土壤脲酶活性测定(NH4+释放量法)脲酶是酰胺水解酶的一种,在自然界中分布广泛,植物、动物和微生物细胞中均含有此 酶土壤中的脲酶主要来源于微生物和植物脲酶催化尿素的水解反应:在反应过程中,氨基甲酸盐是中间产物脲酶还能够催化羟基脲、二羟基脲、半卡巴脲 等化合物的水解脲酶含有镍,分子量在151, 000 Da〜480, 00 Da之间能够抑制脲酶活 性的化合物有含硼化合物、尿素衍生物、甲醛、原子量大于50 的重金属的盐、含氟化合物、 醌和多元酚、抗代谢剂、杂环硫醇等1 、试验原理通过对新鲜土壤与尿素溶液在 37 °C培养2h后测定氨释放量,估计脲酶的活性(Tabatabai,1994)2、试验仪器50mL 容量瓶;培养箱或恒温水浴;蒸馏定氮仪3、 试验试剂(所用试剂均为分析纯)A、 甲苯©电理);B、 缓冲液:三(羟甲基)氨基甲烷[c (C2H8O3N3) =0.05mol・L-1, pH9.0]:称取6.1g2833三(羟甲基)氨基甲烷溶入700mL蒸馏水中,用c (H2SO4)=0.2mol • L-1的硫酸溶液调pH 至 9.0,再用蒸馏水定容至 1000mL;尿素溶液{c[CO(NH2)2]=0.2 mol・L-1}:称取1.2g尿素溶入约80mL缓冲液中,后用 该缓冲液定容至100mL。
尿素溶液要当天配制,并在4C下保存备用;氯化钾硫酸银混合溶液[c (KCl)=2.5mol ・ L-1] —[p (Ag2SO4)=100mg ・ L-1]:先 将100mg Ag2SO4溶于700mL蒸馏水中,再加入188g的KCl (分析纯)使之溶解,在定容 至 1000mL;氧化镁(MgO):于高温电炉中,将氧化镁在600C-700C温度下灼烧2h,再放置于 干燥器中冷却,贮于瓶中;混合指示剂:溶解0.099g的溴甲酚绿和0.066g甲基红于100mL的乙醇(95% )中;硼酸指示剂溶液[p (H3BO3)=20g・L-1]:溶解20g硼酸于950mL的热蒸馏水中,冷 却,加入20mL的混合指示剂,充分混匀后,小心滴加氢氧化钠溶液[c(NaOH)=0.1mol・L-1], 直至溶液呈红紫色(pH约4.5),稀释成1L;硫酸标准溶液[c (1/2H2SO4) =0.005mol ・ L-1]4、 试验步骤将5.00g新鲜土样(<2mm)放置于50mL容量瓶中,加入0.2mL甲苯(试剂a)和9mL 缓冲溶液(试剂b),轻摇混匀后加入1.0mL尿素溶液(试剂c),再次轻摇混匀并塞上瓶塞。
在37C下培养2h然后加入约35mL的KCl-Ag2SO4溶液(试剂d),轻摇容量瓶几秒钟后, 放置至室温(约5min),用KCl-Ag2SO4溶液定容,摇匀同时要仪同样步骤做空白,只是 培养2h后先加35mL的KCl-Ag2SO4溶液,然后加入1.0mL尿素溶液蒸馏法测氨:取土壤悬浮液20mL至蒸馏瓶中,加入0.2g的MgO,用硼酸指示溶液吸 收,蒸馏液的体积约为30mL用c (1/2H2SO4)= 0.005 mol・L-1的H2SO4标准溶液滴定5、 结果计算式中:W (N)—单位时间内氨态氮的释放量,mg • kg-1h-1;c—1/2H2SO4标准溶液的浓度,mol・ L-1;V—H2SO4 标准溶液的体积, mL;ts —分取系数,2.5;14—氮的摩尔质量,mg • mmol-1;2—培养时间,2h;m—样品质量,g;k—水分系数6,注意:a, 与其他缓冲液(如磷酸盐缓冲液)相比,三(羟甲基)氨基甲烷缓冲液优点在于它能够有 效地防止铵的固定在配制该缓冲液时必须用硫酸而不是盐酸来调pH,因为后者能够促进 脲酶的活性;b, 在配制KCl-Ag2SO4溶液时,应将KC1溶于溶解后的Ag2SO4溶液中,因为Ag2SO4在 KC1溶液中不溶。
加入KCl-Ag2SO4混合溶液后脲酶的活性停止,因此该悬浮液在测定氨之 前可以放置 2h方法来源:鲁如坤,土壤农业化学分析方法,北京,中国农业科技出版社,2000.。