。择性的固定微生物来源的脂肪碳和多糖碳。择性的固定微生物来源的脂肪碳和多糖碳。

【技术实现步骤摘要】
一种升温促进土壤铁碳结合的方法与一种土壤铁碳含量的检测方法


[0001]本专利技术属于土壤分析
，具体涉及一种升温促进土壤铁碳结合的方法与一种土壤铁碳含量的检测方法。

技术介绍

[0002]土壤是仅次于岩石圈和海洋的第三大碳库，在土壤上层约1m的深度储存了大约1500Gt的碳，相当于大气中碳含量的两倍，陆地生物量碳的三倍。即使土壤碳库的微小变化也可能对大气CO2浓度产生巨大影响。在过去的130年间，全球表面平均温度增加了0.85℃。铁氧化物具有较大的比表面和丰富的表面羟基，其对有机碳的吸附能力高于粘土矿物。
[0003]在对土壤铁碳含量检测过程中，以往的研究样品中的有机物和铁氧化物在分离的过程中存在遭到破坏的可能，现代分析技术和表征手段对研究铁
‑
碳耦合机制至关重要，全球气候变化大背景下重新评估铁碳封存和稳定性非常必要，传统的红外光谱受到空间分辨率、采集时间、信噪比与样品覆盖率之间权衡的限制，重现性差，准确性差，缺少温度如何影响土壤有机碳与铁氧化物相互作用的研究。
[0004]基于此，提出本专利技术。

技术实现思路

[0005]鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，本专利技术的目的在于提供一种升温促进土壤铁碳结合的方法与一种土壤铁碳含量的检测方法。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种升温促进土壤铁碳结合的方法，包括以下步骤：
[0008]将土壤样本与水稻秸秆混合得到混合物，将所述混合物的含水量调节为45～65％，培养40～50d，获得土壤产物；
[0009]作为优选，土壤样本与水稻秸秆的质量比为100:3～8；
[0010]作为优选，培养的温度为4～45℃；
[0011]作为优选，土壤样本使用S形采样法采集；
[0012]作为优选，土壤样本的粒径≤2mm；
[0013]作为优选，水稻秸秆的粒径<2mm；水稻秸秆的有机碳含量为42.0～50.0％。
[0014]本专利技术还提供了一种土壤铁碳含量的检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
[0015](1)采用还原溶解法处理所述的土壤产物，得到固体残渣和提取溶液；
[0016](2)使用元素分析仪与同位素质谱仪测定所述固体残渣中有机碳、铁氧化物结合态氮、总氮、总碳的含量和稳定性碳同位素的丰度；使用火焰原子吸收测定法所述提取溶液中氧化铁的含量；
[0017](3)根据公式计算铁碳含量、碳铁比、铁碳的稳定性碳同位素丰度和铁氧化物结合态有机质的碳氮比；采用同步辐射红外显微成像法分析所述的土壤产物中铁氧化物与有机
官能团分布；
[0018]作为优选，还原溶解法的还原剂为连二亚硫酸钠或NaCl；
[0019]作为优选，铁碳含量的计算公式为：Fe
‑
boundOC＝OC
NaCl
–
OC
DCB
；
[0020]其中Fe
‑
boundOC为铁碳含量；OC
NaCl
为经NaCl处理后固体残渣中有机碳的含量；OC
DCB
为经连二亚硫酸钠处理后固体残渣中有机碳的含量；
[0021]作为优选，碳铁比的计算公式为：OC/Femolarratio＝(Fe
‑
bound OC/M
C
)/(m
FeDCB
/M
Fe
)；
[0022]其中OC/Femolarratio为碳铁比；Fe
‑
boundOC代表铁碳含量；M
C
为碳的摩尔质量；M
Fe
为铁的摩尔质量；m
FeDCB
为氧化铁的含量。
[0023]作为优选，铁碳的稳定性碳同位素丰度的计算公式为：
[0024]δ
13
C
NaCl
＝[δ
13
C
DCB
×
(100
–
f
Fe
‑
boundOC
)+δ
13
C
Fe
‑
boundOC
×
f
Fe
‑
boundOC
]/100，
[0025]δ
13
C
Fe
‑
boundOC
＝[δ
13
C
NaCl
×
100
–
δ
13
C
DCB
×
(100
–
f
Fe
‑
boundOC
)]/f
Fe
‑
boundOC
；
[0026]所述δ
13
C
Fe
‑
boundOC
是铁碳的稳定性碳同位素丰度；所述δ
13
C
NaCl
为NaCl处理后固体残渣中稳定性碳同位素的丰度；所述δ
13
C
DCB
为连二亚硫酸钠处理后固体残渣中的稳定性碳同位素的丰度；
[0027]作为优选，铁氧化物结合态有机质的碳氮比的计算公式为：(C/N)
Fe
‑
bound OM
＝[(C/N)
NaCl
×
100
–
(C/N)
DCB
×
(100
–
f
Fe
‑
boundN
)]/f
Fe
‑
boundN
；
[0028]所述(C/N)
Fe
‑
boundOM
为铁氧化物结合态有机质的碳氮比；所述(C/N)
NaCl
是用NaCl处理后固体残渣中总碳含量与总氮含量的比值；所述(C/N)
DCB
是用连二亚硫酸钠处理后固体残渣中总碳含量与总氮含量的比值；所述f
Fe
‑
bound N
是固体残渣中铁氧化物结合态氮占总氮的百分比。
[0029]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0030]本专利技术所提供的方法，一方面，通过综合分析铁碳含量、碳铁比、铁碳的稳定性碳同位素丰度(δ
13
C)和铁氧化物结合态有机质的碳氮比、铁氧化物与有机官能团分布。探究不同温度对土壤铁碳含量、生态来源和分子组成的影响。另一方面，以往的研究样品中的有机物和铁氧化物在分离的过程中存在遭到破坏的可能，现代分析技术和表征手段对研究铁
‑
碳耦合机制至关重要，传统的红外光谱受到空间分辨率、采集时间、信噪比与样品覆盖率之间权衡的限制，重现性差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升温促进土壤铁碳结合的方法，其特征在于，包括以下步骤：将土壤样本与水稻秸秆混合得到混合物，将所述混合物的含水量调节为45～65％，培养40～50d，获得土壤产物；所述土壤样本与水稻秸秆的质量比为100:3～8；所述培养的温度为4～45℃。2.据权利要求1所述的一种升温促进土壤铁碳结合的方法，其特征在于，所述土壤样本使用S形采样法采集。3.根据权利要求2所述的一种升温促进土壤铁碳结合的方法，其特征在于，所述土壤样本的粒径≤2mm。4.根据权利要求3所述的一种升温促进土壤铁碳结合的方法，其特征在于，所述水稻秸秆的粒径<2mm；所述水稻秸秆的有机碳含量为42.0～50.0％。5.一种土壤铁碳含量的检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：(1)采用还原溶解法处理权利要求1中所述的土壤产物，得到固体残渣和提取溶液；(2)使用元素分析仪与同位素质谱仪测定所述固体残渣中有机碳、铁氧化物结合态氮、总氮、总碳的含量和稳定性碳同位素的丰度；使用火焰原子吸收法测定所述提取溶液中氧化铁的含量；(3)根据公式计算铁碳含量、碳铁比、铁碳的稳定性碳同位素丰度和铁氧化物结合态有机质的碳氮比；采用同步辐射红外显微成像法分析权利要求1中所述的土壤产物中铁氧化物与有机官能团分布。6.根据权利要求5所述的一种土壤铁碳含量的检测方法，其特征在于，所述还原溶解法的还原剂为连二亚硫酸钠或NaCl。7.根据权利要求6所述的一种土壤铁碳含量的检测方法，其特征在于，所述铁碳含量的计算公式为：Fe
‑
boundOC＝OC
NaCl
–
OC
DCB
；所述Fe
‑
boundOC为铁碳含量；所述OC
NaCl
为经NaCl处理后固体残渣中有机碳的含量；所述OC
DCB
为经连二亚硫酸钠处理后固体残渣中有机碳的含量。8.根据权利要求7所述的一种土壤铁碳含量的检测方法，其特征在于，所述碳铁比的计算公式为：OC/Femolarratio＝(Fe
‑
bound OC/M
C
)/(m
FeDCB
/M
Fe
)；所述OC/Femolarratio为碳铁比；所述Fe
‑
boundOC代表铁碳含量；所述M
C
为碳的摩尔质量；所述M
Fe
为铁的摩尔质量；所述m
FeDCB
为氧化铁的含量。9.根据权利要求8所述的一种土壤铁碳含量的检测方法，其特征在于，所述铁碳的稳定性碳同位素丰度的计算公式为：δ
13
C
NaCl<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奇，李义纯，李林峰，林晓扬，陈勇，曹巧滢，王白冰，戴湲，徐梓盛，
申请(专利权)人：广东省农业科学院农业资源与环境研究所，
类型：发明
国别省市：