一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，包括乙炔氣體供給裝置和密閉培養(yǎng)箱，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱中設有培養(yǎng)架，若干個用于填裝土壤樣品的土樣培養(yǎng)管通過所述培養(yǎng)架固定在密閉培養(yǎng)箱中；所述土樣培養(yǎng)管兩端為開口，兩端通過橡膠塞密封；每個所述土樣培養(yǎng)管的一端連接有支導氣管，另一端連接有三通閥，三通閥上連接有注射器；每個所述支導氣管匯總到一個主導氣管中，所述主導氣管連接所述乙炔氣體供給裝置。優(yōu)點：本裝置價格低廉，密封性好，有效的保證了系統(tǒng)的氣密性，最大限度的模擬土壤樣品原有的自然條件；本裝置集乙炔氣體供給、土樣培養(yǎng)、氣體采集為一體，操作簡便，容易實現(xiàn)。
【專利說明】
一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，屬于土壤實驗技術(shù)領域。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤中的反硝化作用，是在缺氧及適宜溫度等條件下，反硝化細菌以有機質(zhì)為電子供體，Ν0Γ為電子受體，實現(xiàn)將NO3 一轉(zhuǎn)化為N2(^PN2的過程，是氮循環(huán)的一個重要環(huán)節(jié)?？刂品聪趸绊懸蜃?如底物、溫度、濕度和氧氣含量等)對土壤樣品進行培養(yǎng)，測定在對應條件下，各種含氮氣體產(chǎn)物的排放比例和累積量，對建立氣候變化、大氣污染模型和全球氮素平衡有重大意義。
[0003]在目前的技術(shù)條件下，并不能對N2氣體含量進行準確的測定，而可以使用氣相色譜儀對N2O氣體進行準確測定，因此使用乙炔氣體來抑制仏0向仏的轉(zhuǎn)化過程，通過測定N2O氣體含量來間接的表明土壤的反硝化潛力。
[0004]目前傳統(tǒng)的土壤反硝化培養(yǎng)裝置主要有兩種，一是用有機玻璃管，二是用三角玻璃瓶。
[0005]第一種裝置是將采集的土壤柱置于有機玻璃管中，兩端用硅膠墊進行密封，通入乙炔氣體后放在實驗室的恒溫培養(yǎng)箱里，以采集土壤樣品時土壤的平均溫度進行培養(yǎng)。第二種裝置是將采集的土壤進行簡單的前處理后，以松散的狀態(tài)放入三角玻璃瓶中，通入乙炔氣體后在室溫下進行培養(yǎng)。這兩種土壤反硝化培養(yǎng)裝置均不能較好的還原土柱樣品原有的土壤環(huán)境(如溫度、光照等)，同時實驗室內(nèi)大批量培養(yǎng)也存在一定難度。
[0006]—般的土壤培養(yǎng)方法無法有效模擬土壤樣品原有的自然條件、樣品不易放置處理、氣體注入效率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種準確、有效、低成本的土壤樣品培養(yǎng)裝置。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，包括乙炔氣體供給裝置和密閉培養(yǎng)箱，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱中設有培養(yǎng)架，若干個用于填裝土壤樣品的土樣培養(yǎng)管通過所述培養(yǎng)架固定在密閉培養(yǎng)箱中；所述土樣培養(yǎng)管兩端為開口，兩端通過橡膠塞密封;每個所述土樣培養(yǎng)管的一端連接有支導氣管，另一端連接有三通閥，三通閥上連接有注射器;每個所述支導氣管匯總到一個主導氣管中，所述主導氣管連接所述乙炔氣體供給裝置；
所述主導氣管從靠近所述乙炔氣體供給裝置一端到靠近所述密閉培養(yǎng)箱一端依次設有用于控制乙炔氣體流速的流速計，用于校準乙炔氣體流量的流量計和用于控制導氣管中氣流關閉的密閉箱氣體控制閥門；選擇任意一個所述土樣培養(yǎng)管作為溫度控制管，該溫度控制管中不放土壤樣品，一端連接所述支導氣管，另一端通入溫度探頭，用于探測土樣培養(yǎng)管中的溫度；
所述密閉培養(yǎng)箱具有控制箱內(nèi)溫度的功能，并在外部設有控制密閉培養(yǎng)箱開關和溫度設置的控制面板。
[0009]進一步的，所述土樣培養(yǎng)管采用有機玻璃管。
[0010]進一步的，所述密閉培養(yǎng)箱殼體材料為塑料，內(nèi)部設有隔熱保溫層。
[0011]進一步的所述密閉培養(yǎng)箱內(nèi)上下部位各設一個加熱管作為加熱裝置，密閉培養(yǎng)箱內(nèi)底部左右兩端各設置一個電風扇作為制冷裝置，加熱管和電風扇通過電路連接由所述控制面板控制。
[0012]進一步的，所述該裝置用真空硅膠對裝置各接口進行均勻涂抹，保證系統(tǒng)的氣密性。
[0013]本發(fā)明所達到的有益效果:
1)采用塑料材質(zhì)密閉培養(yǎng)箱對土壤樣品進行培養(yǎng)，價格低廉;培養(yǎng)箱內(nèi)部設有隔熱保溫層，且設置了溫度控制管，可最大限度的模擬土壤樣品原有的自然條件；
2)本裝置使用真空硅膠代替橡膠圈對裝置各接口進行均勻涂抹密封，有效的保證了系統(tǒng)的氣密性；
3)本裝置可同時對九個土壤樣品進行培養(yǎng)，實現(xiàn)了樣品的批量培養(yǎng)。且這九個土樣培養(yǎng)管并聯(lián)和培養(yǎng)箱氣流控制閥門相連，可更加高效、快速地通入乙炔氣體，減少了乙炔氣體的損失；
4)本裝置集乙炔氣體供給、土樣培養(yǎng)、氣體采集為一體，操作簡便，且較容易實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的土樣培養(yǎng)管的主視圖；
圖3是本發(fā)明的密閉培養(yǎng)箱的俯視圖；
圖4是本發(fā)明的密閉培養(yǎng)箱的主視圖；
圖5是本發(fā)明的氣體采集示意圖。
[0015]圖中的I是密閉培養(yǎng)箱，2是土樣培養(yǎng)管，3是培養(yǎng)架，4是加熱管，5是電風扇，6是密閉箱氣體控制閥門，7是流量計，8是流速計，9是鋼瓶閥門，10是鋼瓶，11是控制面板，12是二通閥，13是注射器，2.1是支導氣管，2.2是橡膠塞，2.3是溫度探頭。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]如圖1-5所示，一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，包括乙炔氣體供給裝置10和密閉培養(yǎng)箱I，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱I中設有培養(yǎng)架3，十個用于填裝土壤樣品的土樣培養(yǎng)管2通過所述培養(yǎng)架3固定在密閉培養(yǎng)箱I中；所述土樣培養(yǎng)管2兩端為開口，兩端通過橡膠塞2.2密封;每個所述土樣培養(yǎng)管2的一端連接有支導氣管2.1，另一端連接有三通閥12，三通閥12上連接有注射器;每個所述支導氣管2.1匯總到一個主導氣管中，所述主導氣管連接所述乙炔氣體供給裝置10; 所述主導氣管上從靠近所述乙炔氣體供給裝置10—端到靠近所述密閉培養(yǎng)箱I 一端依次設有用于控制乙炔氣體流速的流速計8，用于校準乙炔氣體流量的流量計7和用于控制導氣管中氣流關閉的密閉箱氣體控制閥門6;選擇任意一個所述土樣培養(yǎng)管2作為溫度控制管，該溫度控制管中不放土壤樣品，一端如上述土樣培養(yǎng)管2—樣連接所述支導氣管2.1，不同的是另一端通入溫度探頭2.3，用于探測土樣培養(yǎng)管中的溫度；
所述密閉培養(yǎng)箱I具有控制箱內(nèi)溫度的功能，并在外部設有控制密閉培養(yǎng)箱開關和溫度設置的控制面板11。
[0018]本實施例中，所述土樣培養(yǎng)管2采用有機玻璃管，其長度為25cm，內(nèi)徑為5cm。
[0019]本實施例中，所述密閉培養(yǎng)箱I長40cm，寬30cm，高40cm，殼體材料為塑料，內(nèi)部設有隔熱保溫層。
[0020]本實施例中，所述密閉培養(yǎng)箱I內(nèi)上下部位各設一個加熱管4作為加熱裝置，加熱管4采用金屬加熱管，密閉培養(yǎng)箱I內(nèi)底部左右兩端各設置一個電風扇5作為制冷裝置，加熱管4和電風扇5通過電路連接由所述控制面板11控制。
[0021]本實施例中，所述該裝置用真空硅膠對裝置各接口進行均勻涂抹，保證系統(tǒng)的氣密性。
[0022]本裝置的最大的創(chuàng)新之處在于在溫度控制管中設置了溫度探頭，通過對土樣培養(yǎng)管中溫度的控制，最大限度的模擬了土壤原有的自然條件。
[0023]具體工作流程如下:
土樣采集:用土樣采集器在田間隨機采取九個代表性土柱(采樣數(shù)量視實驗具體要求而定)，置于土樣培養(yǎng)管2中，所述土樣培養(yǎng)管兩端用橡膠塞進行密封。采集好的樣品立即帶回實驗室，放入密閉培養(yǎng)箱I。
[0024]乙炔氣體的注入:首先打開密閉箱氣體控制閥門6，再打開鋼瓶的開關9，勻速通入乙炔氣體，乙炔的流速通過流速計8進行控制，流量通過流量計7進行控制。
[0025]溫度的控制:啟動本裝置的加熱、制冷裝置，并觀察溫度控制管中溫度的讀數(shù)，調(diào)節(jié)控制面板11，直到溫度控制管中的溫度達到采樣點的土壤溫度。在此情況下，對土壤樣品進行培養(yǎng)。
[0026]氣體的收集:待培養(yǎng)結(jié)束后，直接用注射器13從土樣培養(yǎng)管2的另一端取氣體約50ml，將氣樣帶回實驗室用氣相色譜儀分析氣體含量。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，包括乙炔氣體供給裝置和密閉培養(yǎng)箱，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱中設有培養(yǎng)架，若干個用于填裝土壤樣品的土樣培養(yǎng)管通過所述培養(yǎng)架固定在密閉培養(yǎng)箱中；所述土樣培養(yǎng)管兩端為開口，兩端通過橡膠塞密封；每個所述土樣培養(yǎng)管的一端連接有支導氣管，另一端連接有三通閥，三通閥上連接有注射器;每個所述支導氣管匯總到一個主導氣管中，所述主導氣管連接所述乙炔氣體供給裝置； 所述主導氣管從靠近所述乙炔氣體供給裝置一端到靠近所述密閉培養(yǎng)箱一端依次設有用于控制乙炔氣體流速的流速計，用于校準乙炔氣體流量的流量計和用于控制導氣管中氣流關閉的密閉箱氣體控制閥門；選擇任意一個所述土樣培養(yǎng)管作為溫度控制管，該溫度控制管中不放土壤樣品，一端連接所述支導氣管，另一端通入溫度探頭，用于探測土樣培養(yǎng)管中的溫度； 所述密閉培養(yǎng)箱具有控制箱內(nèi)溫度的功能，并在外部設有控制密閉培養(yǎng)箱開關和溫度設置的控制面板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，其特征是，所述土樣培養(yǎng)管采用有機玻璃管。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱殼體材料為塑料，內(nèi)部設有隔熱保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，其特征是，所述密閉培養(yǎng)箱內(nèi)上下部位各設一個加熱管作為加熱裝置，密閉培養(yǎng)箱內(nèi)底部左右兩端各設置一個電風扇作為制冷裝置，加熱管和電風扇通過電路連接由所述控制面板控制。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于土壤反硝化潛力測定的半自動式培養(yǎng)裝置，其特征是，所述該裝置用真空硅膠對裝置各接口進行均勻涂抹，保證系統(tǒng)的氣密性。
【文檔編號】G01N1/28GK106018025SQ201610353614
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】袁旭音, 韓磊, 章琪, 周睿, 于輝輝, 唐豆豆
【申請人】河海大學