土壤酶活性

土壤酶活性

土壤酶活性,是指土壤酶催化物質轉化的能力。常以單位時間內單位土壤的催化反應產物量或底物剩餘量表示。土壤酶是存在於土壤中各酶類的總稱,是土壤的組成成分之一。土壤酶活性既包括已積累於土壤中的酶活性,也包括正在增殖的微生物向土壤釋放的酶活性,它主要來源於土壤中動物、植物根系和微生物的細胞分泌物以及殘體的分解物。土壤酶參與了土壤中腐殖質的合成與分解,有機化合物、動植物和微生物殘體的水解與轉化以及土壤中有機、無機化合物的各種氧化還原反應等生物化學過程。這些過程與土壤中各種營養元素的釋放與儲存、土壤中腐殖質的形成與發育以及土壤的結構和物理狀況都密切相關,它們參與了土壤的發生和發育以及土壤肥力的形成和演化的全過程。

基本介紹

  • 中文名:土壤酶活性
  • 外文名:soil enzyme activity
  • 產生:由生物體產生的
  • 屬性:具有高度催化作用的一類蛋白質
  • 特徵:大大加速生物化學反應的速度
  • 學科:自然地理學
定義,主要特徵,分類,影響因素,

定義

土壤酶是存在於土壤中各酶類的總稱,是土壤的組成成分之一。土壤酶活性包括已積累於土壤中的酶活性,也包括正在增殖的微生物向土壤釋放的酶活性。它主要來源於土壤中動物、植物根系和微生物的細胞分泌物以及殘體的分解物。

主要特徵

土壤各類酶產生相應酶的專一生物化學反應產物的速度。土壤中酶的類型很多,常以測定土壤某一種類酶的活性,表征土壤酶的存在和酶促反應速度,以評估土壤某些營養物質的轉化情況和土壤肥力狀況。經常測定土壤酶活性的酶類有:轉化酶、蛋白酶、磷酸酶、脲酶、水解酶、多酚氧化酶、過氧化氫酶和硫酸還原酶等。
迄今為止,已經被測定的土壤酶活性達到約60種。這些酶參與了土壤中一切生物化學過程:腐殖質的合成與分解;有機化合物、動植物和微生物殘體的水解與轉化;以及土壤中有機、無機化合物的各種氧化還原反應等等。這些過程與土壤中各營養元素的釋放與貯存、土壤中腐殖質的形成與發育、以及土壤的結構和物理狀況都是密切相關的。也就是說,它們參與了土壤的發生和發育以及土壤肥力的形成和演化的全過程。

分類

已知的酶根據酶促反應的類型可分為六大類。
a 氧化還原酶類:酶促氧化還原反應。主要包括脫氫酶、過氧化氫酶、過氧化物酶、硝酸還原酶、亞硝酸還原酶等。
b 水解酶類:酶促各種化合物中分子鍵的水解和裂解反應。主要包括蔗糖酶、澱粉酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶等。
c轉移酶類:酶促化學基團的分子間或分子內的轉移同時產生化學鍵的能量傳遞的反應。主要包括轉氨酶、果聚糖蔗糖酶、
轉糖苷酶等。
d 裂合酶類:酶促有機化合物的各種化學基在雙鍵處的非水解裂解或加成反應。包括天門冬氨酸脫羧酶、谷氨酸脫羧酶、
色氨酸脫羧酶。
e 合成酶類:酶促伴隨有ATP或其它類似三磷酸鹽中的焦磷酸鍵斷裂的兩分子的化合反應。
f 異構酶類:酶促有機化合物轉化成它的異構體的反應。

影響因素

通過田間試驗,研究翻壓綠肥對植煙土壤酶活性及土壤肥力的影響。結果表明,翻壓綠肥能夠明顯提高土壤酶活性和土壤肥力水平,當綠肥翻壓量在15000 kg/hm2以上時,尤其在22500~30000 kg/hm2之間時對土壤各項指標的影響更加明顯。與對照相比,翻壓綠肥的各處理土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶增幅分別為13.10%~23.81%、12.92%~29.38%、75.35%~234.51%、29.17%~37.08%;土壤有機質、全氮、鹼解氮、有效磷、速效鉀、pH、孔隙度增幅分別為13.01%~70.41%、6.42%~27.52%、1.14%~10.99%、15.97%~34.99%、10.28%~38.30%、2.74%~7.05%、0.19%~2.50%,土壤容重降幅為1.47%~5.15%。簡單相關分析表明,脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、過氧化氫酶4種酶之間以及4種酶與土壤理化因子之間均有極顯著的相關關係,而土壤酶活性之間的相互關係表明,土壤酶在促進土壤有機物質轉化中不僅顯示其專性特性,同時也存在共性關係;典型相關分析結果為,第一對典型變數線性函式反映了土壤酶活性和土壤養分因子對土壤綜合肥力水平的影響,第二對典型變數線性函式反映了施入綠肥對土壤內部重要的生理生化過程變化的影響;主成分分析結果顯示,第一主成分反映了土壤的綜合肥力水平,所有因子均對土壤肥力水平起到了正效應,土壤酶活性能夠和土壤理化因子共同評價土壤綜合肥力水平。以上結果說明,翻壓綠肥后土壤生物過程活躍,有利於土壤有機物質的轉化和烤菸正常生長所需的營養供應。

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