分散红3B及其代谢产物对土壤过氧化氢酶活性的影响

长期施肥对土壤过氧化氢酶活性的影响

中美环科 裴锦程

1. 分析意义

土壤酶来自微生物，植物和动物的活体或残体，通过催化土壤中的生化反应发挥重要作用。土壤酶活性是土壤生物活性和土壤肥力的重要指标。不同施肥处理条件下土壤酶活性存在明显的差异，过氧化氢酶是参与土壤中物质和能量转化的一种重要氧化还原酶，土壤中的过氧化氢酶促进过氧化氢分解有利于防治它对生物体的毒害作用。在一定程度上可以表征土壤生物氧化还原的过程的强弱。长期施肥降低了土壤中过氧化氢酶的活性。

2. 测定方法

2.1容量法

硫酸存在作用下用高锰酸钾滴定剩余的过氧化氢测定酶活性。此法根据过氧化氢与土壤相互作用时，未分解的过氧化氢用容量法

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4—2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2

2.11试剂配置

a.0.3%过氧化氢溶液

b.3N硫酸

c.0.1N高锰酸钾溶液

2.12实验仪器

100ml三角瓶 量筒 移液管 吸量筒

2.13实验步骤

取2g风干土，放置于100ml三角瓶中，并注入40ml蒸馏水和5ml0.3%的过氧化氢溶液.将三角瓶放在震荡机上震荡20min.然后加入5ml3N硫酸，以稳定未分解的过氧化氢酶.再将瓶中悬液用慢速滤纸过滤.然后吸取25ml滤液，用0.1N高锰酸钾滴定至淡粉红色终点

2.2 紫色分光光度计法

2.21所用试剂和仪器

a.0.3%的H2O2：取30%的H2O2试剂稀释100倍即可，溶液标准浓度用高锰酸钾标定

b.1.5mol.L-4硫酸：取42ml浓硫酸，稀释后定容至500ml

c.饱和铝钾矾

d.0.01 1/5mol.L-4高锰酸钾：称取3.16g高锰酸钾溶解后定容至1L其标准浓度用标准草酸钠滴定

e.紫色分光光度计

f.震荡器

2.22测定原理

过氧化氢酶能促进过氧化氢分解成水和氧气.通过加入定量过量的过氧化氢酶，与土壤作用一定时间后，加入量与剩余量之差即为被过氧化氢酶催化反应消耗的过氧化氢，以此表示酶活性，过氧化氢在240nm处有强烈吸收，通过测定与土壤反应后溶液在此波长下的吸光度，从而计算酶活性. 2.23测定步骤

土壤过氧化氢酶单位

土壤过氧化氢酶单位计算

过氧化氢酶在土壤中起着重要的催化作用，它能够促进土壤中的有机物分解和氧化反应。为了更好地了解土壤中过氧化氢酶的活性水平，科学家们引入了过氧化氢酶单位来评估其活性。本文将介绍土壤过氧化氢酶单位的计算方法及其应用。

过氧化氢酶单位（U）是一种国际通用的酶活性单位，它被定义为酶催化单位酶反应1微摩尔底物分解的量。在土壤中，过氧化氢酶催化的反应通常使用底物过氧化氢（H2O2），因此过氧化氢酶单位可以表示为单位时间内酶催化分解底物的量。

为了计算土壤中过氧化氢酶的单位，我们需要进行一系列实验步骤。首先，需要收集土壤样品，并将其处理成适当的实验样品。接下来，我们使用一种含有过氧化氢底物的试剂，如p-苯二酚溶液，与土壤样品反应。然后，通过测量产生的产物量，可以推导出土壤中过氧化氢酶的活性。

具体的计算方法如下所示：

1. 准备一个活性标准品，该标准品中的过氧化氢酶活性已经知道。使用该标准品建立一个活性曲线，关联不同浓度的酶催化产物的测量值。

2. 准备土壤样品，将其处理成适宜的实验样品。可以采用离心、柱过滤等方法去除杂质。 3. 准备一系列不同浓度的土壤样品溶液，分别加入含有过氧化氢底物的试剂。反应一段时间后，停止反应并停止产生的反应物。

4. 使用标准曲线，测量土壤样品溶液中产生的产物量。根据产物量与过氧化氢酶活性的关系，可以计算出土壤样品中过氧化氢酶的活性。

5. 根据土壤样品的体积和稀释倍数，可以将活性转换为过氧化氢酶单位。计算公式如下：

过氧化氢酶单位（U/g）= （样品中过氧化氢酶活性/标准曲线对应的产物量）×（标准品的稀释倍数/样品的体积）

通过以上步骤，我们可以得到土壤样品中过氧化氢酶的单位活性。这样的活性单位有助于评估土壤的生物活性，进而了解土壤中的氧化还原反应和有机物分解过程。同时，该单位也可以用于比较不同土壤样品之间过氧化氢酶活性的差异。

总结起来，土壤过氧化氢酶单位是一种衡量土壤过氧化氢酶活性的标准单位。通过实验测量土壤样品中产生的反应产物，结合标准曲线，可以计算出土壤样品中过氧化氢酶的活性，并转换为过氧化氢酶单位。这一单位的计算方法能够准确评估土壤的生物活性和有机物分解能力，对于研究土壤生态学和农业生产具有重要意义。

一、实验目的

1. 了解土壤活性的基本概念和测定方法。

2. 掌握土壤酶活性的测定原理和操作步骤。

3. 通过实验，了解土壤酶活性与土壤肥力的关系。

二、实验原理

土壤活性是指土壤中微生物、植物、动物等生物体及其代谢产物的综合活性。土壤酶活性是土壤活性的重要指标，可以反映土壤中生物体的代谢能力和土壤肥力状况。本实验通过测定土壤酶活性，了解土壤活性水平。

三、实验材料与仪器

1. 实验材料：土壤样品、过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶、蛋白酶、转化酶、脱氢酶等试剂。

2. 实验仪器：恒温水浴锅、pH计、分光光度计、滴定管、移液管、烧杯、试管等。

四、实验方法

1. 土壤样品的采集与处理

采集不同类型土壤样品，过筛后，置于4℃冰箱中保存。

2. 土壤酶活性的测定

（1）过氧化氢酶活性测定

原理：过氧化氢酶催化过氧化氢分解，产生水和氧气。通过测定氧气的产生量来计算过氧化氢酶活性。

操作步骤：

①配制过氧化氢酶反应液：取一定量的土壤样品，加入一定量的磷酸盐缓冲液，混匀，置于4℃冰箱中保存。

②取一定量的过氧化氢酶反应液，加入一定量的过氧化氢，在恒温水浴锅中反应一段时间。

③用分光光度计测定反应液的吸光度，根据标准曲线计算过氧化氢酶活性。 （2）磷酸酶活性测定

原理：磷酸酶催化磷酸苯二钠水解，产生酚和磷酸。通过测定酚的产生量来计算磷酸酶活性。

操作步骤：

①配制磷酸酶反应液：取一定量的土壤样品，加入一定量的磷酸盐缓冲液，混匀，置于4℃冰箱中保存。

②取一定量的磷酸酶反应液，加入一定量的磷酸苯二钠，在恒温水浴锅中反应一段时间。

③用分光光度计测定反应液的吸光度，根据标准曲线计算磷酸酶活性。

（3）脲酶活性测定

原理：脲酶催化尿素水解，产生氨和二氧化碳。通过测定氨的产生量来计算脲酶活性。

操作步骤：

①配制脲酶反应液：取一定量的土壤样品，加入一定量的磷酸盐缓冲液，混匀，置于4℃冰箱中保存。

②取一定量的脲酶反应液，加入一定量的尿素，在恒温水浴锅中反应一段时间。

土壤过氧化氢酶测定

土壤过氧化氢酶测定（容量法）

1. 分析意义

过氧化氢酶广泛存在于土壤中和生物体内。土壤过氧化氢酶促过氧化氢的分解有利于防止它对生物体的毒害作用。过氧化氢酶活性与土壤有机质含量有关，与微生物数量也有关。一般认为，土壤中催化过氧化氢分解的活性，有30％或40％以上是耐热的，即非生物活性，常由锰、铁引起催化作用。土壤肥力因子与不耐热的即过氧化氢酶活性成正比例。

2. 试验原理

Kappen（1913）首先介绍硫酸存在下用高锰酸钾滴定剩余的过氧化氢测定酶活性。此法根据过氧化氢与土壤相互作用时，未分解的过氧化氢的数量用容量法（常用高锰酸钾滴定未分解的过氧化氢）测定过氧化氢酶活性。反应方程式如下：

2KMnO+5H O+3H SO→2MnSO+K SO+8H O+5O

4222442422

3. 试剂配制

a. 0.3％过氧化氢溶液；

b. 3N 硫酸；

c. 0.1N 高锰酸钾溶液。

4. 操作步骤

取2g风干土，置于100mL三角瓶中，并注入40mL蒸馏水和5mL 0.3％过氧化氢溶液。将三角瓶放在振荡机上振荡20min。而后加入5mL 3N硫酸，以稳定未分解的过氧化氢。再将瓶中悬液用慢速滤纸过滤。然后，吸取25mL 滤液，用0.1N高锰酸钾滴定至淡粉红色终点。

5. 结果计算

用于滴定土壤滤液所消耗的高锰酸钾量（毫升数）为B，用于滴定25mL原始的过氧化氢混合液所消耗的高锰酸钾量（毫升数）为A。 （A-B）×T即为过氧化氢酶活性。以20min后1g土壤的0.1N高锰酸钾的毫升数表示。式中T为高锰酸钾滴定度的校正值。

方法来源：关松荫. 土壤酶及其研究法. 北京: 农业出版社, 1986.