长期施肥对土壤水解酶活性的影响

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1、长期施肥对土壤水解酶活性的影响杜文钊研究意义：施肥是影响土壤质量演化及其可持续利用最为深刻的农业措施之一。过去人们关于施肥对土壤物理、化学性质及其环境的影响效应做了大量研究。近20年来，土壤的生物学特性在土壤肥力与质量中作用的研究得到不断加强。前人研究认为施用有机肥料可以显著地提高土壤微生物量碳、氮的含量以及土壤酶活性，并且随着有机肥施用量的增大，效果越明显。施用化学肥料也有提高土壤微生物量的效应，但过量的施用化肥(氮磷钾)，降低了土壤微生物量碳的含量。但前人的研究大多集中在施用化肥或有机肥对一种或两

2、种土壤微生物学指标的影响，而在我国系统的研究长期施用化肥、有机肥、秸秆还田以及轮作等措施对土壤生物量、土壤呼吸和土壤酶活性等多种土壤生物学指标影响较少，特别是以长期试验为平台，研究长期撂荒与种植作物对土壤微生物学特性的影响更少。因此本次实验是研究长期肥制度对土壤生物学特性的影响，为建立合理施肥制度，提高土壤质量和实现土壤可持续利用提供理论依据。土壤酶是由微生物，动植物活体分泌及由动植物残体，遗骸分解释放于土壤中物质，能量代谢旺盛程度和土壤质量水平的一个重要生物指标。土壤水解酶是催化土壤中各种底物发生水

3、解反应的酶类，通过裂解有机化合物中糖苷键，脂键，肽键，酸酐键以及其他键，直接参与土壤中有机物的转化。土壤水解酶测定方法：茚三酮比色法。试剂：甲苯，白明胶，甘氨酸，浓硫酸，硫酸钠，茚三酮仪器：分光光度计，50ml三角瓶，50ml容量瓶，恒温培养箱或水浴锅试剂配制：1磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)配制：a：0.2mol磷酸二氢钠溶液：称取27.6gNaH2PO4·H2O溶至1L，0.2mol磷酸氢二钠溶液：53.65gNa2HPO4·7H2O或71.7gNa2HPO4·12H2O溶至1L；取19ml0.2m

4、ol磷酸二氢钠溶液加81ml0.2mol磷酸氢二钠溶液，稀释至200ml。2.1%白明胶溶液：称取1g白明胶用磷酸盐缓冲液溶至100ml；0.05mol/L硫酸：将1ml浓硫酸（比重1.84）稀释至360ml。3.2%的茚三酮溶液：称取2g茚三酮溶于100ml丙酮中为原液，使用时将95ml原液加1ml乙酸和4ml蒸馏水混合制成工作液(该工作液不稳定，现用现配)。4.20%硫酸钠溶液：称取20g硫酸钠用蒸馏水溶至100ml。5.甘氨酸标准液：称取100mg甘氨酸用蒸馏水溶至1L(100微克/ml)。步骤

5、：1.2g土样两份置于三角瓶，加0.5ml甲苯，混匀放置15min，另取一三角瓶不加土样和甲苯作为无土对照；2. 将其中一土样试管加10ml1%白明胶，另一瓶加10ml蒸馏水代替明胶溶液作为无基质对照。盖好瓶盖，小心摇匀，在30摄氏度恒温水浴锅培养24h后过滤；3. 吸取滤液5ml于试管中，加0.5ml0.05mol/L硫酸和3ml20%硫酸钠沉淀蛋白质，再次过滤；4.取滤液2ml加1ml2%的茚三酮溶液在试管中，于沸水浴上加热10min，将显色液稀释至50ml。5.560nm比色测定6.甘氨酸标准曲

6、线的制作：分别吸取0、0.1、0.2、0.5、1.2和5ml甘氨酸标准液置试管中，加蒸馏水至5ml，各加入1ml2%的茚三酮溶液摇匀，在沸水浴上加热10min，将显色液转入50ml容量瓶，稀释至刻度，560nm以不含甘氨酸的溶液为对照比色测定。7.用干热灭菌的土壤和不含土壤的基质（如石英砂）作对照，方法如前所述，以除掉土壤原有的氨基酸引起的误差。换算成甘氨酸的量，根据用甘氨酸标液制取的标准曲线查知。标准曲线绘制：分别吸取0、1、3、5、7、9、11mL该工作液于50mL容量瓶中即获得甘氨酸浓度分别为0

7、、0.2、0.6、1.0、1.4、1.8、2.2μg•mL-1的标准溶液梯度，然后加入1mL 2％茚三酮溶液。冲洗瓶颈后将混合物仔细摇荡，并在煮沸的水浴中加热10min。将获得的着色溶液用蒸馏水稀释至刻度。在560nm处进行比色，最后绘制标准曲线。结果计算： 土壤水解酶的活性，以24h后1g土壤中甘氨酸的微克数表示。 甘氨酸（μg•g-1）＝ ﹙c×50×ts﹚／m 甘氨酸（μg•g-1）－24小时后1g土壤中甘氨酸的微克数；  c－标准曲线上查得的甘氨酸浓度，μg•mL-1；  50－显色液体积，m

8、L；  ts－分取倍数（这里是2＝10/5）；  m－土壤质量，g