土壤脲酶的测定方法(改良靛酚蓝比色法)
一、原理
以尿素为底物,经培养后根据脲酶酶促产物--氨(忽略硝化过程造成的氨氮损失)在碱性介质中与苯酚、次氯酸钠作用生成蓝色的靛酚。该生成物数量与氨浓度成正比。后即称为靛酚蓝比色法,其结果精确性较高,重现性较好,在脲酶活性测定中的应用最为广泛。
二、试剂
1)甲苯
1ml/ps
注:甲苯易挥发,要在通风条件好的地方操作。
2)5%尿素:称取5g尿素,用水溶至100ml。
10ml/ps
3)柠檬酸盐缓冲液(PH6.7):184g柠檬酸和147.5g氢氧化钾(KOH)溶于蒸馏水。将两溶液合并,用1mol/LNaOH将PH调至6.7,用水稀释定容至1000ml。
20ml/ps
注:柠檬酸和氢氧化钾混合时大量放热,需小心缓慢混合,冷却后定容。
4)苯酚钠溶液(1.35mol/L):62.5g苯酚溶于少量乙醇,加2ml甲醇和18.5ml丙酮,用乙醇稀释至100ml(A液),存于冰箱中;27gNaOH溶于100ml水(B液)。将A、B溶液保存在冰箱中。使用前将A液、B液各20ml混合,用蒸馏水稀释至100ml。
4ml/ps
注:实际配比为:125g苯酚+4ml甲醇+37ml丙酮+25ml乙醇,混合溶解为A液。54g氢氧化钠溶解为B液,冷却后备用。A+B,定容至1000ml即得苯酚钠溶液。
苯酚有毒,常温下凝固,不宜称取,需小心。
5)次氯酸钠溶液:用水稀释试剂,至活性氯的浓度为0.9%,溶液稳定。
3ml/ps
注:一般次氯酸钠溶液瓶上标注为活性≥5.5%,163.64ml次氯酸钠定容至1000ml。
6)氮的标准溶液:精确称取0.4717g硫酸铵溶于水并稀释至500ml,得到1ml含有0.2mg氮的标准液;再将此液稀释10倍(吸取5ml标准液定容至100ml)制成氮的工作液(0.01mg/ml)。
二、器材
50ml三角瓶,50ml容量瓶,漏斗,25ml试管,定量滤纸,振荡器,分光光度器
四、操作步骤
1)称取5g过1mm筛的风干土样于50ml三角瓶中,加1ml甲苯,振荡均匀,盖好;
注:实际称取2g土。
2)15min后加10ml 5%尿素溶液和20ml pH 6.7柠檬酸盐缓冲溶液,摇匀后在37℃恒温箱培养24小时;
注:实际使用烘箱,温度控制不稳定,最好采用恒温培养箱。
3)取出后加入20ml的2mol/L KCl溶液,用摇床摇动30min后再离心(4000r/min,20min)。将离心得到的上清液用无氮滤纸过滤;
注:实际加入10ml氯化钾溶液;文献描述水土比为4:1。
4)取滤液3ml于50ml比色管中过滤,加蒸馏水至20ml,再加4ml苯酚钠溶液和3ml次氯酸钠溶液,随加随摇匀;
注:实际吸取滤液2ml。
5)20min后显色,定容。1h内在分光光度计与578nm波长处比色。(靛酚的蓝色在1h内保持稳定);
标准曲线制作:在测定样品吸光值之前,分别取0、1、3、5、7、9、11、13ml氮工作液,移于50ml容量瓶中,然后补加蒸馏水至20ml。再加入4ml苯酚钠溶液和3ml次氯酸钠溶液,随加随摇匀。20min后显色,定容。1h内在分光光度计上于578nm波长处比色。然后以氮工作液浓度为横坐标,吸光值为纵坐标,绘制标准曲线。
注意事项:
1、每一个样品应该做一个无基质对照,以等体积的蒸馏水代替基质(尿素),其他操作与样品实验相同,以排除土样中原有的氨对实验结果的影响。
2、整个实验设置一个无土对照(尿素+柠檬酸盐),不加土样,其他操作与样品实验相同,以检验试剂纯度和基质自身分解。
3、如果样品吸光值超过标曲的最大值,则应该增加分取倍数或减少培养的土样
四、结果计算:
以24小时后1g土壤中NH3-N的毫克数表示土壤脲酶活性(Ure)。
Ure=(a样品-a无土-a无基质)×V×n/m
式中:a样品:样品吸光值由标准曲线求得的NH3-N毫克数;
a无土:无土对照吸光值由标准曲线求得的NH3-N毫克数;
a无基质:无基质对照吸光值由标准曲线求得的NH3-N毫克数;
V:显色液体积;
n:分取倍数,浸出液体积/吸取滤液体积;
m:烘干土重。
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