1.一种基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,利用基于SIR的HS‑GC测定培养过程中产生的CO2来量化MBC,该方法按下列步骤实现:(1)样品预处理:土壤样品先除去可见的植物残体及土壤动物,然后自然晾干,过筛混匀;污泥样品先自然晾干,再过筛混匀;
(2)样品密封培养:取步骤(1)中0.10~1.00g干土壤样品或干污泥样品于顶空瓶中,加入1~5mL葡萄糖溶液,立即密封并混匀,放入恒温振荡培养箱,培养箱条件为20~35℃、150~300r/min;
(3)建立标准曲线:准备一系列浓度的NaHCO3标准溶液置于顶空瓶中,先对其进行密封,然后注射0.1~0.6mL H2SO4溶液,最后将顶空瓶置于顶空进样器中,设置顶空进样器操作条件以及气相色谱仪操作条件,HS‑GC采用分批自动检测模式,对样品所产生的CO2进行测定;
根据所得到的CO2色谱峰面积信号值与已知浓度的H2SO4溶液之间的对应关系绘制一条标准曲线,得到校准因子;
(4)样品检测:向步骤(2)中完成培养的顶空瓶加入0.5~3mL盐酸酸化并置于顶空进样器中,采用与步骤(3)中相同的顶空进样器操作条件以及气相色谱仪操作条件,对样品在不同培养时间内所产生的CO2进行测定,记录样品的CO2色谱峰面积信号值;
(5)结果计算:将步骤(4)中所得CO2色谱峰面积信号值与步骤(3)所得的标准曲线进行比较,通过计算得出被检样品在SIR期间的呼吸速率;
通过下式计算出被检样品在SIR期间的呼吸速率:
‑1 ‑1
呼吸速率的单位为μlh g soil;
上述公式中:
t1和t2分别为CO2产量线性增加的两个时间点;
和 分别表示t1和t2时刻的CO2产生量;
m是土壤样品在烘干基础上的质量;
首先,在足够氧气O2的条件下,土壤中微生物在葡萄糖的诱导下进行呼吸,微生物的生长伴随着CO2的产生,以CO2的产生量表示被检样品中微生物在SIR期间的呼吸速率:然后,使氯仿熏蒸萃取法CFE平行测定MBC测量,绘制SIR期间的呼吸速率CO2与MBC之间的关系曲线;结果显示,SIR期间的呼吸速率CO2与MBC平方根之间存在良好线性关系,即:2
n=18,R=0.984
基于HS‑GC的SIR测量,通过下式计算MBC:
2.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,步骤(1)中所述过筛的规格为0.25~2mm。
3.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,步骤(2)中所述葡萄糖溶液浓度为0.50~2.00g/L。
4.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,步骤(3)中H2SO4溶液为0.1~0.5mol/L。
5.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,步骤(3)中所述HS‑GC分批自动检测的顶空进样器操作条件为:40~70℃强烈摇瓶1~6min,管路温度为50~100℃,传输线温度为50~100℃,顶空样品瓶中载气平衡时间为10~30S,管路充气时间10~30S,管路平衡时间1~10S,环路平衡时间10~30S;
气相色谱仪操作条件是:使用GS‑Q型毛细管色谱柱30m×0.53mm,色谱柱温度为30~
150℃,载气为氮气,载气流量为2.0~6.0mL/min,热导检测器温度为150~350℃。
6.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,步骤(4)中所述盐酸浓度为0.0005~0.005mol/L。
7.根据权利要求1所述基于顶空气相色谱高通量测定土壤微生物生物量的方法,其特征在于,所述土壤类型为壤土,包括褐土、红土;所述污泥为市政污泥超高温好氧堆肥发酵产物。