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多菌灵对3 种土壤转化酶抑制影响表现为大棚土壤a 农田土壤 校园土壤,对脲酶的激活作用表现为大棚土壤 o s t a g g ) 。1 1 1 ej o i n te f f e c t so f c a r b e n d a z i m a n dc h l o r o t h a l o n i lw e r em u c hm o r et h a ne a c hs i n g l ep e s t i c i d e t h eu r e a s ea c t i v i t i e sw e r es t i m u l a t e di nt h ee f f e c to ff i v ep e s t i c i d e s w i t h s t r o n g e r i n f l u e n c ea t h i g h e r c o n c e n t r a t i o n e x c e p ti m i d a c l o p r i d i n f l u e n c eo f c y p e r m e t h r i no nt h eu r e a s ea c t i v i t i e sw a st h eh i g h e s t ,u n d e r t h el o w c o n c e n t r a t i o n s ( 0 1 ,0 5 ,l m 曲o f c h l o r o t h a l o n i l ,c a r b e n d a z i ma n d t h em i x t u r eo fc a r b e n d a z i m - c h l o r o t h a l o n i lt h ea c t i v a t i o nw e r en o tc l e a r , w h i l et h ea c t i v a t i o nr a t es t i l l1 e s st h a n2 0 u n d e rt h ec o n c e n t r a t i o no f 10 m g ga n d 5 0 m g g n l e a c t i v a t i o nr a t eo fi m i d a c l o p r i du n d e rt h e c o n c e n t r a t i o n so f1 m ga n dl0 m g c gw a sa b o u t2 0 ,h i g h e rt h a nt h eo t h e r c o n c e n t r a t i o n s u n d e rt h el o wc o n c e n t r a t i o no f1 ,1 0 ,4 0p g ,t h ep r o c e s so fi n f l u e n c e o nt h eh y d r o g e n p e r o x i d a s ei nt w o s o i l sw a ss t i m u l a t i o nf i r s t ,t h e nr e c o v e r y a f t e rt h ea p p l i c a t i o no fc a r b e n d a z i ma n dc y p e r m e t h r i n t h ei n h i b i t i o nw a s f a i r l ys t r o n g u n d e rt h ee f f e c to f h i g hc o n c e n t r a t i o n ( 1 5 0 9 9 g ) t h e i n h i b i t i o ni np l a s t i cs h e ds o i lw a sm u c h s t r o n g e r t h a ni nv e g e t a b l ef i e l ds o i l t h ei n h i b i t i o no fc a r b e n d a z i mt ot h ei n v e r t a s ea c t i v i t yw a sw e a k e s ti n c a m p u ss o i l t h es t i m u l a t i o nt ou r e a s ea c t i v i t yw a sw e a k e s t i np l a s t i cs h e d s o i l i ns u m m a r y ,t h er e l a t i o n s h i p a m o n gp e s t i c i d e sc o n c e n t r a t i o n ,s o i l e n z y m a t i ca c t i v i t i e s a n ds o i l p h y s i o c h e m i c a lp r o p e r t i e s w e r es t u d i e di n c e r t a i nd e g r e ei nt h i sd i s s e r t a t i o n t h o s ec o u l dp r o v i d ev a l u a b l es c i e n t i f i c e v i d e n c e sf o rt h ef u r t h e r m o r es t u d i e so nt h ee n v i r o n m e n t a lr i s ke v a l u a t i o n a n dr e a s o n a b l ea p p l i c a t i o no f p e s t i c i d e si np l a s t i cs h e df i e l d k e yw o r d s :s o i le n z y m e ;c h l o r o t h a l o n i l ;c a r h e n d a z i m ;i m i d a c l o p r i d ; c y p e r m e t h r i n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方 外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为 获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名: ! 塾翘 日 期:垂盗厶 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文 的规定,即:东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:上目l 处 日 期:呈旦! 丝:岁 学位论文作者毕业后去向: 指导教师签名:玄墨 日 期:2 翌生 工作单位:壁璺丝丝蜜盔里鳖鑫鸳宠所 通讯地址: 7 电话: 邮编: l 引言 1 1 土壤酶的来源及环境意义 土壤酶是土壤新陈代谢的重要因素”“。酶活性包括已积累于土壤 中的酶活性,也包括正在增殖的微生物向土壤中释放的酶活性,它主 要来自微生物以及其它有机组织( 植物活体及其残体、动物活体及其 遗骸) 4 1 。 植物根系分泌释放土壤酶。来自植物根的酶,可以是植物自然释 放出来的,也可以是根细胞溶解释放的细胞内酶进入土壤溶液。当根 系表皮细胞脱落时,便携带酶类进入周围的土壤介质中。植物死亡后, 整个植物根系留在土壤中,继续向土壤释放酶类。因此,植物根系生 理活动,使得根际范围内的土壤酶活性明显高于根际范围外酶活性。 微生物释放分泌土壤酶。土壤微生物数量大、繁殖快,能向土壤 中提供可观的酶。微生物释放酶的大体过程是:细胞死亡,胞壁崩溃, 胞膜破裂,原生质成分进入土壤,酶类必然释放进入土壤。细胞未死 亡,而胞膜渗透性改变时,酶也从细胞中释放出来。微生物种群不同, 释放的酶种类也不一样。植物根际酶活性的优势问题,除了根系本身 的作用外,与根际微生物是分不开的。植物根系是微生物的特殊生境, 根际内微生物的数量总比根际外高,当微生物受到环境因素刺激时, 便不断向周围介质分泌酶,致使根际内外酶活性存在很大差异。 土壤动物区系释放土壤酶。土壤是为数极多的动物居住的环境, 土壤动物区系提供的土壤酶数量较少。首先是蚯蚓,它可以分泌转化 酶、磷酸酶等;其次是蚂蚁,提供酶的数量和种类均居第二位。此外, 其它土壤动物,如节肢动物,软体动物等对土壤酶也有一定的贡献。 动物、植物残体释放酶。半分解和分解的根茬、茎秆、落叶、腐 朽的树枝、藻类和死亡的土壤动物都不断向土壤释放各种酶类。翻压 的绿肥和还田的各类作物秸秆是土壤酶的良好基质,它们在腐解过程 中也向土壤释放大量酶类。 土壤酶参与包括土壤生物化学过程在内的自然界物质循环 5 , 6 ,它 同生活着的微生物细胞一起推动着物质转化,能催化土壤中复杂的有 机物质【7 转化为简单的无机化合物,供植物再利用。土壤酶是土壤自净 容量的一个指标。土壤酶活性能提高土壤自净能力,如氰基酶能分解 土壤中的氰酸氨,减少对植物的危害;过氧化氢酶能有效地防止土壤 及生物体在新陈代谢过程中产生的过氧化氢对生物体的毒害等。在城 镇和工厂的废弃物中,含有许多有毒有害物质,研究土壤酶对它们的 降解能力,是从土壤生物化学角度探索环境保护的一个新内容。 从某种意义上说,酶是活分子,它与环境因子具有统一性瞵j 。土壤 管理措施和施用农药,可以引起土壤酶活性发生很大的变化。进入土 壤的农药除部分会散失至大气中及随水流失以外,主要是被土壤吸附。 农药通过各种途径进入土壤后,与土壤酶产生相互作用。一方面,农 药直接影响土壤酶活性,多数情况下,施加农药会抑制土壤酶的活性, 个别情况下,能激活酶活性,因此,土壤酶可作为检测施加农药对土 壤环境条件影响的指示剂。另一方面,土壤酶对农药的转化也有着强 烈的作用,作用结果有积极的,也有消极的。这是因为农药多数为有 机物,在土壤微生物及酶的作用下,可以发生降解作用,转化为简单 的化合物,作用的结果取决于降解产物与原农药的毒性强弱。 1 2 土壤酶活性的测定及影响因素 1 2 i 土壤酶活性的测定 脲酶能反映土壤有机氮转化情况,它是一种专性较强的酶,能酶 促尿素水解生成氨、二氧化碳和水,而氨是植物氮素营养源之一,控 制土壤脲酶活性,有利于防止硝酸盐和亚硝酸盐的大量积累,消除其 对大气、土、水的污染和对人畜、动植物的危害:转化酶( 蔗糖酶、b 呋喃果糖苷酶) 能够反映土壤呼吸强度,酶促作用产物葡萄糖是 植物、微生物的营养源;过氧化氢酶和脱氢酶活性与土壤有机质的转 化速度有密切关系【9 1 “,本文主要介绍了脲酶、转化酶和过氧化氢酶活 性的测定方法。 脲酶活性测定 1 1 , 1 2 】 脲酶广泛存在于土壤中,是研究得比较深入的一种酶。脲酶酶促产 物氨是植物氮源之一。尿素氮肥水解与脲酶密切相关。有机肥料 中也有游离脲酶存在。同时,脲酶与土壤其它因子( 有机质含量、微 生物数量) 有关 1 3 - 1 8 】。研究土壤脲酶转化尿素的作用及其调控技术, 对提高尿素氮肥利用率有重要意义。 测定土壤脲酶的常用方法有以下几种:比色法( 奈氏试剂【4 、靛酚) 、 扩散法、尿素剩余量测定法、电极法、c 0 2 量度法等 2 0 2 ”。这几种方 法都是根据脲酶酶促尿素水解生成氨、二氧化碳和水这一原理发展起 来的。其中,靛酚比色法测定土壤脲酶活性的原理是:以尿素为基质, 根据脲酶酶促产物氨在碱性介质中,与苯酚次氯酸钠作用( 在 碱性溶液中及在亚硝基铁氰化钠催化剂存在下) 生成蓝色的靛酚。该 生成物数量与氨浓度成正比。 反应式如下: n h 3 + n a o c l - n h 2 c i + n a o h n h 2 c i + c 6 h 5 0 h + n a o h n h 2 c 6 h 4 0 h + n a c i + h 2 0 n h 2 c 6 1 - 1 4 0 h + n a o c l + n h c 6 h 4 0 + n a c i + h 2 0 n h c 6 h 4 0 + n a o c l _ o c 6 h 4 n c i + n a o h o c 6 h 4 n c i + c 6 h 5 0 h + 2 n a o h + o c 6 h 4 n c 6 h 4 0 n a ( 靛酚) + n a c i + h 2 0 该方法的精确性较高,重现性较好。 转化酶活性测定 转化酶对增加土壤中易溶性营养物质起着重要的作用。研究证明, 转化酶与土壤许多因子有相关性,如与土壤有机质,氮、磷含量,微 生物数量及土壤呼吸强度有关。 一般情况下,土壤肥力越高,转化酶活性越强。它不仅能够表征 土壤生物学活性强度,也可以做为评价土壤熬化程度和土壤肥力水平 的一个指标。 转化酶活性的测定方法包括用酶学的方法测量所产生的葡萄糖 ( 滴定法或重量法) ,或根据蔗糖的非还原性,用生成物( 葡萄糖和果糖 能够还原菲林溶液中的铜,再根据生成的氧化亚铜的量求出糖的含量。 也可根据蔗糖水解的生成物与某种物质( 3 ,5 - 二硝基水杨酸或磷酸铜) 生成的有色化合物进行比色测定。还可根据蔗糖溶液酶促反应前后光 偏振面的变化( 旋光法) 进行测定。其中,3 ,5 - 二硝基水杨酸比色法, 重现性较好,且手续较简便,适于成批样品测定。 过氧化氢酶活性测定 过氧化氢酶广泛存在于土壤中和生物体内。土壤过氧化氢酶酶促过 氧化氢的分解,有利于防止它对生物体的毒害作用。过氧化氢酶活性 与土壤有机质含量有关,与微生物数量也有关。一般认为,土壤中催 化过氧化氢分解的活性,有3 0 或4 0 以上是耐热的,即非生物活性, 常由锰、铁引起催化作用。土壤肥力因子与不耐热的催化过氧化氢分 解的活性,即过氧化氢酶活性成正比例。 测定过氧化氢酶的方法主要有三种,气量法( 附纸片法) 、容量法、 分光光度法。 气量法( 附纸片法) :k s n i g ( 1 9 0 7 ) 首先介绍了气量法测定过氧化 氢酶活性。根据过氧化氢与土壤相互作用,酶促过氧化氢释放氧的体 积测得。气量法具有测定速度快的优点,一般在w a r b u r g 呼吸器中进行。 如用简易气量计则要求恒温设备和精确的玻璃器皿。 分光光度法:根据过氧化氢酶作用过氧化氢形成中间络合物,在 2 3 0 2 5 0 n m 范围内,紫色光谱中有一个最大吸收值,测定土壤过氧化 氢酶。 容量法:该方法由k a p p e n ( 1 9 1 3 ) 第一次使用。此法根据过氧化 氢酶酶促过氧化氢分解生成分子氧和水这一原理,在过氧化氢与土壤 相互作用时,未分解的过氧化氢的数量用容量法( 常用高锰酸钾滴定 未被分解的过氧化氢) 测定,从而得到土壤过氧化氢酶活性。 反应方程式如下: 2 k m n 0 4 + 5 h 2 0 2 + 3 h 2 s o r + 2 m n s 0 4 + k 2 s 0 4 + 8 h 2 0 + 5 0 2 1 2 2 土壤酶活性的影响因素 土壤酶的成分是蛋白质,是土壤中极微小的成分,同土壤其它成 分一样,它也是在环境因子影响下变化的。气候是主要条件,植被种 类、土壤性质以及人类付诸的各项管理措旌,都直接影响酶的活性。 气候条件:一般情况下,植被生长旺盛的夏季,一些酶活性较 4 高,而春秋冬季较低。夏季通常温度较高、湿度较大,作物生长旺盛, 根系生长力强,土壤生物活跃,土壤酶活性较强。 土壤性质:土壤水分、养分、温度和酸碱度改变时,土壤酶的 催化能力会发生变化。而土壤因子与植物生长是相互协调一致的,植 物生长旺盛时期,土壤含水量、通气性和温度状况都是比较适宜的, 故酶活性较强。 土壤微生物:土壤微生物代谢作用释放分泌的酶类与土壤微生 物数量分布有一定的关系。土壤微生物数量增加时,许多土壤酶活性 相应增强,有助于提高土壤有效肥力水平。也有人认为,不同土壤的 微生物群体组成及活性不同,它们不可能同各种土壤酶活性都有相关 性。土壤微生物数量的多少不一定与土壤酶的总活性强弱一致。因为 与土壤成分牢固结合在一起的胞外酶有较强的稳定性。引起土壤微生 物死亡的恶劣环境条件,对一些土壤酶可能毫无影响。另一方面,发 现土壤微生物迅速增殖,但是土壤中某些生化反应速度、酶促作用强 度并不变化,表明这种酶促反应的催化者是胞外积累酶,而与微生物 增殖酶无关。 土壤类型:耕作土壤的类型不同,酶活性有差异,熟化程度较 差的土壤,磷酸酶、转化酶活性较低。同类土壤,利用方式不同,酶 活性也有差异,如肥沃菜园土磷酸酶活性大于普通耕地的酶活性,丰 产大豆黑土蛋白酶、脲酶、转化酶、过氧化氢酶和磷酸酶高于一般农 田相应的酶活性。 作物影响:根际范围内土壤酶活性比远离作物根的酶活性高。 当季作物向耕作土壤提供酶类的数量可观,而前茬作物对酶活性的影 响也是明显的。在植物器官中,根系是许多酶类的主要来源,直接向 土壤提供酶类。植物残体( 包括茎、叶等) 引起土壤有机质数量变化 及微生物区系变化,间接引起土壤酶类的增加。此外,作物的不同种 类,同种作物不同品种,不同利用状况,不同种植方式,对酶活性的 影响也不相同,如草地酶活性高于耕地酶活性,主要是由强大根系引 起的。当季作物混播与单播,前季作物混播与单播都会影响酶活性。 人为因素:腐殖酸【9 】、化肥、有机肥 2 2 】、除莠剂、杀菌剂和微量 元素等都能不同程度地影响土壤酶活性。它们或抑制微生物的增殖作 用【2 3 。2 ”,间接影响酶活性,或与酶结合在一起,直接引起酶活性减弱, 或增加土壤基质数量,从而增强酶活性。 农用化学物质( 如除草剂、杀虫剂、杀菌剂等) 一部分喷洒于植 株的茎叶上,植株死亡后,随茎叶进入土壤;一部分直接施到土壤表 层或进入耕作层,它们都与土壤酶发生密切关系。农药进入土壤后, 接触土壤酶可能产生抑制作用,如灭草隆等能抑制土壤脲酶活性。农 用化学物质也可通过改变土壤生物的合成机制,改变细胞膜的性质, 改变土壤微生物区系来对土壤生物起作用,间接影响土壤酶活性。 无机肥对土壤酶的影响分为直接与间接两种。直接影响:旌用适 量氮、磷、钾及其它无机肥料对酶有激活效应,能够直接增强土壤酶 活性,而高氮、高磷、高钾常引起土壤硝化能力、酶活性减弱。间接 影响:无机肥是微生物的能源和营养源,它能促进微生物的合成作用。 土壤微生物区系释放分泌酶类,直接推动土壤生物化学转化过程;无 机肥料直接为植物提供养料,庞大的活根系分泌释放许多酶类,残留 的根系不仅释放酶,而且为酶提供良好的底物。根系周围酶活性显著 增强,根际内许多酶活性亦急剧增加。作物秸秆还田之后,土壤有机 质数量和酶的底物增加了,酶活性必然增加。施用过量无机肥料,或 某些无机肥料应用方法不当,常使微生物合成作用受到抑制及引起某 些有益土壤动物( 如蚯蚓) 数量锐减,从而使来自微生物和土壤动物 的酶减少。所施用无机肥料的有效成分与酶促产物相同的情况下,肥 料对酶具有抑制作用。引起最大酶活性的某种无机肥料用量叫做酶活 性的最大临界范围用量,肥料施用量超过该范围,酶活性就开始减弱, 并标志某种酶酶促反应速率减弱。 有机肥料的作用:为植物提供各种营养元素,提高土壤供肥水平; 为土壤微生物提供营养源和能源;提高土壤保水、保肥能力和缓冲性 能:利于形成良好的土壤团粒结构;调节土壤的固液气三相比例:提 高土壤温度和改善土壤其它物理性和物理机械性。腐解的和正在腐解 的有机肥料,既是土壤微生物的营养源和能源,也是土壤酶的良好基 质。因此,施用有机肥是一种加酶措施。低有机质土壤施用有机肥料, 6 对酶活性的影响更大一些。 微量元素肥料,可使土壤胞外酶钝化。一般认为重金属通过与酶 促基质络合,与酶基质混合物反应,与酶蛋白的活性基相结合, 如与催化活性部位的硫氢基反应等,钝化酶活性。抑制方式依赖于基 质种类,抑制程度与微量元素含量有关。 耕作会引起土壤成分的内在变化,使土壤有机物质在微生物和酶 推动下发生一系列转化。施用不同种类犁具,耕作效果不同,引起酶 活性的变化也有差异。合理轮作能够促进土壤生物化学过程,增强土 壤酶活性。污水灌溉及排水也会引起土壤酶活性的变化。 1 3 国内外研究现状 目前国内外关于农药对土壤酶活性影响的报道很多 2 4 3 2 】。研究的 主要土壤酶有:过氧化氢酶、脱氢酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶、 转化酶、磷酸酶等:研究内容主要包括以下几方面:农药浓度变化 对土壤酶活性产生的影响 3 3 - 3 6 】。李时银等人 3 7 - 3 9 1 的研究结果表明,苯 噻草胺、毒死蜱、氰戊菊酯的浓度对土壤中过氧化氢酶的活性有明显 影响,浓度愈大,对土壤中过氧化氢酶活性的抑制愈大。郑巍等人 4 叩 研究了吡虫啉对土壤过氧化氢酶活性的影响,得到相似的结果。朱鲁 生等人【4 1 j 发现二甲戊乐灵对脱氢酶的活性有一定的激活作用,其激活 强度和作用时间随处理浓度升高而加剧和延长;二甲戊乐灵对土壤脲 酶的影响表现出先抑制后激活的现象,抑制和激活的程度及持续的时 间与处理浓度成正比。和文祥等人【4 2 j 对杀虫双的研究结果有所不同, 杀虫双是在低浓度时对脲酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性抑制率较 大,高浓度时抑制率较小,这可能是由于杀虫双成为土壤生物群体的 营养源。应用土壤酶评价农药施加效果,鉴别土壤污染水平 4 3 l 。和 文祥等研究发现,土壤脲酶对杀虫双反应最敏感,建议采用土壤脲酶 活性作为土壤杀虫双污染程度的躲测指标。g i a n f r e d a ,l i l i a n a 等 1 2 l 研究 了4 种杀虫剂( 阿特拉滓、西维因、草甘膦、百草枯) 对土壤中转化 酶的影响,证明转化酶也可以作为草甘膦、百草枯旌用量的监测指标。 探讨农药对土壤酶的影响机理,并比较农药作用下酶活性的变化与 7 土壤肥力诸因子之间的关系等 ” 。c a r b o n e l lg 【5 l 】曾研究过涕必灵对 土壤酶活性的影响,结果发现由于涕必灵移动性较差,在与土壤混合 时,影响土壤酶活性,而在土壤表面施用时,对酶活性无影响,从而 得出土壤酶活性与农药的迁移能力有关。m o n k i e d j e a 等 5 z 】将有效氮、 氨化及硝化作用率、微生物量、土壤酶体系相结合,研究了m e f e n o x a m 和甲霜灵对砂壤土质量的影响,并探讨了施用农药对土壤环境的影响 过程。施用后,增加了土壤中氮的含量,随着氨化及硝化作用率的提 高,土壤有效生物量增加,土壤酶活性也随之增强。生物杀灭剂对土 壤单一过程的影响实验已被用于土壤生态毒性研究和环境风险评价, 但它并不能准确提供足够数据预测田间条件下化合物的整体环境潜在 危害 5 3 , 5 4 1 。 1 4 本论文的研究目的及意义 近年来,随着农业科技化的不断深入,各地纷纷利用塑料大棚种 植经济作物,进行反季节生产,以满足人们在不同季节对农产品特别 是蔬菜的需求。大棚作为特殊的生态系统,是一个相对封闭的环境, 蔬菜的农药残留问题日益严重1 5 5 ”j 。上海农科院环科所对郊区大棚蔬 菜的主要农药残留物含量进行了抽样调查 58 1 ,发现在氰戊菊酯、敌敌 畏、乐果、马拉硫磷、甲基对硫磷、对硫磷、敌百虫、杀螟松中,氰 戊菊酯、敌敌畏和对硫磷的含量超标。大棚叶菜农药的超标率达1 7 1 , 比大田叶菜高出9 6 个百分点:茄果类的超标率是大田茄果的2 5 3 倍。 调查还表明,大棚蔬菜农药残留超标率,叶菜类最高,达2 5 ;其次 是草莓,为1 2 5 :茄果类最低,也达6 7 。而对于按标准不得检出 的有机磷农药,大棚蔬菜也有3 9 的超标率。因此,蔬菜大棚中农药 的残斟5 9 。6 1 1 及对土壤环境的影响已经日益受到人们的重视6 2 6 6 1 。 应用土壤酶作为监测指标,评价农药的生态毒理学效应已成为环 境科学领域的研究热点之一。为此,本文对长春市郊大棚蔬菜生产中 常用农药进行了调研,在此基础上,选取5 种农药( 多菌灵、百菌清、 多菌灵百菌清混剂、吡虫啉、氯氰菊酯) ,以两种水解酶( 脲酶、转化 酶) ,一种氧化还原酶( 过氧化氢酶) 作为检测指标,研究5 种农药对 土壤酶活性的影响,旨在进一步探讨5 种农药对土壤酶活性的影响机 制。同时开展农药作用下的大棚、农田、校园土壤酶活性的比较研究, 以及土壤的理化性质与土壤酶活性的相关研究,为大棚合理施药提供 科学依据。 9 2 实验材料与方法 2 1 实验材料 2 。1 1 化学试剂 ( 1 ) 测定转化酶活性所需试剂 二硝基水杨酸:分析纯,中国医药( 集团) 上海化学试剂公司 氢氧化钠:分析纯,北京化工厂 酒石酸钾钠:分析纯,北京化工厂 磷酸氢二钠:分析纯,北京红星化工厂 磷酸二氢钾:分析纯,沈阳市试剂一厂 蔗糖:分析纯,北京化工厂 甲苯:分析纯,长春市化学试剂厂 葡萄糖:分析纯,天津市大茂化学试剂厂 苯甲酸:分析纯,沈阳市试剂三厂 ( 2 ) 测定脲酶活性所需试剂 柠檬酸:分析纯,北京化工厂 氢氧化钾:分析纯,长春市化学试剂厂 苯酚:分析纯,北京化工厂 乙醇:分析纯,北京化工厂 甲醇:分析纯,长春市化学试剂厂 丙酮:分析纯,北京化工厂 次氯酸钠:分析纯,北京化工厂 尿素:分析纯,北京化工厂 硫酸铵:分析纯,上海试剂四厂 ( 3 ) 测定过氧化氢酶活性所需试剂 过氧化氢( 3 0 ) :分析纯,北京化工厂 硫酸:分析纯,北京化工厂 高锰酸钾:分析纯,沈阳试剂一厂 1 0 2 1 2 实验仪器 电热恒温培养箱:w m k 0 2 型,南京实验仪器厂 恒温水浴振荡器;s h a - c 型,江苏国华仪器厂 旋转蒸发仪:r e 5 2 a a ,上海亚荣生化仪器厂 7 2 1 分光光度仪:上海第三分析仪器厂 磁力恒温搅拌器:c h j 一1 型,上海南汇电讯器材厂 2 1 3 土样的采集及预处理 实验土壤分别采于长春市南郊蔬菜大棚种植区、农田及东北师范 大学校园内。各个样点均取三至五次重复,然后混合得到实验用土样。 采回的土样均在室温下风干,过l m m 筛备用。 2 1 4 实验农药的选取 根据长春市郊蔬菜大棚的旌药情况,选取2 神杀虫剂、2 种杀菌剂 及1 种混合杀菌剂作为受试农药,5 种农药均为市售农药。 百菌清( 7 5 可湿性粉剂,日本s d d b i o t e c h kk 制造) 化学名称:2 , 4 ,5 ,6 一四氯一l ,3 二氰基苯 分子式:c 8 c 1 4 n 2 分子量:2 6 5 9 1 多菌灵( 5 0 可湿性粉剂,江苏新沂农药公司) 化学名称:n ( 2 一苯骈咪唑基) 一氨基甲酸甲酯 分子式:c 9 h 9 n 3 分子量:1 9 1 2 百菌清多菌灵混剂 按照实际混合施用比例 5 0 多菌灵:7 5 百菌清= l :1 有效多菌灵:有效百菌清= 2 :3 吡虫啉( 1 0 可湿性粉剂,苏州华源公司) 化学名称:1 一( 6 氯3 吡啶基甲基) n 一硝基亚眯唑烷2 基胺 分子式:c 1 9 h 1 0 c 1 n 5 0 2 分子量:2 5 5 7 氯氰菊酯( 5 乳油,天津汇源公司) 化学名称:2 ,2 二甲基3 ( 2 ,2 二氯乙烯基) 环丙烷羧酸一。一氰基 ( 3 苯氧基) 一苄酯 分子式:c 2 2 h 1 9 0 3 n c l 2 分子量:4 1 6 3 2 2 实验方法 2 2 1 土壤理化性质的测定 采用电热板加热k 2 c r 2 0 。容量法测定土壤有机质含量,开氏法 测定土壤全氮,酸溶钼锑抗比色法测定土壤全磷,电位法测定土 壤p h 值”。 2 2 2 农药实验浓度的设置 ( 1 ) 转化酶、脲酶实验 5 0 0 9 土样中添加5 m l 不同浓度的农药水溶液,使其在土壤中的浓 度分别为0 ,o 1 ,0 5 ,1 0 ,1 0 0 ,5 0 ,0 m g g ,混匀,3 0 m i n 后分别加入 酶促反应的底物和缓冲液,恒温( 3 7 。c ) 培养2 4 h 后测定,每个样品 设置3 个平行。 ( 2 ) 过氧化氢酶实验 称取1 0 0 0 9 供试土壤,均分为5 份,分别加入不同剂量的农药, 使其在土壤中的浓度分别为0 ,l ,1 0 ,4 0 ,1 5 0 斗g g 。调节试样的含水 量至土壤最大持水量的6 0 ,置于室温下培养,于l ,5 ,1 0 ,1 5 ,2 0 , 2 5 ,3 0 天后取样测定,每个样品设置3 个平行。 2 2 3 土样的处理及土壤酶活性的测定 ( 1 ) 土壤转化酶活性的测定 称5 克风干土,置于5 0 r a l 三角瓶中,注入1 5 m l8 的蔗糖溶液, 5 m l p h 5 5 磷酸缓冲液和5 滴甲苯。摇匀混合物后,放入恒温箱,在3 7 下培养2 4 h 。到时取出,迅速过滤。从中吸取滤液l m l ,注入5 0 m l 1 2 容量瓶中,加3 m l3 , 5 一二硝基水杨酸,并在沸腾的水浴锅中加热5 m i n , 随即将容量瓶移至自来水流下冷却3 m i n 。 溶液因生成3 一氨基,5 硝基水杨酸而呈橙黄色,最后用蒸馏水稀释 至5 0 m l ,并在分光光度计上于波长5 0 8 n m 处进行比色。 为了消除土壤中原有的蔗糖、葡萄糖而引起的误差,每一土样需 做无基质对照,整个实验需做无土对照。 结果计算:转化酶活性以2 4 h 后1 9 土壤葡萄糖的毫克数表示。 葡萄糖( 毫克) = a 4 式中:a 一从标准曲线查得的毫克数 4 换算成1 譬土的系数 标准曲线绘制: 将葡萄糖先在5 0 5 8 条件下,干燥至恒重。然后取5 0 0 m g 溶于 1 0 0 m l 苯甲酸溶液q 6 ( 5 m g 还原糖m 1 ) ,即成标准葡萄糖溶液。再用标 准液制成l m l 含0 0 1 - - 0 5 m g 葡萄糖的工作溶液。 取l m l 不

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