[發(fā)明專利]一種獲得13

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010118680.2
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111320158B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設計）人: 盧偉偉;張芳超;查全智
• 申請（專利權）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;G01N1/28;G01N27/62
• 代理公司: 南京申云知識產權代理事務所(普通合伙) 32274
• 代理人: 蘇秋麗;邱興天

本發(fā)明公開了一種獲得¹³C和¹⁵N雙標記植物的方法及其在制備生物質炭中的應用，屬于同位素標記技術領域。該方法采用¹³C脈沖標記和¹⁵N葉面噴施的方法對植物進行雙標記，獲得¹³C和¹⁵N雙標記植物，并將雙標記植物應用于制備¹³C和¹⁵N雙標記生物質炭。本發(fā)明方法相對靈活、簡便，標記過程周期短、效率高，不受植物生長階段的限制，盆栽和野外原位實驗均適用，擺脫了植物樣品¹³C和¹⁵N同位素雙標記難以實施的局限，并且以所獲取的雙標記植物為原料，制備了¹³C和¹⁵N雙標記生物質炭。

技術領域

本發(fā)明屬于同位素標記技術領域，具體涉及一種獲得¹³C和¹⁵N雙標記植物的方法及其在制備生物質炭中的應用。

背景技術

穩(wěn)定同位素示蹤技術能夠區(qū)分外源物質和土壤本身物質，從而為土壤元素循環(huán)的研究提供重要的技術手段。生物質炭是由生物質材料在無氧或缺氧條件下熱解而產生。由于其較高的穩(wěn)定性，生物質炭成為一種新型的固碳減排材料。研究添加到土壤中的生物質炭的穩(wěn)定性及其對土壤本身元素循環(huán)的影響成為一個研究熱點，而獲得同位素標記的生物質炭是開展這項研究的基礎。

植物是制備生物質炭的重要原料之一。植物¹³C或¹⁵N的單同位素標記的方法比較常見。然而，對植物同時進行¹³C和¹⁵N同位素雙標記的方法還比較有限。現(xiàn)有公開技術包括：利用縫衣針和脫脂棉繩進行植物莖桿¹³C和¹⁵N雙標記(CN 104142382 A)、注射器注入¹³CO₂氣體和在石英砂基質中施加¹⁵N溶液獲取高豐度雙標記植物樣品(CN 107047265 A)、利用高壓氣瓶通入¹³CO₂氣體和在土壤中滴灌¹⁵N溶液連續(xù)標記植物的裝置和方法(CN 104221740B)、利用高壓氣瓶通入¹³CO₂氣體和在水培箱中添加¹⁵N溶液對水生植物進行連續(xù)¹³C和¹⁵N雙標記的裝置(CN 207318164 U)。現(xiàn)有方法主要是通過直接使用¹³CO₂氣體對植物進行¹³C連續(xù)標記，這在實施過程中需要使用鋼瓶，其運輸不方便，并存在一定的安全風險。滴灌和施肥的方法是將¹⁵N溶液或肥料添加到土壤等基質中，植物通過根系吸收¹⁵N并進行同化而實現(xiàn)標記。該兩種方法中的營養(yǎng)液和肥料需要重復添加，并且時間周期長。通過縫衣針和脫脂棉線將¹⁵N-尿素和¹³C-葡萄糖溶液導入植物莖稈的標記方法，回收率較高，但不容易實現(xiàn)對大量植物的標記。綜上所述，為了快速獲取¹³C和¹⁵N雙標記的生物質炭，需要首先開發(fā)一種相對簡單、快速高效的對植物進行雙標記的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種獲得¹³C和¹⁵N雙標記植物的方法，該標記方法相對靈活、簡便，標記過程周期短、效率高，不受植物生長階段的限制，盆栽和野外原位實驗均適用，擺脫了植物樣品¹³C和¹⁵N同位素雙標記難以實施的局限。本發(fā)明要解決的第2個技術問題是提供一種¹³C和¹⁵N雙標記植物。本發(fā)明要解決的第3個技術問題是提供一種¹³C和¹⁵N雙標記植物在制備生物質炭中的應用。

為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：