[发明专利]一种测定土壤对氨基酸吸附能力的装置及方法

摘要

本发明提供一种测定土壤对氨基酸吸附能力的装置，由注射器、第一阀门、第一过滤器、土体柱、钢丝支撑网、第二阀门、第二过滤器、第四阀门、第三过滤器、真空泵、第五阀门、贮气罐、烧杯、第六阀门、第七阀门、集液瓶、第三阀门组成。本发明通过三氯甲烷杀灭土壤及装置中微生物，且有效避免残留的影响，在无菌环境下，采用添加高浓度且同位素标记的氨基酸溶液来研究特定土壤对某种氨基酸的吸附特性。本发明装置设计合理，操作简单，灭菌效果好，测定土准确度高，可有效地测定土壤对氨基酸的吸附能力。

主权项

一种测定土壤对氨基酸吸附能力的方法，其特征在于，通过以下装置和步骤实现：所述测定土壤对氨基酸吸附能力的装置：由注射器（1）、第一阀门（2）、第一过滤器（3）、土体柱（4）、钢丝支撑网（5）、第二阀门（6）、第二过滤器（7）、第四阀门（8）、第三过滤器（9）、真空泵（10）、第五阀门（11）、贮气罐（12）、烧杯（13）、第六阀门（14）、第七阀门（15）、集液瓶（16）、第三阀门（17）组成；真空泵（10）、贮气罐（12）、土体柱（4）依次连接，注射器（1）、第一阀门（2）、第一过滤器（3）位于土体柱（4）上部，且注射器（1）、第一阀门（2）、第一过滤器（3）依次连接，第二阀门（6）、第二过滤器（7）位于土体柱（4）下方一侧，钢丝支撑网（5）位于土体柱（4）下部，土体柱（4）下部设有第七阀门（15），集液瓶（16）位于土体柱（4）下部，真空泵（10）与土体柱（4）连接处设有第三阀门（17），贮气罐（12）与土体柱（4）的连接处设有第六阀门（14），真空泵（10）与贮气罐（12）连接处设有第五阀门（11），真空泵（10）上部设有第四阀门（8）、第三过滤器（9），烧杯（13）位于贮气罐（12）内；装置内气体在真空泵（10）、贮气罐（12）、土体柱（4）内循环，或经第四阀门（8）、第三过滤器（9）排出该装置；第一过滤器（3）、第二过滤器（7）、第三过滤器（9）内装有0.22微米醋酸纤维滤膜，钢丝支撑网（5）上附有一张1‑3微米滤纸，烧杯（13）内放置三氯甲烷；所述测定土壤对氨基酸吸附能力的步骤：（1）装置准备：将待测土壤自然风干后过2mm筛，取10‑50g已过筛土壤加入土体柱（4）中，烧杯（13）内添加5‑10ml三氯甲烷后，放置于贮气罐（12）中；（2）制备三氯甲烷气体：关闭第一阀门（2）、第二阀门（6）、第五阀门（11）、第七阀门（15），打开第四阀门（8）、第六阀门（14）、第三阀门（17），打开真空泵（10），抽真空后首先关闭第三阀门（17）、再关闭真空泵（10），然后关闭第四阀门（8），待烧杯（13）内三氯甲烷全部转变为气体后，打开第二阀门（6）放入少量空气，以维持装置内部压强与外界相同，立即关闭第二阀门（6），打开第三阀门（17）、第五阀门（11），保持第四阀门（8）处于关闭状态，保持第六阀门（14）处于打开状态；（3）土壤及装置灭菌：打开真空泵（10），待三氯甲烷气体在真空泵（10）、贮气罐（12）、土体柱（4）中循环2‑6h；（4）土壤去除三氯甲烷：保持真空泵（10）处于打开状态，关闭第五阀门（11）、第六阀门（14），打开第四阀门（8），对土体柱（4）抽真空后，再抽20min，之后打开第二阀门（6），再抽5min，之后关闭第三阀门（17）、第六阀门（14）；（5）调节土壤含水量：经注射器（1）向土体柱（4）中添加定量纯净水，使土壤含水量达到其最大持水量；（6）添加标记氨基酸：取30‑150ml浓度为1200mg N/L，15N丰度为98%的同位素标记氨基酸溶液，经注射器（1）缓慢添加到土体柱（4）中，打开第七阀门（15），将渗滤液收集到集液瓶（16）中，采用元素分析仪‑同位素质谱仪分析渗滤液中氮素含量及同位素丰度，通过比较原始添加的氨基酸浓度与渗滤液中浓度之差，获得被土壤吸附的氨基酸的数量，从而评价特定土壤对某一氨基酸的吸附能力。