紫外-荧光微孔板酶检测技术测定土壤酶活性

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1、紫外-荧光微孔板酶检测技术测定土壤酶活性作者：杨金燕，田丽燕，李廷强时间：2011-12-27摘要：采用一种新的土壤酶检测技术-荧光微孔板酶检测技术，测定土壤硫酸酯酶、磷酸酶、ß-葡萄糖苷酶和肽酶活性，采用紫外微孔板酶检测技术测定多酚氧化酶和过氧化物酶活性。结果表明，紫外-荧光微孔板酶检测技术可快速测定土壤中酶的活性。采自农田的昔格达土的硫酸酯酶、磷酸酶和肽酶活性高于紫色土和采自矿山的昔格达土的相应的酶活性；矿山昔格达土的多酚氧化酶和过氧化物酶活性在三者中最高；紫色土的β-葡萄糖苷酶活性高于昔格达土的β-葡萄糖苷酶活性。关键词：土壤，酶，荧光微孔板酶检测技术，紫外微孔板酶检测

2、技术0引言土壤中酶是植物、动物、微生物活动的产物，它与土壤微生物共同推动土壤的代谢过程。由于土壤酶参与土壤中许多重要的生物化学反应过程，参与土壤有机物质的分解转化，且与C、N、S、P等各元素的生物循环密切相关，因而常被作为评价土壤肥力的重要指标之一[1-4]。影响土壤酶活性的因素错综复杂，土壤微生物种类、水气热状况、酸碱度、结构组成、养分丰缺、污染程度及施肥方式等都显著地影响着土壤酶活性。研究土壤酶活性与土壤理化性质、水热状况及其它性质的关系，对于探讨土壤酶在生态系统中的作用和地位具有重要意义[5]。土壤酶检测技术的创新是土壤酶学得以发展的前提和基础。20世纪50年代以后，滴

3、定法、比色法等广泛用于土壤酶的测定。近年来，由于生物化学和分子生物技术的飞速发展，土壤酶的检测技术也取得了长足的进展。荧光微孔板酶检测技术逐渐被国外研究者广泛用来研究土壤酶多样性及其功能多样性[6,7]，但国内应用此方法对土壤酶的研究鲜见报道。本文选择了与土壤C、N、P、S等循环密切相关的几种酶，利用荧光微孔板酶检测技术测定了紫色土和昔格达土的硫酸酯酶、磷酸酶、β-葡萄糖苷酶和肽酶活性；利用紫外微孔板酶检测技术测定了多酚氧化酶和过氧化氢酶活性，以期为不同类型的土壤进行环境质量评价、建立土壤生物安全预警系统提供技术方法和科学依据。1试验材料与方法1.1供试土壤供试土壤为昔格达土

4、和紫色土，其中昔格达土分别采自四川省攀枝花朱家包包未受污染农田（农田昔格达土），和四川省攀枝花朱家包包采矿区的受重金属污染的土壤（矿区昔格达土）；紫色土采自贵州省茅台镇，土地利用方式为闲置地。采样时，先去除表层有机物残体，蛇形法取0～20cm耕层土样，每个样点采集土壤0.5～1.0kg，混合均匀后按四分法获取足量样品装入无菌聚乙烯塑料袋中。将土样混匀风干，过2mm尼龙筛后备用。常规方法测定土壤理化性质，土壤水分采用烘干法测定，土壤pH值采用电位法测定，土壤阳离子交换量采用乙酸钠-火焰光度法测定，土壤有机质采用高温外加热重铬酸钾氧化—容量法测定，土壤总磷采用酸溶-钼锑抗比色法测

5、定，有效磷采用碳酸氢钠法测定，水解性氮采用碱解扩散法测定[8]。土壤金属全量采用X射线荧光光谱仪（尼通XL3t600）测定。土壤氧化还原电位采用FJA-5型氧化还原电位仪测定（Pt电极-Ag0/AgCl参比电极，中国科学院南京土壤研究所）。表1供试土壤基本理化性质Table1Physicalandchemicalcharacteristicsoftestedsoils土壤类型pHCEC(cmol/kg)全磷（%）有效磷(mg/kg)水解性氮(mg/kg)有机质(%)紫色土8.0714.870.02012.45132.412.68农田昔格达土7.9510.530.0233.84

6、33.601.36矿山昔格达土8.3615.760.0723.9831.731.15表2供试土壤金属全量土Al(%)7.41Ca(%)2.30K(%)1.97Mg(%)0.85S(µg/g)77.6Fe(%)4.31Cu(µg/g)25.4Zn(µg/g)84.3Ni(µg/g)39.4昔格达土5.900.841.841.0621.24.6026.874.147.8昔格达土3.173.880.453.425.116.06420.6161.4927.9As(µg/g)Cd(µg/g)Cr(µg/g)Co(µg/g)Mn(%)Pb(µg/g)Sr(µg/g)V(µg/g)Ti(%

7、)土9.22.289.934.50.04831.7103.3118.60.40昔格达土8.00.4173.230.90.07822.6111.0156.50.55昔格达土3.61.1957.8189.00.10917.8336.2632.02.67Table2Totalcontentsofmetalsintestedsoils1.2试验方法目前，对进行酶活性测定的土壤样品的保存方法没有统一标准，可采用-20℃冷冻保存、4℃冷藏保鲜及风干处理。由于传统的比色法灵敏度低，国内采用较多的为4℃冷藏保鲜供试土壤