脲酶的作用是極為專一的,它僅能水解尿素,水解的最終產(chǎn)物是氨和碳酸。土壤脲酶活性,與土壤的微生物數(shù)量、有機(jī)物質(zhì)含量、全氮和速效磷含量呈正相關(guān)。根際土壤脲酶活性較高,中性土壤脲酶活性大于堿性土壤。常用土壤脲酶活性表征土壤的氮素情況。土壤中脲酶活性的測(cè)定是以脲素為基質(zhì)經(jīng)酶促反應(yīng)后測(cè)定生成的氨量,也可以通過(guò)測(cè)定未水解的尿素量來(lái)求得。本方法是測(cè)定生成的氨量。
靛酚藍(lán)比色法基本原理:被測(cè)物浸提劑中的NH4+,在強(qiáng)堿性介質(zhì)中與次氯酸鹽和苯酚反應(yīng),生成水溶性染料靛酚藍(lán),其深淺與溶液中的NH4+—N含量呈正相關(guān)。
1.試劑
所有試劑除注明者外,均為分析純。實(shí)驗(yàn)用水均為蒸餾水或去離子水。
(1)10%尿素:稱取10g尿素,用蒸餾水溶至100ml;
(2)檸檬酸鹽緩沖液(PH6.7):184克檸檬酸和147.5克氫氧化鉀溶于蒸餾水。將兩溶液合并,用1mol/L NaOH將PH調(diào)至6.7,用水稀釋至1000毫升;?
(3)苯酚鈉溶液(1.35mol/L):62.5克苯酚溶于少量無(wú)水乙醇,加2毫升甲醇和18.5毫升丙酮,用無(wú)水乙醇稀釋至100毫升(A),存于冰箱中;27克NaOH溶于100毫升水(B)。將AB溶液保存在冰箱中。使用前將AB溶液各20毫升混合,用蒸餾水稀釋至100毫升;?
(4)次氯酸鈉溶液:用水稀釋試劑至活性氯的濃度為0.9%,溶液穩(wěn)定;
(5)氮的標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1mg/ml):精確稱取0.4717克硫酸銨溶于水并稀釋至1000ml,得到1ml含有0.1mg氮的標(biāo)準(zhǔn)液。使用時(shí)將其稀釋10倍,即為氮工作液(0.01mg/ml);?
(6)甲苯。
2.儀器設(shè)備
回旋式振蕩器、萬(wàn)分之一分析天平、分光光度計(jì)、恒溫箱、記號(hào)筆等。
3.標(biāo)曲溶液配置
(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的測(cè)定:
分別吸取氮工作液0、1.00、3.00、5.00、7.00、9.00ml移至50ml比色管中,加水至20ml,再加入4ml苯酚鈉的溶液,充分混合。緊接著加入3ml次氯酸鈉,隨加隨搖勻,放置20分鐘,用水稀釋至刻度。將顯色液在可見(jiàn)分光光度計(jì)上于578nm處,以1cm比色皿進(jìn)行比色測(cè)定,以試劑空白為參比。以標(biāo)準(zhǔn)溶液氮含量為橫坐標(biāo),以吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
(2)土樣中脲酶活性的測(cè)定:
分別稱取適量過(guò)1mm篩的風(fēng)干土樣于50ml離心管中,向其中加入1ml甲苯,以使土樣全部濕潤(rùn)為宜。放置15分鐘后,加入10ml 10%尿素溶液和20ml檸檬酸緩沖液(pH6.7),并搖勻。將其放入37℃恒溫箱中,培養(yǎng)24h。培養(yǎng)結(jié)束后,用熱至38℃水稀釋至刻度,充分搖蕩后離心。分別吸取1-5ml濾液于50ml顯色管中,加蒸餾水至20ml,充分震蕩,然后加入4ml苯酚鈉,充分混合,再加入3ml次氯酸鈉充分搖蕩,放置20分鐘,用水稀釋至刻度,溶液呈現(xiàn)靛酚的藍(lán)色(在1h內(nèi)保持穩(wěn)定)。在分光光度計(jì)上用1cm比色杯,于578nm處進(jìn)行比色測(cè)定。
土壤脲酶活性以24小時(shí)1g土壤中NH3-—N的毫克數(shù)表示。
注:①無(wú)土對(duì)照:不加土樣,其他操作與樣品實(shí)驗(yàn)相同,以檢驗(yàn)試劑純度和基質(zhì)自身分解,整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)1個(gè)。?
②無(wú)基質(zhì)對(duì)照:以等體積水代替基質(zhì),其他與實(shí)驗(yàn)相同。即考察各種溶液和土壤中氨氮存在帶來(lái)的影響。相當(dāng)于其他實(shí)驗(yàn)中所做的空白對(duì)照。整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)1個(gè)。
③如果樣品吸光值超過(guò)標(biāo)曲的最大值,則應(yīng)增加分取倍數(shù)或減少培養(yǎng)的土樣。