本实用新型公开了一种土壤‑作物‑微生物系统¹⁵N标记微型培养装置，涉及土壤氮肥同位素标记实验技术领域，包括由下而上依次设置且可拆卸的底座、主管体和密闭箱；底座设有用于储存渗漏滤液的滤液腔体；主管体底部安装在底座上，且开设有连通至滤液腔体的滤液渗孔，主管体侧壁设置有若干¹⁵N标记氮肥注射孔，主管体顶端与密闭箱连通；密闭箱顶部安装有连通其内的氨气检测管，侧壁上设置有连通其内的气体采集阀门。该微型培养装置，实现了在室内培养条件下，综合运用¹⁵N标记技术与气体收集装置，集气体、滤液、植物及土壤样品采集功能于一体，以达到同时研究土壤‑作物‑微生物系统氮转化过程的目的，并节约了实验成本，提高了实验效率和实验精准度。