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土壤是一个复杂的体系,在土壤体系中的酶促反应不但会受到典型酶实验中的反应温度、pH 和底物浓度等参数的影响,还与土壤中各类细胞及细胞碎片、粘土矿物、腐殖质胶体和土壤水相等各种生物、非生物成分及土壤性质相关的。而酶在土壤中的不同位置体现了特异性底物浓度、微生物种类和土壤胶体的物理、化学性质对土壤酶活性的影响。包括:①在微生物细胞的细胞质内;②在革兰氏阴性细菌的周质空间中;③位于细胞表面但在土壤环境中起到催化作用,如在多聚体内或被生物膜保留;④位于休眠细胞内,包括真菌孢子、原生动物囊肿和细菌内孢子;⑤附着于整个死细胞或细胞碎片上;⑥从完整的细胞内渗出或从裂解细胞中释放;⑦游离在土壤水相中;⑧与底物结合,形成酶-底物复合物;⑨通过吸收、截留或共聚作用形成酶-土壤有机物复合物;⑩被吸附在粘土矿物内外表面;与凝缩类单宁结合。从位置上可大致将土壤酶分为胞内酶和胞外酶。
土壤酶在土壤体系中的存在位置
序号 | 指标 | 序号 | 指标 | 序号 | 指标 |
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1 | 脲酶(S-UE) | 2 | 酸性磷酸酶(S-ACP) | 3 | 中性磷酸酶(S-NP) |
4 | 碱性磷酸酶(S-AKP) | 5 | 过氧化氢酶(S-CAT) | 6 | 蔗糖酶(S-SC) |
7 | β-葡萄糖苷酶(S-β-GC) | 8 | α-葡萄糖苷酶(S-α-GC) | 9 | 脱氢酶(S-DHA) |
10 | 纤维素酶(S-CL) | 11 | 硝酸还原酶(S-NR) | 12 | 亚硝酸还原酶(S-NiR) |
13 | 过氧化物酶(S-POD) | 14 | 碱性蛋白酶(S-AKPr) | 15 | 中性蛋白酶(S-NPr) |
16 | 酸性蛋白酶(S-ACPr) | 17 | 多酚氧化酶(S-PPO) | 18 | 淀粉酶(S-AMS) |
19 | 酸性转化酶(S-AI) | 20 | 羟胺还原酶(S-HR) | 21 | 木质素过氧化物酶(S-LiP) |
22 | 漆酶(S-Lac) | 23 | 锰过氧化物酶(S-Mnp) | 24 | N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶(S-NAG) |
25 | 亮氨酸氨基肽酶(S-LAP) | 26 | β-1,4-葡聚糖酶/纤维二糖水解酶(S-C1) | 27 | β-木糖苷酶(S-β-XYS) |
28 | FDA水解酶(FDA) | 29 | 几丁质酶(S-Chitinase) | 30 | 氨单加氧酶(S-AMO) |
31 | 碱性木聚糖酶(BAX) | 32 | 中性木聚糖酶(NEX) | 33 | 酸性木聚糖酶(ACX) |
34 | 芳基硫酸酯酶(ASF) | 35 | 固氮酶(nitrogenase) | 36 | 芳基酰胺酶(S-AAS) |
37 | 蛋白含量 | 38 | 植酸酶(phytases) |
按研究方向分:
土壤研究的,反应土壤基础肥力(农学、林学、园艺、碳氮循环等研究)
作物栽培研究,根据土壤基础肥力作为栽培措施调整依据(大田作物,如玉米、水稻等,园艺或经济作物研究)
土壤调查、生态学研究(政府相关监管部门、资源环境研究的)按学科分:
农学院 - 土壤培肥、碳氮循环、作物高效栽培、土壤生理生态、土壤肥力与新型肥料
林学院 - 森林生态、林木培育、土壤碳氮养分循环、生态修复
资环院 - 生态系统碳循环、环境监测与评价、土壤耕地质量提升、肥料与施肥
园艺院 - 土壤生理生化、果树栽培生理
微生物 - 微生物群落生态学、土壤固碳固氮微生物修复、抗逆机制研究、环境及根际微生物、微生物酶生物技术
植保所 - 生防微生物与作物互作、环境微生物菌类毒理
与有机碳转化相关的酶
土壤脲酶 | 土壤α-葡萄糖苷酶 | 土壤蔗糖酶 |
土壤纤维素酶 | β-木糖苷酶 | 纤维二糖水解酶 |
土壤过氧化氢酶 | 土壤β-葡萄糖苷酶 | 土壤N-乙酰氨基葡萄糖苷酶 |
与有机氮转化相关的酶
土壤酸性蛋白酶 | 土壤中性蛋白酶 | 土壤碱性蛋白酶 |
土壤硝酸还原酶 | 土壤亚硝酸还原酶 | 亮氨酸氨基肽酶 |
土壤脲酶 | 几丁质酶 |
与有机磷相关的酶
土壤磷酸酶(酸性/中性/碱性) |
其他酶活
土壤过氧化物酶 | 土壤多酚氧化酶 | 土壤木质素过氧化物酶 |
(一)
文章标题:Learning from Seed Microbes: Trichoderma Coating Intervenes in Rhizosphere Microbiome Assembly
实验目的:为通过种子涂层促进植物生长和维持植物健康,以影响根际微生物群提供见解。
实验方法:用牙龈木霉NJAU4742包覆玉米种子和西瓜种子,评价其促植物生长的作用,并评价其对根际微生物群落聚集的影响。
相关结论:早期的研究表明,木霉属。激活土壤酶,促进植物生长。为了解决这一信息,我们探索了种子包衣后在根际土壤中酶活性的改善。与对照相比,包被玉米中脲酶、蔗糖酶、酸磷酸酶、碱性磷酸酶、a-葡萄糖苷酶、过氧化物酶和纤维素酶的活性分别提高了97.9%、51.7%、38.3%、51.6%、61.2%、82.3%和27.0%。包被西瓜中蔗糖酸酶、酸性磷酸酶、中性磷酸酶、α-葡萄糖苷酶、过氧化物酶、过氧化物酶、多酚氧化酶和纤维素酶的活性分别提高了51.7%、25.7%、21.1%、62.6%、39.1%、34.3%和32.8%。据报道,纤维素酶、过氧化物酶、蔗糖酶、酸性磷酸磷酸酶和a-葡萄糖苷酶在有机质水解中发挥重要作用,释放出植物必需营养物质、β-葡萄糖苷酶、磷酸酶和脲酶,这些是有用的生物土壤质量指标。
(二)
实验目的:在本研究研究了链霉菌-芽孢杆菌接种剂(SBI)浓度的益处,以及它们在玉米植株残体和牛粪混合堆肥过程中对物理化学、酶学性质和微生物群落的影响。SBI在堆肥方面有着潜在的更广泛的应用。
实验方法:处理方法是基于牛粪比例的变化(干重为10%对20%)和添加/不添加链霉菌-芽孢杆菌接种剂(SBI),共进行了4种处理:低牛粪添加10% (L)、低牛粪添加SBI(LM)、高牛粪添加20% (H)、高牛粪添加SBI(HM)。在堆肥中加入生石灰(氧化钙)后,它会与水发生反应,释放大量热量,并调整pH值,帮助杀菌和预防疾病。根据原始基质按其处理比例均匀混合。具体采样点为:初始阶段为~20℃,嗜热阶段为>60℃,冷却阶段为~40℃,成熟时最终采样为~20℃。
实验结论:在共堆肥过程中使用SBI是加快堆肥时间、促进生物降解、提高牛肥和农林复合生物废弃物最终堆肥中的氮浓度的合适方法。这样,对于可持续的废物管理从业者或最终用户来说,SBI介导的共堆肥有潜力加快生物废物的转化和应用,作为一种有效的有机肥料,最大限度地提高土壤和植物的健康。