施肥對(duì)稻田土壤脲酶動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)的影響研究.pdf

1、脲酶是土壤氮素轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵性酶,脲酶動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)能從一定角度上反映脲酶活性和酶促反應(yīng)過程。本文主要探討施肥對(duì)稻田土壤脲酶動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)的影響特征,研究結(jié)論如下:
　　 1)土壤的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)指標(biāo)表明在稻田、菜地和竹林這三種土壤中,稻田土壤的脲酶含量最少,酶促反應(yīng)最不容易發(fā)生。稻田土壤的Km值在三者中最大,在27℃、37℃和47℃下,分別為29.1 mmol·L-1,22.5 mmol·L-1和17.8 mmol·L

2、-1。Vmax和K值反之,在27℃、37℃和47℃下,Vmax值分別為1.1 ug·g-1·h-1,3.6 ug·g-1·h-1和4.5 ug·g-1·h-1;K值分別為2.25×10-6h-1,4.84×10-6 h-1和8.85×10-6h-1。稻田土壤的Ea值、△H值,AG值和△S值均為最大,稻田、菜地和竹林三種土壤的的Ea值分別為77.79 kJ·mol-1,59.64kJ·mol-1和62.07 kJ·mol-1;在27℃、3

3、7℃和47℃下,稻田土壤△H值分別為77.07 kJ·mol-1,76.99 kJ·mol-1和76.91 kJ·mol-1;△G值分別為124.99 kJ·mol-1,125.83 kJ·mol-1和128.48 kJ·mol-1;△S值-159.72 J·mol-1,-157.53 J·mol-1和-167.17 J·mol-1.
　　 2)施用有機(jī)肥的稻田土壤其動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)參數(shù)均顯示出施用有機(jī)肥比施用尿素更有利于土壤酶促

4、反應(yīng)的發(fā)生。三次施肥后,施用有機(jī)肥土壤的Vmax值和K值比施用尿素土壤大,而Ea值、△H值、△G值和△S值反之。三次施肥對(duì)土壤脲酶造成的影響不同,尤其第一次施肥后,47℃下,有機(jī)肥土壤的Vmax值、K值、Ea值、△H值和△S值分別為31.2 ug·g-1·h-1、5.16×10-5h-1、33.91 kJ·mol-1、33.66 kJ·mol-1和-176.9 J·mol-1;尿素土壤分別為7.2 ug·g-1·h-1、2.99×10-

5、5h-1、51.45 kJ·mol-1、51.21 kJ·mol-1和-123.9 J·mol-1,出現(xiàn)24 ug·g-1·h-1和2.17·10-5h-1、17.5 kJ·mol-1、17.5 kJ·mol-1和54 J·mol-1的兩者最大差值。而兩者的Km值可比性不高。
　　 3)添加生物質(zhì)能夠提高稻田土壤的脲酶含量,降低酶促反應(yīng)發(fā)生所需要的能量,促進(jìn)酶促反應(yīng)的發(fā)生。其中添加BCB600℃的效果最好,它能使得Km值降值達(dá)5

6、4.9％,Vmax增值達(dá)169%,K值增值達(dá)474%,Ea值和AH值降值達(dá)80%,△G值降值達(dá)4.7%,△S值降值達(dá)37%。LB最差,RSB居中。600℃生物質(zhì)炭?jī)?yōu)越于500℃生物質(zhì)。600℃生物質(zhì)炭比500℃生物質(zhì)炭能夠更大程度地增大Vmax和K值達(dá)0.8 ug·g-1·h-1和3.0×10-6h-1,降低Km、△H和△G值達(dá)1.4 mmol·L-1,2.0kJ·mol-1,0.6kJ·mol-1。結(jié)果顯示培養(yǎng)60天的土壤其各個(gè)指標(biāo)參

7、數(shù)均顯示出比培養(yǎng)7天的土壤優(yōu)越,其土壤酶促反應(yīng)更容易發(fā)生。
　　 4)施肥可對(duì)土壤脲酶酶促反應(yīng)表觀常數(shù)K值產(chǎn)生一定的影響。稻田土壤氨素轉(zhuǎn)化最為薄弱,分解時(shí)間最長(zhǎng)。從310K到330K,分解時(shí)間從998 h減少到253h,降幅達(dá)294%。有機(jī)肥土樣的K值比尿素土樣大0.41×10-3h-1.2.78×10-3h-1不等,降解時(shí)間T少19 h-237 h不等。尤其第三次施肥后,在47℃下,有機(jī)肥土樣的K值為6.620×10-3h-1