测定土壤酶，在选择抑菌剂时，有什么可以代替甲苯吗

土壤酶有多种存在部位及状态，其中胞内酶存在于微生物细胞内部，其直接反映了微生物活动情况，对外界刺激因素更加敏感，变化幅度较大；而胞外酶与土壤有机质、粘粒等紧密结合在一起，其性质比较稳定，对农业技术措施、环境条件及有毒物质等变化的反应规律性更强。但通常测得的酶活性是胞内酶还是胞外酶是一个重要问题。因此区分胞内、胞外组分各自对土壤酶贡献的研究是十分有意义的。

但是，由于土壤酶在土壤中的来源繁多、存在状态多变、存在结构复杂，及人们对土壤酶认识的不够深入及现阶段的科学仪器和试剂的限制，使得人们对土壤胞内、胞外酶等组分的比例关系以及各组分对微生物生物量贡献等问题尚不十分明确。所得结果不尽一致，使微生物代谢活性（胞内酶活性）和这些胞外酶活性分离的实验迄今没有有效实现。

本论文拟通过模拟方法，采用多种方法尝试区分土壤胞内、胞外酶，对各部分酶的性质和关系进行了较为系统的研究，并借助动力学手段对酶进入土壤后的变化过程和机理进行了分析，结果表明：

1.灭菌后的土壤载体能降低芳基硫酸酯酶纯酶的酶促反应初速度，粘粒含量越高，其对纯酶的抑制作用越强。随着载体浓度的增加，Km值呈增大趋势，Vmax、Vmax/Km、k值呈降低趋势，载体对芳基硫酸酯酶的作用机理为混合抑制，即土壤对酶的吸附同时发生在酶的活性位点及非活性位点上。通过载体对芳基硫酸酯酶的酶促反应初速度及动力学参数可以推断出，四种类型土壤对酶吸附能力从强到弱顺序依次为：红壤>塿土>褐土>风沙土；粘粒含量的高低是影响酶促反应的主要因素。

2.甲苯对芳基硫酸酯酶纯酶具有明显的抑制作用，降幅最大达到45.5%；土壤载体对溶液中的纯酶有很强的吸附能力；1.0μL g-1甲苯即可完成对土壤中酶活性的激活作用，增幅达9%～198%；随甲苯浓度增加，土壤酶活性的变化幅度逐渐趋缓，其可用Langmuir模型较好地拟合，并由此获得了最大表观酶活性Umax，其与土壤性质等达到了显著相关；揭示出甲苯主要是通过杀死土壤中的微生物来影响土壤酶活性的；在供试土样中土壤芳香硫酸酯酶胞外酶和胞内酶平均分别占54.4%和45.6%。，高肥力土壤对酶较强的吸附能力使得其胞外酶含量均高于低肥力土壤。

3.氯仿熏蒸对芳基硫酸酯酶纯酶有较强的抑制作用，熏蒸12h时的抑制作用最强，氯仿熏蒸处理能显著增强土壤芳基硫酸酯酶活性，增幅为25%～454%。传统的熏蒸土壤24h的时间过长，由拟合方程计算出的理论最适熏蒸时间为16～17小时。由最大表观酶活性初步计算了土壤胞内、胞外芳基硫酸酯酶的比例关系，供试土样胞内酶含量要大于胞外酶含量。

4.诱导物质的加入显著增强了土壤微生物量碳及芳基硫酸酯酶活性，土壤酶活性的变化与土壤肥力和微生物数量密切相关。土壤诱导酶活性的增加是微生物活动引起的，因此土壤微生物对底物诱导的反应比土壤酶更敏感更直接，故土壤微生物量碳含量的增幅要大于土壤芳基硫酸酯酶活性。线性方程可较好表征土壤微生物量碳与芳基硫酸酯酶活性间的变化关系，并通过截距计算出土壤的胞内、胞外酶关系。土壤微生物也是土壤肥力的组成部分，因此用总酶活性来评价土壤肥力要比胞外或胞内酶活性更加准确。

5.芳基硫酸酯酶纯酶对微波有一定的耐受力，不考虑温度的影响时，当微波功率低于纯酶的耐受极限值时（240W），纯酶不受影响；当功率高于极限值时，随功率的增加纯酶活性逐渐降低。微波照射时间越长对土壤芳基硫酸酯酶活性的抑制作用越强，土壤温度的剧烈变化是微波照射后土壤酶活性降低的主要原因之一。根据计算得出酶活性降低50%所用微波照射时间（ET50）显示，肥力越高的土壤对微波照射越敏感。土壤芳基硫酸酯酶对微波有一个最敏感的照射功率，此时土壤酶活性的变幅最大，且这个敏感功率与纯酶的极限功率比较接近。分析表明粉粒含量越高的土壤对微波照射越敏感，揭示出土壤粉粒是吸收微波能量的主体。