为了反映土壤积累酶活性状况,一般情况下,进行短时间的土壤酶活性测定,能够得出满意的结果。当延长培养时间时,微生物数量和样品代谢强度都增强了,基质降解速率通常依据一级动力学进行。出现这种现象的主要因子,土壤微生物,包括土样培养过程中增殖的微生物同化基质及酶反应的产物;微生物的代谢产物和合成酶;在培养中土样与基质混合物引起的增殖微生物释放的酶一增殖酶的进入等。因此,有效地钝化土壤样品中微生物的生命活动是很重要的。通常,在加入基质之前,将抑菌剂加到土样中,对样品进行预处理。这种情况下,基质分解速度服从零级动力学。

土壤酶活性测定

    目前采用的抑制微生物的措施,包括应用化学试剂(如甲苯等),或采用高能量电离辐射。

1.甲苯的作用及使用要求
    试验证明,甲苯能导致某种土壤酶活性增强,而对另一种酶活性却有降低的作用,这些自相矛盾的结果有时是难以解释的。以测定脲酶活性为例,加入甲苯引起酶活性增加的可能原因是,有生活能力的微生物(但无增殖能力)细胞中尿素和反应产物的通透性增如了;已致死的微生物细胞中尿素和反应产物的通透性增加了;甲苯是一种质壁分离剂,对某些微生物的溶解作用和致死的细胞的自溶。细胞溶解之后释放出脲酶,参与对基质的酶促作用

    使用抑菌剂的目的在于抑制微生物的增殖生长和生理过程, 不破坏微生物的细跑和改变细胞壁的渗透性而出现质壁分离,同时又不破坏土壤的物理和化学性质。

2.甲苯的用量
     在土壤酶学研究中,已广泛采用甲苯做抑菌剂。使用甲苯时,掌握适当的浓度,保证发挥其正常功能。防止因低浓度不能彻底抑菌,或因高浓度破坏微生物细胞,而出现偏差。所以,通常悄况下,为了抑制自然湿度土样中和风干或者风干后再加水湿润的土样中的微生物,甲苯用量为土壤样品重量的20% 较为适宜,即5—10g土加1一2ml甲苯。以土壤悬浊液的体积计算时,甲苯用量占总体积的5-10%就足够了。

3.抑菌剂种类
     在早期的土壤酶学研究中,主要用甲苯做抑菌剂。除甲苯外,其他化学试剂用作抑菌剂的有乙烯氧化物、乙汞硫代水杨酸钠,苯、丙酮、醚、氯仿、麝香草酚等作为抑菌剂亦有应用。

4.电离辐射与甲苯
     早期用高能量电离射线来钝化土壤微生物,使其失去增殖能力的目的。经照射的土壤,酶活性仍继续存在,土壤理化性质所受影响也较小。所以,研究者称电离照射为“特异灭菌法”。用高能量电离照射需要特殊的设备和强大的射线源。电离辐射与甲苯处理上样均能起到抑菌作用。对土壤酶活性测定的影响并没有明显差异。

甲苯和γ-辐射土壤的酶活性
处理 蔗糖酶 脲酶 酸性磷酸酶 蛋白酶
甲苯+土壤 13.7 10.5 20.5 3.7
γ-辐射土壤 12.7 12.8 20.0 4.0
甲苯+γ-辐射土壤 11.6 10.0 20.4 3.9

5.影响电离射线抑菌的因子
     土壤类型不同,电离射线抑菌效果有异。样品中微生物群体种类和样品数量以及照射剂量,都能影响电离射线照射的效果。高剂量射线照射土壤,常引起酶变性失活,使得能观察到的现象消失。如高剂量γ-射线使硝酸还原酶变性。

    关于土壤样品量与射线剂量,土壤样品数量过大,电离辐射不均与、不彻底,抑菌效果较差。有机质含量高的土壤,“保护能力”大,用高剂量射线,抑菌效果较好。砂质土壤、有机质含量低的土壤,用高剂量射线时,常常因破坏微生物细胞膜的渗透性,引起酶活性增加。

6.紫外线、红外线和微波辐射的作用 紫外线照射土壤,过氧化氢酶活性降低了。对其他土壤酶活性也稍有影响。红外线照射热带粘土时。细菌、放射菌数目减少一半,而对蔗糖酶的影响很轻微。

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