一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，包括乙炔气体供给装置和密闭培养箱，其特征是，所述密闭培养箱中设有培养架，若干个用于填装土壤样品的土样培养管通过所述培养架固定在密闭培养箱中；所述土样培养管两端为开口，两端通过橡胶塞密封；每个所述土样培养管的一端连接有支导气管，另一端连接有三通阀，三通阀上连接有注射器；每个所述支导气管汇总到一个主导气管中，所述主导气管连接所述乙炔气体供给装置。优点：本装置价格低廉，密封性好，有效的保证了系统的气密性，最大限度的模拟土壤样品原有的自然条件；本装置集乙炔气体供给、土样培养、气体采集为一体，操作简便，容易实现。
【专利说明】
一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，属于土壤实验技术领域。
【背景技术】
[0002]土壤中的反硝化作用，是在缺氧及适宜温度等条件下，反硝化细菌以有机质为电子供体，Ν0Γ为电子受体，实现将NO3 一转化为N2(^PN2的过程，是氮循环的一个重要环节。控制反硝化影响因子(如底物、温度、湿度和氧气含量等)对土壤样品进行培养，测定在对应条件下，各种含氮气体产物的排放比例和累积量，对建立气候变化、大气污染模型和全球氮素平衡有重大意义。
[0003]在目前的技术条件下，并不能对N2气体含量进行准确的测定，而可以使用气相色谱仪对N2O气体进行准确测定，因此使用乙炔气体来抑制仏0向仏的转化过程，通过测定N2O气体含量来间接的表明土壤的反硝化潜力。
[0004]目前传统的土壤反硝化培养装置主要有两种，一是用有机玻璃管，二是用三角玻璃瓶。
[0005]第一种装置是将采集的土壤柱置于有机玻璃管中，两端用硅胶垫进行密封，通入乙炔气体后放在实验室的恒温培养箱里，以采集土壤样品时土壤的平均温度进行培养。第二种装置是将采集的土壤进行简单的前处理后，以松散的状态放入三角玻璃瓶中，通入乙炔气体后在室温下进行培养。这两种土壤反硝化培养装置均不能较好的还原土柱样品原有的土壤环境(如温度、光照等)，同时实验室内大批量培养也存在一定难度。
[0006]—般的土壤培养方法无法有效模拟土壤样品原有的自然条件、样品不易放置处理、气体注入效率低等问题。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种准确、有效、低成本的土壤样品培养装置。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，包括乙炔气体供给装置和密闭培养箱，其特征是，所述密闭培养箱中设有培养架，若干个用于填装土壤样品的土样培养管通过所述培养架固定在密闭培养箱中；所述土样培养管两端为开口，两端通过橡胶塞密封;每个所述土样培养管的一端连接有支导气管，另一端连接有三通阀，三通阀上连接有注射器;每个所述支导气管汇总到一个主导气管中，所述主导气管连接所述乙炔气体供给装置；
所述主导气管从靠近所述乙炔气体供给装置一端到靠近所述密闭培养箱一端依次设有用于控制乙炔气体流速的流速计，用于校准乙炔气体流量的流量计和用于控制导气管中气流关闭的密闭箱气体控制阀门；选择任意一个所述土样培养管作为温度控制管，该温度控制管中不放土壤样品，一端连接所述支导气管，另一端通入温度探头，用于探测土样培养管中的温度；
所述密闭培养箱具有控制箱内温度的功能，并在外部设有控制密闭培养箱开关和温度设置的控制面板。
[0009]进一步的，所述土样培养管采用有机玻璃管。
[0010]进一步的，所述密闭培养箱壳体材料为塑料，内部设有隔热保温层。
[0011]进一步的所述密闭培养箱内上下部位各设一个加热管作为加热装置，密闭培养箱内底部左右两端各设置一个电风扇作为制冷装置，加热管和电风扇通过电路连接由所述控制面板控制。
[0012]进一步的，所述该装置用真空硅胶对装置各接口进行均匀涂抹，保证系统的气密性。
[0013]本发明所达到的有益效果:
1)采用塑料材质密闭培养箱对土壤样品进行培养，价格低廉;培养箱内部设有隔热保温层，且设置了温度控制管，可最大限度的模拟土壤样品原有的自然条件；
2)本装置使用真空硅胶代替橡胶圈对装置各接口进行均匀涂抹密封，有效的保证了系统的气密性；
3)本装置可同时对九个土壤样品进行培养，实现了样品的批量培养。且这九个土样培养管并联和培养箱气流控制阀门相连，可更加高效、快速地通入乙炔气体，减少了乙炔气体的损失；
4)本装置集乙炔气体供给、土样培养、气体采集为一体，操作简便，且较容易实现。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的系统结构示意图；
图2是本发明的土样培养管的主视图；
图3是本发明的密闭培养箱的俯视图；
图4是本发明的密闭培养箱的主视图；
图5是本发明的气体采集示意图。
[0015]图中的I是密闭培养箱，2是土样培养管，3是培养架，4是加热管，5是电风扇，6是密闭箱气体控制阀门，7是流量计，8是流速计，9是钢瓶阀门，10是钢瓶，11是控制面板，12是二通阀，13是注射器，2.1是支导气管，2.2是橡胶塞，2.3是温度探头。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0017]如图1-5所示，一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，包括乙炔气体供给装置10和密闭培养箱I，其特征是，所述密闭培养箱I中设有培养架3，十个用于填装土壤样品的土样培养管2通过所述培养架3固定在密闭培养箱I中；所述土样培养管2两端为开口，两端通过橡胶塞2.2密封;每个所述土样培养管2的一端连接有支导气管2.1，另一端连接有三通阀12，三通阀12上连接有注射器;每个所述支导气管2.1汇总到一个主导气管中，所述主导气管连接所述乙炔气体供给装置10; 所述主导气管上从靠近所述乙炔气体供给装置10—端到靠近所述密闭培养箱I 一端依次设有用于控制乙炔气体流速的流速计8，用于校准乙炔气体流量的流量计7和用于控制导气管中气流关闭的密闭箱气体控制阀门6;选择任意一个所述土样培养管2作为温度控制管，该温度控制管中不放土壤样品，一端如上述土样培养管2—样连接所述支导气管2.1，不同的是另一端通入温度探头2.3，用于探测土样培养管中的温度；
所述密闭培养箱I具有控制箱内温度的功能，并在外部设有控制密闭培养箱开关和温度设置的控制面板11。
[0018]本实施例中，所述土样培养管2采用有机玻璃管，其长度为25cm，内径为5cm。
[0019]本实施例中，所述密闭培养箱I长40cm，宽30cm，高40cm，壳体材料为塑料，内部设有隔热保温层。
[0020]本实施例中，所述密闭培养箱I内上下部位各设一个加热管4作为加热装置，加热管4采用金属加热管，密闭培养箱I内底部左右两端各设置一个电风扇5作为制冷装置，加热管4和电风扇5通过电路连接由所述控制面板11控制。
[0021]本实施例中，所述该装置用真空硅胶对装置各接口进行均匀涂抹，保证系统的气密性。
[0022]本装置的最大的创新之处在于在温度控制管中设置了温度探头，通过对土样培养管中温度的控制，最大限度的模拟了土壤原有的自然条件。
[0023]具体工作流程如下:
土样采集:用土样采集器在田间随机采取九个代表性土柱(采样数量视实验具体要求而定)，置于土样培养管2中，所述土样培养管两端用橡胶塞进行密封。采集好的样品立即带回实验室，放入密闭培养箱I。
[0024]乙炔气体的注入:首先打开密闭箱气体控制阀门6，再打开钢瓶的开关9，匀速通入乙炔气体，乙炔的流速通过流速计8进行控制，流量通过流量计7进行控制。
[0025]温度的控制:启动本装置的加热、制冷装置，并观察温度控制管中温度的读数，调节控制面板11，直到温度控制管中的温度达到采样点的土壤温度。在此情况下，对土壤样品进行培养。
[0026]气体的收集:待培养结束后，直接用注射器13从土样培养管2的另一端取气体约50ml，将气样带回实验室用气相色谱仪分析气体含量。
[0027]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，包括乙炔气体供给装置和密闭培养箱，其特征是，所述密闭培养箱中设有培养架，若干个用于填装土壤样品的土样培养管通过所述培养架固定在密闭培养箱中；所述土样培养管两端为开口，两端通过橡胶塞密封；每个所述土样培养管的一端连接有支导气管，另一端连接有三通阀，三通阀上连接有注射器;每个所述支导气管汇总到一个主导气管中，所述主导气管连接所述乙炔气体供给装置； 所述主导气管从靠近所述乙炔气体供给装置一端到靠近所述密闭培养箱一端依次设有用于控制乙炔气体流速的流速计，用于校准乙炔气体流量的流量计和用于控制导气管中气流关闭的密闭箱气体控制阀门；选择任意一个所述土样培养管作为温度控制管，该温度控制管中不放土壤样品，一端连接所述支导气管，另一端通入温度探头，用于探测土样培养管中的温度； 所述密闭培养箱具有控制箱内温度的功能，并在外部设有控制密闭培养箱开关和温度设置的控制面板。2.根据权利要求1所述的一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，其特征是，所述土样培养管采用有机玻璃管。3.根据权利要求1所述的一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，其特征是，所述密闭培养箱壳体材料为塑料，内部设有隔热保温层。4.根据权利要求1所述的一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，其特征是，所述密闭培养箱内上下部位各设一个加热管作为加热装置，密闭培养箱内底部左右两端各设置一个电风扇作为制冷装置，加热管和电风扇通过电路连接由所述控制面板控制。5.根据权利要求1所述的一种用于土壤反硝化潜力测定的半自动式培养装置，其特征是，所述该装置用真空硅胶对装置各接口进行均匀涂抹，保证系统的气密性。
【文档编号】G01N1/28GK106018025SQ201610353614
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】袁旭音, 韩磊, 章琪, 周睿, 于辉辉, 唐豆豆
【申请人】河海大学