A comparison of extraction systems for plant water stable isotope analysis
Notice bibliographique
Résumé
Rationale The stable isotope ratios of water (δ 2 H and δ 18 O values) have been widely used to trace water in plants in a variety of physiological, ecohydrological, biogeochemical and hydrological studies. In such work, the analyte must first be extracted from samples, prior to isotopic analysis. While cryogenic vacuum distillation is currently the most widely used method reported in the literature, a variety of extraction‐collection‐analysis methods exist. A formal inter‐method comparison on plant tissues has yet to be carried out. Methods We performed an inter‐method comparison of six plant water extraction techniques: direct vapour equilibration, microwave extraction, two unique versions of cryogenic vacuum distillation, centrifugation, and high‐pressure mechanical squeezing. These methods were applied to four isotopically unique plant portions (head, stem, leaf, and root crown) of spring wheat ( Triticum aestivum L.). Extracted plant water was analyzed via spectrometric (OA‐ICOS) and mass‐based (IRMS) analysis systems when possible. Spring wheat was grown under controlled conditions with irrigation inputs of a known isotopic composition. Results The tested methods of extraction yielded markedly different isotopic signatures. Centrifugation, microwave extraction, direct vapour equilibration, and high‐pressure mechanical squeezing produced water more enriched in 2 H and 18 O content. Both cryogenic vacuum distillation systems and the high‐pressure mechanical squeezing method produced water more depleted in 2 H and 18 O content, depending upon the plant portion extracted. The various methods also produced differing concentrations of co‐extracted organic compounds, depending on the mode of extraction. Overall, the direct vapor equilibration method outperformed all other methods. Conclusions Despite its popularity, cryogenic vacuum distillation was outperformed by the direct vapor equilibration method in terms of limited co‐extraction of volatile organic compounds, rapid sample throughput, and near instantaneous returned stable isotope results. More research is now needed with other plant species, especially woody plants, to see how far the findings from this study could be extended.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,004 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».