[发明专利]基于土壤酶活性测定的土壤生物学活性和生产力评价方法

说明书

本发明公开了一种基于土壤酶活性测定的土壤生物学活性和生产力评价方法，选取土壤样品，提取并测定土壤样品中脲酶、磷酸酶、β‑葡萄苷酶、芳基硫酸酯酶和N‑乙酰‑β‑D‑氨基葡萄糖苷酶的活性；根据5种土壤酶的活性大小评价土壤样品中碳、氮、磷、硫的循环和迁移能力，进而评价土壤的生物学活性和生产力；确定了培养条件、底物种类及其浓度、土样贮存方式等对5种土壤酶活性测定的符合性。本发明选择了能够代表土壤中催化碳、氮、磷、硫等有机源营养元素循环的5种酶来评价土壤质量，提出相应酶活性快速、有效、准确、稳定的测定方法，使评价土壤质量时能依据统一的酶活性测定方法，实现实验数据的可比性，便于数据处理和比较，可进行推广应用。

技术领域

本发明属于土壤检测技术领域，尤其涉及一种基于土壤酶活性测定的土壤生物学活性和生产力评价方法。

背景技术

土壤作为“类生命体”，其几乎所有的生物化学反应都是由酶驱动的。土壤酶活性可作为“土壤肥力”、“土壤质量”及“土壤健康”等土壤生物活性和生产力的重要指标。土壤酶促进了土壤腐殖质的形成，进入土壤的有机物质和有机残体转化成土壤腐殖质是一个很复杂的生化过程，这一过程离不开各种酶的催化。

土壤酶催化了碳、氮、磷、硫等有机源营养元素的生物地球化学循环。植物残体或动物残骸中碳、氮、磷、硫等各种营养元素以有机物形式进入土壤中，然后在土壤中各种酶如氧化还原酶、水解酶的催化下经过复杂的生物化学转化分解成小分子有机物质与无机离子再次被动、植物吸收并在体内同化形成各种有机化合物，完成了生物圈-土壤圈-生物圈的循环。土壤酶是土壤组分中最活跃的有机成分之一，其活性不仅可以反映土壤物质能量代谢旺盛程度，而且可以作为评价土壤肥力与生态环境质量的一个重要指标。

国内在研究过程中主要依据1986年《土壤酶及其研究法》介绍的方法，虽然已有不少有关酶活性的测试方法，但至今仍然没有统一的、标准化的土壤酶活性测定方法，同时，酶活性测定前的预处理项目较多，导致各研究机构试验数据杂乱、难以比较，应用困难。目前对于土壤酶活性测定的研究主要集中在有限的酶种类，对脲酶、芳香基硫酸酯酶、磷酸酶活性测定方法的研究很少，特别是对土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶检测方法的研究未见报道，更无稳定可用的酶活性测定方法。土壤酶活性测定受样品处理(贮藏方式及温度、灭菌方法)、测定条件(温度、缓冲液类型和pH值、底物种类、离子强度)等多种因素的影响，因此定量提取并测定土壤酶活性非常困难，一般要求在严格控制的条件下进行，如一定的温度、pH值缓冲体系以及底物浓度等。如果测定条件改变，则得到的结果就会产生很大的差别，土壤酶活性测定的效率和准确性降低，直接影响土壤质量的评定。本技术意在建立土壤酶活性测定的标准，对于土壤酶学的研究工作，改善土壤生态环境，提高土壤肥力有重要意义。

发明内容

针对上述背景技术中指出的不足，本发明提供了一种基于土壤酶活性测定的土壤生物学活性和生产力评价方法，旨在解决上述背景技术中现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

基于土壤酶活性测定的土壤生物学活性和生产力评价方法，选取土壤样品，提取并测定土壤样品中脲酶、磷酸酶、β-葡萄苷酶、芳基硫酸酯酶和N-乙酰-β-D- 氨基葡萄糖苷酶的活性；以24h后1g土壤中NH₃-N的毫克数表示土壤脲酶的活性；以24h后1g土壤中释放出酚的毫克数表示土壤磷酸酶的活性；以碱性条件下，对硝基酚硫酸酯溶液为底物水解生成的对硝基酚量表示土壤芳基硫酸酯酶的活性；以对硝基苯基β-D-萄糖苷为底物进行酶解，底物水解后释放出来的对硝基苯酚量表示土壤β-葡萄苷酶的活性；以对硝基苯-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷为底物进行酶解，底物水解后释放出来的对硝基苯酚量表示土壤N-乙酰 -β-D-氨基葡萄糖苷酶的活性；根据脲酶、磷酸酶、β-葡萄苷酶、芳基硫酸酯酶和N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的活性大小评价土壤样品中碳、氮、磷、硫的循环和迁移能力，进而评价土壤的生物学活性和生产力。