[發明專利]一種土壤顆粒組分物理化學分級方法

無效

• 申請號: 201210578519.9
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103900865A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王文杰;汲常萍;王慧梅;仲召亮;武燕;李艷紅;王瓊
• 申請（專利權）人: 東北林業大學;王文杰;汲常萍
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/34;G01N1/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本發明采用物理和化學方法分離土壤組分，主要用于土壤碳匯功能、肥力動態功能相關研究。?

背景技術：

土壤肥力是作物生產與植被生長的基礎，也是維持全球60多億人口糧食安全的基礎。不同顆粒的組成直接決定了土壤的質地結構，而且土壤養分在不同土壤顆粒和土壤膠粒上的分布直接影響土壤肥力的持久性和有效性。對土壤肥力及其在不同土壤顆粒組成上的分布研究一直為各國科學家們關注的焦點。?

土壤顆粒組成與有機碳在其內分布的差異性，直接影響土壤碳周轉的時間以及土壤碳庫的庫容大小。全球氣候變暖趨勢明顯。多項研究顯示，全球平均每年溫度升高1.1到6.4度，這有可能導致地球上15%到40%的物種瀕臨滅絕以及近30億人口面臨缺水。在全球溫室效應日益嚴重的背景下，土壤碳庫變化成為一個熱點研究領域。在這一全球變化背景下，揭示土壤碳在不同土壤顆粒組成上的變化趨勢，有利于了解其對未來氣候的響應，加深科學家對土壤碳匯功能形成機制的理解。?

目前已經發明的方法，多是單一的土壤篩分離以及常規水穩性團聚體分離方法，方法繁瑣，與土壤功能結合的較差。本發明所提出的土壤組分分級方法，正是從土壤肥力和碳匯功能的角度出發，把土壤細分成五種組分，分別研究各個組分土壤的土壤肥力和碳截獲能力，分析哪種組分導致土壤肥力和碳截獲能力發生變化。此方法可以使有關土壤肥力和碳匯功能的研究深化到本質機理，從而創造出適合作物生長的土壤環境以及進行有選擇的植樹造林，提高作物產量，減少碳的排放，緩解全球轉暖。?

發明內容：

本專利的目的是運用物理和化學方法對土壤組分進行詳細分離，研究各個組分的土壤肥力和碳截獲能力，找到哪種組分影響了土壤肥力和碳截獲能力。?

為了達到上述目的，本專利采用的技術方案包括：?

1.土樣超聲分散并濕篩?

將風干土壤樣品加蒸餾水用超聲波破碎儀超聲分散，使土壤溶液獲得的能量控制在20-50J?ml^-1，并使用63μm孔徑土壤篩濕篩，用洗瓶緩慢加水判斷，至篩出水清澈為止，土壤被分成大于63μm和小于63μm兩份。?

2.密度分級?

將大于63μm的土樣加入1.4-1.8gcm^-3NaI溶液混勻，經過靜置、離心、抽吸、抽濾和洗滌一系列操作得到顆粒態土壤組分和沙與團聚體土壤組分?

3.離心并抽濾?

將小于63μm的土樣在3500r/min條件下離心15分鐘，所得上清液在0.45μm濾膜下抽濾，濾液凍干得到可溶性土壤組分。?

4.次氯酸鈉氧化?

將0.45μm-63μm土樣的粉砂粘土用6%pH=8的次氯酸鈉氧化18小時，得到易氧化土壤組分和酸不溶土壤組分。?

5.NaI回收再利用?

密度分級時使用的NaI可以用活性碳吸附、濾紙過濾回收再利用。?

本發明的技術特征：?

1.較常規震蕩或煮沸土壤分散比，超聲輔助分散速度快,簡單易行?

2.一次獲得五種土壤組分，成效大。?

3.定量可控能量超聲波破碎儀輔助分散，確保土壤顆粒分散而團聚體結構盡量保持。?

4.密度分級時，將清洗濾紙和筒形漏斗的CaCl₂溶液過夜靜置，再用尼龍濾網過濾，充分洗掉NaI和CaCl₂，最大限度保持土壤原有成分，盡可能減少顆粒態土壤組分的損失。?

5.可溶性土壤組分真空凍干，不但能夠準確獲得其重量，而且可以進行可溶性土壤組分結構的研究。?

6.貴重藥品NaI回收利用，變廢為寶，無污染，節約藥品，且NaI密度配置方法容易操作。?

具體實施方式：

本發明將用實施例進行進一步的說明，但是它并不限于這些實施例的任一個或類似實例。?

1.土壤樣品：30g風干土樣（<2mm）?

2.超聲破碎：土樣放入燒杯，加入150ml水中，超聲破碎儀破碎1分鐘，達到22J?ml^-1能量。?

3.過篩分離：上述土壤渾濁液，過63μm(240目)土壤篩，濕篩，直至篩出水清澈為止，用洗瓶緩慢加水判斷；篩內為>63μm土壤，篩下為<63μm土壤。?