Measurement of Soil Microbial Biomass Carbon and Nitrogen

Aplikace | 2024 | ShimadzuInstrumentace
TOC
Zaměření
Životní prostředí
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Půdní organický uhlík a dusík jsou zásadními ukazateli kvality a úrodnosti půd. Mikrobní biomasa (MBC a MBN) odráží aktivitu mikroorganismů, které ovlivňují koloběh živin a pevnost uhlíkových zásob. Spolehlivé stanovení MBC a MBN je proto klíčové pro výzkum půdního zdraví, udržitelné zemědělství a hodnocení environmentálních dopadů.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřuje na kvantifikaci MBC a MBN v půdních vzorcích pomocí chloroformového fumigačně-extrakčního postupu v kombinaci s TOC-L analyzátorem a TNM-L jednotkou. Hlavním cílem je ověřit přesnost, opakovatelnost a analytickou průchodnost metody při simultánním měření organického uhlíku (TOC) a celkového dusíku (TN).

Použitá metodika a instrumentace


Postup:
  • Odběr vrchní (topsoil) a podorničtní (subsoil) vrstvy z dvou lokalit.
  • Fumigace pod chloroformovými výpary po dobu 24 h pro uvolnění mikrobní biomasy.
  • Extrahování biomasy 0,5 M roztokem síranu draselného (87 g/L).
  • Automatické pětinásobné ředění extraktů v analyzátoru (funkce auto-diluce).
  • Měření NPOC metody (odstranění anorganického uhlíku acidifikací a spargingem) pro TOC a současné stanovení TN.
  • Kalibrace na dvoubodové krivce: 0 a 50 mgC/L (hydrogen ftalát), 0 a 10 mgN/L (dusičnan draselný).
Instrumentace:
  • Shimadzu TOC-L total organic carbon analyzer
  • Shimadzu TNM-L total nitrogen unit
  • ASI-L autosampler pro automatické podávání vzorků
  • Spalovací kit pro vzorky s vysokým obsahem soli

Hlavní výsledky a diskuse


Stanovená koncentrace MBC v topsoilu činila přibližně 172 mgC/L (lokalita A) a 221 mgC/L (lokalita B), zatímco v subsoilu byly hodnoty 54 respektive 71 mgC/L. MBN se pohybovalo kolem 19,9 mgN/L (topsoil A) a 27,5 mgN/L (topsoil B), v subsoilu pak 3,8–4,5 mgN/L. Vyšší hodnoty v povrchové vrstvě potvrzují intenzivnější mikrobiální aktivitu. Opakovatelnost měření byla dobrá, což dokládají nízké odchylky v sériích testů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Simultánní a rychlé stanovení TOC a TN z jednoho extraktu umožňuje úsporu času i vzorků.
  • Automatická ředicí funkce chrání katalyzátory a spalovací trubice před poškozením solí.
  • Využití autosampleru zvyšuje produktivitu analýz a minimalizuje manipulaci s vzorky.
  • Spalovací kit pro vysokosůlné vzorky prodlužuje životnost přístroje.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace inline měření izotopových frakcí uhlíku pro detailní studie koloběhu C.
  • Rozšíření metody na hodnocení stability organické hmoty při změnách klimatu.
  • Automatizace vzorkování v terénu a propojení s informačními systémy pro zemědělské řízení.
  • Využití metody v monitoringu rekultivovaných a degradovaných půd.

Závěr


Kombinace TOC-L analyzátoru s TNM-L jednotkou a chloroformové fumigace-extrakce poskytuje spolehlivou, rychlou a vysoce reprodukovatelnou metodu pro stanovení MBC a MBN. Díky automatickým funkcím a robustní instrumentaci se zvyšuje efektivita a přesnost analýz.

Použitá instrumentace


  • TOC-L total organic carbon analyzer (Shimadzu)
  • TNM-L total nitrogen unit (Shimadzu)
  • ASI-L autosampler (Shimadzu)
  • High-salt sample combustion tube kit

Reference


  • Vance, E.D.; Brookes, P.C.; Jenkinson, D.S. An extraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil Biology and Biochemistry, 19(6), 703–707 (1987).
  • Joergensen, R.G. The fumigation-extraction method to estimate soil microbial biomass: Calibration of the kEC value. Soil Biology and Biochemistry, 28(1), 25–31 (1996).
  • Joergensen, R.G.; Mueller, T. The fumigation-extraction method to estimate soil microbial biomass: Calibration of the kEN value. Soil Biology and Biochemistry, 28(1), 33–37 (1996).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Measurement of TOC and TN in Marine Water Algae Culture Solution
TOC and TN Evaluation of Hydrogen Peroxide Solution
Analysis of TOC and TN in Fertilizers
Cleaning Validation of Food Production Equipment by TOC and TN Measurement