江西小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制

稳定同位素和放射性同位素有什么区别？同位素有放射性同位素和稳定性同位素。如14C，13C和12C是同位素。14C是放射性同位素，而13C是稳定性同位素。放射性同位素会发生衰变，而稳定性同位素不会发生衰变。放射性同位素对人体有害，而稳定性同位素对人体无害，因此用稳定性同位素开展研究是安全的。同位素标记中丰度的含义：用同位素时经常用到一个单位叫“丰度”。丰度是某种同位素原子数占整个这种元素原子数的比例。如正常大气中100个碳原子中有1.1个13C原子，因此正常大气中13C的丰度为1.1%；又如正常大气中100个氮原子中有0.3663个15N原子，因此正常大气中15N丰度为0.3663%。标记秸秆助力研究秸秆对土壤氮循环的调控作用。江西小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制

本秸秆采用连续同位素标记技术生产。目前秸秆同位素标记技术主要有连续标记技术和脉冲标记技术。在连续标记技术发明前，一般都采用脉冲标记技术。目前世界上只有3家左右公司掌握连续标记技术。在国内智融联科技掌握连续标记技术前，国内用的材料大多进口，每克达数万元，严重影响国内科学研究。从2004年开始，国内开始连续同位素标记技术研发，直到2009年初步研发成功。到2018年开始生产。当国外公司国内代理告诉国外公司后，同位素标记秸秆价格大幅降低，促进了国内科研进展。脉冲标记的秸秆，由于在标记过程中是不连续的，植物体内同位素的分配是不均匀的，这样研究结果可能会出现偏差。连续标记秸秆是从幼苗开始就采用设定的丰度来标记秸秆，而且没有其他干扰，这样标记出来的秸秆，其体内各部分的分配是均匀的，做试验时产生偏差的几率几乎为零，确保试验取得预期结果。北京小麦同位素标记秸秆丰度控制追踪秸秆在土壤中的化学转化，标记秸秆助力土壤化学研究。

该同位素标记秸秆利用公司自研技术进行生产，设备运行原理如下：秸秆利用一种田间原位智能气密植物生长箱,设有箱体、温度和二氧化碳自动控制系统以及除草、喷药、浇水系统;箱体设有上、下两部分箱体,上箱体为有盖无底的透明体,下箱体无盖无底,在下箱体上缘设有水槽,上箱体下缘放置在水槽内由水密封,将下箱体埋入土壤,植物培育在箱体内土壤中;温度自动控制系统设有分别置于箱体内、外的两个温、湿度传感器,采集的温度至数据采集控制器及计算机进行比较,当箱体内温度高于箱体外温度设定值时,继电器启动二级制冷系统工作;二氧化碳自动控制系统将箱内气体泵入二氧化碳气体检测器进行检测,检测结果与设定浓度比较,如果大于设定浓度,则启动电磁阀的常闭出口开启,经氢氧化钠吸收后至箱体内,如果低于设定浓度,则启动电磁阀向箱内补充高纯二氧化碳;如果气体二氧化碳浓度在正常范围内,气体直接返回箱体内。

秸秆还田后在不同产量土壤中的降解效率一直未得到解决。因此有学者利用稳定同位素标记秸秆研究秸秆还田到不同肥力土壤中的固碳效果，并分析了秸秆还田对微生物群落结构的影响。该研究发现，在试验选择了高产土壤和低产土壤为供试土壤，秸秆添加后，高产土壤中的原有机质降解者被抑制而低产土壤中的被激发。高产土壤微生物碳利用效率高于低产土壤。高产土壤微生物群落对秸秆添加干扰的抵抗力和恢复力均高于低产土壤。与低产土壤相比，高产土壤中较高的秸秆降解者丰度以及较低的秸秆降解者群落组成变异，导致了高产土壤中较高的微生物群落稳定性。研究结果说明由于高产土壤拥有较高的微生物代谢效率以及群落稳定性，秸秆添加到肥沃的土壤中比添加到贫瘠的土壤中可能更有利于土壤碳的积累以及肥力的构建。追踪秸秆在土壤中的物理变化，标记秸秆助力土壤物理学研究。

稳定同位素标记秸秆的价格为什么堪比黄金？秸秆在标记过程中需要使用C13标记的二氧化气体，而该气体本身的成本就居高不下。此外，在使用二氧化碳的标记过程中会有部分碳源随根系分泌物流失，因此二氧化碳的利用率不能达到100%，进一步拉高了成本。因此同位素标记材料一般都比较贵，选择合适丰度的材料可以节约很多经费，因此选择合适丰度的同位素标记材料就显得非常重要。在做试验前，比较好请教有经验的老师、同事或经销商。常用的稳定同位素产品有13C标记化合物，13标记秸秆，15N标记化合物，15N标记秸秆，13C-15N双标记秸秆等。我们提供多种不同丰度或者不同作物的碳氮稳定同位素标记产品，以满足科研人员在不同领域的需求。河北玉米同位素标记秸秆

应用于土壤污染监测，同位素标记秸秆追踪污染物来源。江西小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制

同位素标记的秸秆还可以制备成生物炭。有学者利用13C稳定同位素标记的小麦秸秆制备生物炭，并研究了生物炭在不同土壤中激发效应的差异。生物炭在寒区水稻土以及黄淮海水稻土中引发了的负激发效应，激发效应量分别为-284mgC/kg土和-157mgC/kg土；而其在红壤性水稻土以及低肥力红壤性水稻土中引发正激发效应，但并不，激发效应量分别为33.3mgC/kg土和58.0mgC/kg土。生物炭激发效应量与土壤的电导率（r=-0.884）及pH（r=-0.824）成极的负相关关系。研究表明，在评估生物炭固碳潜力时，应综合考虑生物炭自身矿化速率和生物炭引发的土壤碳激发效应。江西小麦C13稳定同位素标记秸秆丰度控制