研究者は土壌水抽出のための極低温真空蒸留の信頼性を調査

2023 年 5 月 16 日

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中国科学院、張南南著

土壌水中の安定同位体水素と酸素 (それぞれδ2H とδ18O) は、さまざまな種類の土壌から未分別水を正確に抽出することに依存する生態学的研究で広く使用されています。 極低温真空蒸留 (CVD) は、生態水文学研究で最も広く使用されている実験室ベースの技術です。 しかし、土壌水δ2H とδ18O を反映するこの技術の信頼性には依然として懸念があります。

Methods in Ecology and Evolution に掲載された研究では、中国科学院西双版納熱帯植物園 (XTBG) の研究者とその協力者が土壌水抽出における CVD 技術の信頼性を評価し、極低温抽出が土壌に与える潜在的な影響を評価しました。植物の水源の分割。 彼らは、自動極低温真空蒸留 (ACVD) と 2 つの従来の抽出 (TCVD) システムを調査しました。

研究者らは、さまざまな割合の粘土粒子を含む225個の土壌サンプルをオーブンで乾燥させ、脱イオン水をドープし、ACVDおよびTCVDシステムを使用して極低温抽出した。 次に、7 つのサイトで 4 種類の入力データの下で植物の水分摂取量の感度分析を実行しました。

TCVD と比較すると、新しく開発された ACVD 技術は同等以上のパフォーマンスを発揮する可能性があります。 しかし、この 2 つの CVD 技術では、実験室では未分別の土壌水 δ2H および δ18O を達成できませんでした。 一方、CVD技術の同位体オフセットは、抽出された土壌材料の土壌粘土含有量および土壌水分含有量と相関していた。

「CVD技術の広範な使用により、おそらく植物の水の吸収深さの予測に顕著な不確実性が導入された」とXTBGのSong Liang博士は述べた。

感度分析の結果、CVD オフセットによって補正された土壌データの使用により、植物の水分摂取量の予測パフォーマンスが向上することが示されました。 CVD システムの同位体オフセットは土壌粘土含有量と正の相関があり、土壌水分含有量と負の相関がありました。

「私たちの結果はさらなる研究に重要な意味を持ち、植物の水源の予測を促進する新しい解決策を提供する可能性があります」とSong Liang氏は述べた。

詳しくは： Bin Yang 他、極低温真空蒸留による未補正の土壌水同位体は植物の水源に関する誤った推定につながる可能性がある、Methods in Ecology and Evolution (2023)。 DOI: 10.1111/2041-210X.14107

雑誌情報:生態学と進化の方法

中国科学院提供