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土壤微生物量碳测定

2025-11-04

测定土壤中微生物量碳的方法是氯仿熏蒸浸提,将土壤样品放置在密闭容器中,利用氯仿蒸汽破坏微生物细胞膜,让细胞内容物(如碳、氮、磷)都释放到土壤中。熏蒸后,使用浸提剂(如0.5mol/L的K2SO4)提取土壤中释放出来的碳组分,通过测定浸提液中的全碳含量,一般用重铬酸钾氧化法或碳自动分析仪。计算熏蒸前和没有熏蒸时候的碳含量差值,通过转化系数(kec=0.45)估算出微生物量碳的含量。

测定步骤

1.采集新鲜的土壤样品,去除植物残体(如根、茎、叶)和动物(如蚯蚓、蚂蚁),过筛(孔径<2mm)。手感湿润疏松但不结块为宜,将土壤放到密封的大塑料桶中,25℃条件下培养7-15d,桶内有适量的水保持相对湿度100%,并在桶内放一小杯1mol/L的NaOH溶液以吸收土壤呼吸产生的CO2。

2.称取新鲜土壤25g放入50ml的烧杯中,将烧杯放入真空干燥器中,放入盛有乙醇氯仿的烧杯2-3个,烧杯内放少量经过硫酸处理洗涤后烘干的瓷片,干燥器底部加入少量水以保持适度。用土壤熏蒸抽真空装置抽真空,在-0.07MPa真空下使氯仿剧烈沸腾3-5min,关闭真空干燥器阀门,放到25℃黑暗条件下熏蒸24h。经过熏蒸的土壤转移到另外一个干净的干燥器中,反复抽真空6次,每次3min,彻底去除土壤中的氯仿,一直到没有味道为止。

3.将熏蒸土壤无损地转移到125 ml聚乙烯提取瓶中,加入80 ml 0.5 mol L-1K2SO4,土水比为1 : 4(w : v),振荡(25℃,300 r min-1)浸提30 min,用中速定量滤纸过滤于125 ml塑料瓶中。在熏蒸开始的同时,另称取等量的3份不熏蒸土壤于125 ml聚乙烯提取瓶中,加入80 ml 0.5 mol L-1K2SO4同上浸提。同时做3个不加土壤的试剂空白。浸提液应立即分析,或在–18℃下保存。

4.取10 ml土壤提取液于40 ml样品瓶中(注意解冻的浸提液在取样前应彻底混匀),加入10 ml六偏磷酸钠溶液(pH 2.0),使提取液中的沉淀(CaSO4和K2SO4)全部溶解。采用Phoenix 8000碳–自动分析仪测定样液中的有机碳含量。先采用2 mm细管向样液中通入高纯度氮气5~10 min,先除去溶解在样液中的部分CO2,样液再进入无机碳排除管进一步排除残留的CO2。再进入紫外氧化室,在过硫酸钾溶液和磷酸溶液作用下样液中的有机碳全部氧化为CO2,产生的CO2经纯化后再通过红外检测器测定。

5.结果计算:

土壤微生物量碳:BC = EC / kEC

式中:EC = 熏蒸土壤提取的有机碳 – 不熏蒸土壤提取的有机碳

kEC为转换系数,取值0.45。


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