土壤重金属对植物、土壤微生物及土壤酶活性影响的研究

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1、土壤重金属对植物、土壤微生物及土壤酶活性影响的研究一、课题背景及目的在当代，人类对资源开发利用包括矿业开采等生产活动不断扩大，其作为一种经济增长的一种重要手段，也引起了一系列经济、社会、环境等问题，不利于可持续发展战略。人类活动及随后产生的废气物随意排放，不仅破坏和占用了大量土地资源，同时也带来了一系列的环境问题如空气、地表水、地下水及土壤的质量下降，生态系统和景观受破坏，生物多样性丧失，农作物减产等。这不仅制约了国民经济的发展、加剧了人与自然的矛盾、破坏了人们的身心健康，同时也不利于我国可持续发展战略的实施。本研究目的了解土壤重金属

2、对植物、土壤微生物及土壤酶活性的影响原理；掌握分析土壤理化性质、酶学性质、微生物量的能力。二、本课题研究的技术文献调研土壤处理基质样本的采集优势植物样本采集理化性质分析酶学性质分析微生物量测定植物适应性评价基质理化性质和生物学性质变化植物与基质性质关系分析植物培养植物样本室内分析三、具体实验步骤1.具体实验操作1.1从农田中取一定重量（>50kg）的土壤，可选中一定区域，均匀设置取样点，取土深度保持一致，记录取样地点，时间等；1.2风干后用2mm孔径的筛子进行过筛；1.3对剩余土壤进行称重（此时剩余土壤总重量≥50kg）；1.4取土壤

3、50kg将土壤平均分成5组；1.5除对照组外，其余4组，分别与不同浓度梯度的CuSO4溶液混匀（Cu2+浓度梯度为0mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg），再将混匀后的土壤平均分成5份；1.6将这25份土壤装盆，在室内放置一周，并保持湿润；1.7播种，每个盆中均匀种入油菜种子约30颗；1.8植物生长过程中，保持各组生长条件一致，一定时间进行浇水，等到盆中油菜长出第二片真叶，进行定植，每盆中保留5-8株植物；在这期间，定期对植物株高、叶片大小进行测量，记下数据；1.9植物生长一个半月后对植物以

4、及土壤中的微生物和酶活性进行测定。2.样本室内分析2.1.土壤中酶活性的测定实验中土壤酶的测定方法如下2.1.1土壤转化酶活性的测定-比色法2.1.1.1试剂配制（1）3，5－二硝基水杨酸溶液：称0.5g二硝基水杨酸，溶于20mL2N氢氧化钠和50mL水中，再加30g酒石酸钾钠，用水稀释至100mL（不超过7天）。（2）pH5.5磷酸缓冲液：1/15M磷酸氢二钠（23.876g磷酸氢二钠.12H2O溶于1L蒸馏水中）0.5mL加1/15M磷酸二氢钾（9.078g磷酸二氢钾溶于1L蒸馏水中）9.5mL即成。（3）8％蔗糖溶液：80g蔗糖

5、溶于1000mL水中（4）甲苯（5）标准葡萄糖溶液：将葡萄糖预先在80℃烘至恒重。然后取500mg溶于100mL蒸馏水中，即成标准葡萄糖溶液(5mg还原糖/mL）。再将次液稀释10倍制成葡萄糖工作液(0.5mg/mL）。2.1.1.2操作步骤称取5g过1mm筛的风干土，置于50mL三角瓶中，注入15mL8％蔗糖溶液，5mLpH5.5磷酸缓冲液和5滴甲苯。摇匀混合物后，放入恒温箱，在37℃下培养24h。到时取出，迅速过滤。从中吸取滤液1mL，注入50mL容量瓶中，加3mL3，5－二硝基水杨酸，并在沸腾的水浴锅中加热5min，随即将容量瓶

6、移至自来水流下冷却3min。溶液因生成3－氨基-5-硝基水杨酸而呈橙黄色，最后用蒸馏水稀释至50mL，并在分光光度计上于波长508nm处比色。每一土壤需做无基质对照，整个试验需做无土壤对照。在分析样品的同时，取0、1、2、3、4、5、6、7mL葡萄糖工作液，分别注入50mL容量瓶中，并按与测定蔗糖酶活性同样的方法进行显色，比色后以吸光度为纵坐标，葡萄糖浓度为横坐标绘制标准曲线。2.1.1.3结果计算以24h后1g土壤中葡萄糖的质量（mg）表示蔗糖酶活性（Suc）：Suc＝a·V·n/m式中：a为由标准曲线求得的葡萄糖浓度（mg/mL）

7、；V为显色液体积（50mL）；n为分取倍数；m为烘干土重（g）。2.1.2土壤过氧化氢酶活性的测定—KMnO4滴定法称取5g新鲜土壤于100ml三角瓶中。加甲苯0.5ml，摇匀，于0—4℃冰箱放置半小时。取出。立刻加入25ml冰箱储存的含3%H2O2的水溶液。充分摇匀后，再放置0-4℃冰箱半小时。取出立即加入2NH2SO425ml，摇匀，过滤。取1ml滤液，加1NH2SO44ml，用0.1NKMnO4滴定。按此操作，用不加土壤的基质作对照测定，并根据对照和试样0.1NKMnO4的滴定，求出相当分解的H2O2的量的0.1NKMnO4消耗

8、值。2.1.3土壤脲酶活性测定—苯酚-次氯酸钠比色法2.1.3.1试剂配制：（1）pH6.7柠檬酸盐溶液：取368g柠檬酸溶于600mL蒸馏水中，另取295g氢氧化钾溶于水，再将两种溶液合并，用1N氢氧化钠将pH调至6.