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土壤微生物测定方法

土壤微生物测定
土壤微生物活性表示土壤中整个微生物群落或其中得一些特殊种群状态,可以反映自然或农田生态系统得微小变化。

土壤微生物活性得表征量有:微生物量、C/N、土壤呼吸强度与纤维呼吸强度、微生物区系、磷酸酶活性、酶活性等。

测定指标:
1、土壤微生物量(Mierobia lBiomass,MB)
能代表参与调控土壤能量与养分循环以及有机物质转化相对应微生物得数量,一般指土壤中体积小于5Χ103um3得生物总量。

它与土壤有机质含量密切相关。

目前,熏蒸法就是使用最广泛得一种测定土壤微生物量得方法阎,它就是将待测土壤经药剂熏蒸后,土壤中微生物被杀死,被杀死得微生物体被新加人原土样得微生物分解(矿化)而放出CO2,根据释放出得CO2:得量与微生物体矿化率常数Kc可计算出该土样微生物中得碳量。

因此碳量得大小就反映了微生物量得大小。

此外,还有平板计(通过显微镜直接计数)、成份分析法、底物诱导呼吸法、熏蒸培养法(测定油污染土壤中得微生物量—碳。

受土壤水分状况影响较大,不适用强酸性土壤及刚施用过大量有机肥得土壤等)、熏蒸提取法等,均可用来测定土壤微生物量。

熏蒸提取-容量分析法
操作步骤:
(1)土壤前处理与熏蒸
(2)提取
将熏蒸土壤无损地转移到200mL聚乙烯塑料瓶中,加入100mL0、5mol·L-1K2SO4(图水比为1:4;w:v),振荡30min(300rev·min-1),用中速定量滤纸过滤于125mL塑料瓶中。

熏蒸开始得同时,另称取等量得3份土壤于200mL聚乙烯塑料瓶中,直接加入100ml L0、5mol·L-1 K2SO4提取;另作3个无土壤空白。

提取液应立即分析。

(3)测定
吸取10mL上述土壤提取液于150mL消化管(24mmх295mm)中,准确加入10mL0、018mol·L-1K2Cr2O7—12mol·L-1H2SO4溶液,加入2~3玻璃珠或瓷片,混匀后置于175±1℃磷酸浴中煮沸10min(放入消化管前,磷酸浴温度应调至179℃,放入后温度恰好为175℃)。

冷却后无损地转移至150mL三角瓶中,用去离子水洗涤消化管3~5次使溶液体积约为80mL,加入一滴邻菲罗啉指示剂,用0、05 mol·L-1硫酸亚铁标准溶液滴定,溶液颜色由橙黄色变为蓝色,再变为红棕色,即为滴定终点。

(4)结果计算
有机碳量(mg·C·kg-1)
式中M为FeSO4溶液浓度;V0、V分别为空白与样品消耗得FeSO4溶液得体积(mL),f为稀释倍数;W为烘干土质量(g);
土壤微生物生物量碳:Bc=Ec/kEC
式中Ec为熏蒸与未熏蒸土壤得差值;kEC为转换系数,取值0、38
2、菌种测定
土壤微生物种类丰富,主要有细菌、真菌及放线菌等。

各菌种在细胞代谢中起着特殊得重要作用。

细菌用牛肉汁蛋白陈琼脂培养基平板混菌法培养测定;真菌用马丁氏琼脂培养基平板混菌法培养测定;放线菌用高氏1号琼脂培养基平板混菌法或淀粉按培养基稀释平板法培养测定。

3、土壤呼吸强度与纤维分解强度
土壤呼吸强度与纤维分解强度就是土壤微生物活性得重要标志,反映了土壤中微生物活性及对有机质残体分解得速度与强度。

纤维素分解强度采用埋片法;呼吸强度采用碱吸收滴定法。

土壤微生物活性用土壤呼吸CO2测定法(5g鲜土于310mL试剂瓶中,22℃24h测CO2释放量(用exH23os红外CO:分析仪测定))。

直接测定土壤呼吸得方法基本可分为静态气室法、动态气室法与微气象法三种。

密闭静置培养法
原理:
CO2 + KOH K2CO3+H2O
K2CO3 +KOHKHCO3+KCl+H2O
KHCO3+ HClKCl +H2CO3
操作步骤:
称取20g新鲜土(为了增强呼吸作用,土壤中可加入葡萄糖,6mg·g-1)于500mL得广口瓶中,将土壤加水润湿到最大持水量得70%,用50mL小烧杯,注入20mL0.1M得KOH溶液,然后密闭广口瓶,于28℃恒温培养24h。

然后取出,以酚酞为指示剂,用0.1M得HCl溶液滴定。

领取同样容积得广口瓶,同上处理,不加土壤作为对照。

根据两者之差,求出消耗用于吸收CO2得KOH量。

4、酶活性测定
土壤酶大多数来自土壤微生物,在土壤中已发现50—60种酶,它们参与并催化土壤中发生得一系列复杂得生物化学反应。

如水解酶与转化酶对土壤有机质得形成与养分循环具有重要得作用。

已有研究表明,土壤酶活性与土壤结构参数有很好得相关性。

土壤微生物酶主要有脱氢酶、磷酸酶、精氨酸酶及芳基硫酸酯酶等。

4、1脱氢酶活性得测定
通过测定呼吸链脱氢酶活性可表征微生物代谢活力大小。

郑志永等通过对氯化碘硝基四氮哇(INT)比色法反应条件得研究,确定了呼吸链脱氢酶活性得测定方法。

4、2过氧化氢酶活性得测定(本部做,需要冰箱)
土壤过氧化氢酶采用高锰酸钾容量法,以20min后1g土壤消耗KMnO4(0、11~lmol·L-1)得量
表示,或运用注入土壤中得过氧化氢在反应后剩余量得方法测定。

操作步骤:
称取5g新鲜土壤样品于100mL三角瓶中。

加入甲苯0、5mL,摇匀,与0~4℃冰箱中放置半小时。

取出,立刻加入25mL冰箱贮存得含3%H2O2得水溶液。

充分摇匀后,再放冰箱中半小时。

取出,迅速加入2NH2SO44mL,用0、1NKMnO4溶液滴定。

根据对照与试样消耗高锰酸钾得差,求出相当于分解得H2O2得量,酶活性以1g土壤、1h内消耗KMnO4得量计算。

4.3尿酶活性得测定
尿酶采用钠氏比色法,常用1g土,在37℃培养24h后释放出得氨态氮得含量(mg)表示;
操作步骤:
(1)标准曲线得绘制:
分别取0,0、5,1、0,1、5,2、0,2、5mL50ug/mL得氮标准溶液于25mL容量瓶中。

用水稀释至10mL,摇匀,加入1mL酒石酸钾钠,0、8mL钠氏剂,摇匀。

慢慢加入4mL1MNa OH溶液,稀释至刻度,显色10min后,测定吸光度值。

(2)称取5g土壤,置于100mL三角瓶中。

加入10mLpH6、7磷酸缓冲溶液及0、5mL甲苯,混合处理15min后,加入10mL10%尿素溶液(对照以水代替),置于37℃恒温箱中,培养48h。

(3)培养结束后,取出,加入20mL1MKCl溶液,充分摇匀10min。

将悬浊液用滤纸过滤,吸取经过稀释得滤液1mL,按绘制标准曲线得操作,加入酒石酸钾钠,钠氏剂等进行显色,根据标准曲线查出氨氮含量。

计算土壤尿酶得活性。

4、4蛋白酶活性得测定
蛋白酶活性用明胶在磷酸盐缓冲液(pH=7、4)中水解生成甘氨酸得方法测定;
铜盐比色法
方法原理:
本法以精胶为基质,酶解后所释放出得氨基酸使其与铜盐反应形成蓝色复合物。

用比色法测定颜色深度。

操作步骤:
(1)标准曲线得绘制
取0~20mL50ug/mL甘氨酸标准溶液,用蒸馏水加之20mL,然后加入20mL新配制得铜—磷酸盐溶液,显色后于650nm处,测定吸光度。

(2)测定操作
称取5g土壤置于100mL三角瓶中。

加入甲苯2mL,放置15min。

计入20mL1%精胶溶
液。

于37℃恒温箱中,培养24h。

与此同时,以水代替基质作为对照。

培养结束后,将悬液过滤,取10mL滤液,加水10mL,铜-磷酸盐溶液20mL,显色后,测定吸光度,根据标准曲线法计算NH2-N(甘氨酸?)得含量。

5、微生物功能多样性
用biolog碳素分析法测定。

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