一种用于对基质(9)的微生物活性水平进行评估的方法，所述基质(9)优选为土壤，所述方法包括以下步骤：a)准备一条或更多条可生物降解的线(8)；b)将所述一条或更多条可生物降解的线(8)以预先限定的张力拉紧；c)将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)至少部分地引入所述基质(9)中；d)使所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)保留在所述基质(9)中；以及e)测量从将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)引入所述基质(9)中开始到所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)断裂为止所经过的时间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于对基质(9)——优选为农业土壤、生物质和具有酶活性的其他环境——的微生物活性水平进行评估的方法和装置。该方法包括以下步骤：准备一条或更多条可生物降解的线(8)；以预先限定的张力将所述一条或更多条可生物降解的线拉紧；将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线部分地引入基质中；使所述一条或更多条可生物降解的线保留在基质中；测量从将所述一条或更多条可生物降解的线引入基质中开始到所述一条或更多条线断裂为止所经过的时间。该装置(1)包括一条或更多条可生物降解的线(8)，并且对于每条线，该装置(1)包括适于将可生物降解的线的一端固定的第一固定元件(12)和适于将可生物降解的线的另一端固定的第二固定元件(20)，在第一固定元件(12)与第二固定元件(20)之间，每条可生物降解的线能够以预先限定的张力而独立地绷紧。还描述了一种相应的套件。【专利说明】用于评估土壤的微生物活性水平的方法和装置
本专利技术涉及一种基于材料的降解用于对基质一一例如耕种土壤、生物质或具有酶活性的其它环境一一的微生物活性水平进行评估的方法、装置和相关套件，这种评估是基于材料一一该材料允许对其进行检测一一的生物降解。描述了所述方法和装置的各种应用。一个重要的应用领域是农业。
技术介绍
若干应用领域需要关于基质的生物活性状态的问题的答案。例如，作为业生产的主要界面的土壤构成了其功能性由多种微生物物种的活性进行调节的环境。这些微生物物种确定了决定植物生长的有机物质和营养物的更新。土壤的酶活性是重要的“传感器”，因为酶活性提供了关于微生物种群的代谢状态和土壤的化学-物理状态的信息。对于农民而言，需要知道其土地的肥力程度并且评估是否有必要供应例如氮肥和/或磷肥。在所述过程期间节省资金的可能性、避免添加土壤中已有物质，这不仅为农民带来了经济益处，而且还对于环境和土地带来了总体效益，这通过与水床和活水中的农业水源的硝酸盐过量相关的问题的严重性以及通过法律所提供的后续措施而展示出。除了当前的耕种之外，对于休养的土地需要直到生产潜力状态，以确定对于重新开始耕种而言最佳的轮作和持续时间，或是评估恢复边缘土地以用于耕种的机会。以相同的方式，即使在粪肥或禽肥成熟、有机残余物堆肥成熟、专用于生物再生的土壤的生物堆肥成熟的情况下，以及将罐体或生物反应器中的微生物茵群的活性作为支柱的一系列工业情况下，仍然需要知道基质的成熟状态和基质的活性。在这些情况之中，能够提及的是用于生产生物气和生物燃料的活化泥、废水处理、硝化-反硝化系统以及生物质与农工业残余物的转化。当前的方法一一通过当前的方法能够满足所涉及的使用者(农民、织物负责人、环境保护机构、立法者)的有关土壤、环境、生物反应器等的微生物状态的知识的需要——由一系列的化学-物理分析构成，当前的方法具有一个或更多个以下缺点:需要将任务委托给专业实验室；需要分析多个不同的方面(元素用量、化学-物理分析、微生物分析)；难以出于明确诊断的目的而对结果进行解释；分析成本为中等至较高；取决于分析服务的可用性而具有较长的等待时间；需要将材料从所涉及的场所运出而运送至分析场所。现有技术提供了这样一种方法:该方法通过将织物纤维(棉)的样本放置在土壤中并且在预先限定的时间段之后将其取出，以测量该样本在与微生物相互作用之后的残余机械阻力，从而分析织物纤维(棉)的样本的降解度。断裂所必需的力指示出土壤的纤维素分解活性。根据该方法，将样品运输至分析中心。较大条带的使用需要在地面操作较长的时间段并且需要较大的拉力计量机器来使条带断裂。该方法不提供任何与其它酶活性一一例如蛋白质分解活性一一相关的信息或者与地下的氮、磷、钾等的含量相关的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述缺点，并且特别是提供这样一种方法和装置:该方法和装置能够促进对基质一一特别是土壤一一的微生物活性的评估，同时不需要将样品运输至分析中心、不需要使用复杂的测量仪器、不需要承担较高的成本和等待较长的时间。本专利技术的另一个目的是提供这样一种方法和装置:该方法和装置能够在不需要实施多次不同分析的情况下以简单方式提供关于基质微生物活性一一包括多种酶活性一一的总体信息，并且可选地还能够获得关于基质中的肥料/营养元素一一例如氮、磷、钾等一一的可用性的信息。本专利技术的另一目的是除了农业领域的应用之外还为本专利技术方法和装置寻找其它的应用领域。通过用于对基质一一优选为土壤一一的微生物活性水平进行评估的方法实现了上述目的和将在下文更详细地描述的其它目的，该方法包括以下步骤:a)准备一条或更多条可生物降解的线；b)将所述一条或更多条可生物降解的线以预定的张力拉紧；c)将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线至少部分地引入基质中；d)使所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线保留在基质中；以及e)测量从将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线引入基质中开始直到所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线断裂为止所经历的时间。所进行的测试已经表明，在线一一线在其引入基质中之后恢复一一中，相比于未引入基质中的原始的线，能够记录对测力断裂应力的抵抗力的精确变化，并且所进行的测试已经表明，该参数与所分析的环境的微生物活性水平高度相关。通过被检查的基质中有机物质的存在和营养物的可用性来确定微生物/酶活性。微生物活性水平指示出土壤或其它基质的成熟和/或肥力状态。术语“线”的意思是纵向尺寸(长度)超过其横向尺寸(宽度和厚度)的细长本体。相应地，术语“线”还包括纤维，并且线可由多条纤维或仅一条纤维构成。术语“纤维”包括单条细丝、多条细丝、纤维簇、纤维条或带，或者以下纤维:切割成其它形状、断裂成小件或不连续或是有类似构型，具有规则或不规则的横截面并且适合于承受给定的拉伸应力。术语“纤维”在本文中还包括上述结构的组合。术语“可生物降解”的意思是一条或多条线是至少部分可生物降解的。换言之，可生物降解性的程度一一指的是线被微生物菌丛分解的能力，所述微生物茵丛的存在必须通过采用根据本专利技术的方法进行测定一一足以使得所涉及基质中的给定的微生物活性可以导致拉紧的一条或多条线在某一时间段内断裂。优选的是，该时间段应当不超过I至2周。在基质是土壤的情况下，合适的线可以例如是可分解的线。能够进行充分的生物降解并且能够承受一定拉力的所有材料能够被视为是合适的。既可以考虑天然来源的材料，也可以考虑人工材料，例如聚合物纤维。天然材料被分为通常由蛋白质构成的动物来源的材料和通常由纤维素基或淀粉基构成的植物来源的材料。根据本专利技术的优选变型实施方式，可生物降解的线是蛋白质或植物来源的，优选是棉或丝。线的分解程度提供了关于基质的纤维素分解或蛋白质分解活性的信息。此外，材料的选择还由微生物或酶能够使线分解以导致所述线断裂的速度来确定。理想的是，将线、线的张力以及线的尺寸选择成使得线的断裂发生在几天之内，最长为I至2周之内。与现有技术相比，本专利技术方法不测量在给定时间段之后使线断裂所必需的牵引力，而是测量直至承受了给定的拉伸/牵引应力的线断裂所经过的时间，这极大简化了测量技术。线在土壤中的停留允许微生物/酶将可生物降解的材料分解，其结果是在给定量的材料分解之后，线不再能承受张力并且断裂。市场上可用的棉或丝缝纫线已经展示出特别适用于目的用途。这种方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对基质(9)的微生物活性水平进行评估的方法，所述基质(9)优选为土壤，所述方法包括以下步骤：a)准备一条或更多条可生物降解的线(8)；b)将所述一条或更多条可生物降解的线(8)以预先限定的张力拉紧；c)将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)至少部分地引入所述基质(9)中；d)使所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)保留在所述基质(9)中；以及e)测量从将所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)引入所述基质(9)中开始到所述一条或更多条拉紧的可生物降解的线(8)断裂为止所经过的时间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚·斯夸尔蒂尼，朱塞佩·孔凯里，斯特凡诺·蒂奥佐内蒂，
申请(专利权)人：帕多瓦大学，
类型：
国别省市：
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