土壤微生物研究随笔
土壤微生物研究常测定的指标
作物生长所需要的营养元素至少有17种。其中大量元素6种，碳、氢、氧、氮、磷、钾；中量元素有3种，钙、镁、硫；微量元素有7种，铁、锰、铜、锌、硼、钼、氯、镍。而这17种营养元素中，碳是用量最大的元素，碳占农作物有机质的52-58%，干物质的30-35%。
氮是构成蛋白质和核酸的成分，蛋白质中氮的含量占16%-18%。蛋白质和核酸又是作物生长发育和生命活动的基础。氮又是组成作物叶绿素、酶和多种维生素的成分，对于提高作物产量、改善产品品质方面具有重要的作用。
氮、磷、硅的生物地球化学循环，参考pdf http://www.baidu.com/link?url=yhgdq6AEXHw6mJzrpd_eg7T6b64lgErcp_yXv3cW1BMg1jshzdD7gMphNTpAvg5vcNENO9EaDlXlSsnYp1vSQa&wd=&eqid=f66f7830000aac8f00000006625e1f36
参考书籍：生物地球化学-全球变化分析
1.碳相关
1.1 总碳（TC）和总有机碳（TOC）
总有机碳量（TOC）（或总有机碳）是以碳的含量表示有机物总量的一个指标，常用于检测水质。
总有机碳量的测定采用燃烧法，能将有机物全部氧化，比生化需氧量或化学需氧量更能反映有机物的总量。
高温下，水样中的碳酸盐会分解产生二氧化碳，此时测得的为总碳（TC）。为获得有机碳含量，可采用两种方法：
将水样预先酸化，通入氮气曝气，驱除各种碳酸盐分解生成的二氧化碳后再注入总有机碳分析仪测定。
第二种是差减法，此方法要使用高温炉和低温炉的总有机碳测定仪。将同一等量水样分别注入高温炉（900℃）和低温炉（150℃），低温炉的石英管中有机物不能被分解氧化。将高、低温炉中测得的总碳（TC）和无机碳（IC，inorganic carbon）二者之差即为总有机碳量，此方法最低检验浓度为0.5mg/L。
1.2土壤总有机碳（SOC）
重铬酸钾氧化-外加热法测定。
1.3总无机碳（TIC）
总无机碳（CT或TIC），又名溶解无机碳（DIC）是溶液中无机碳的总和量，当中包括二氧化碳、碳酸、碳酸氢盐离子及碳酸根。
1.4活性有机碳（LOC）
1.4.1 可溶性有机碳（DOC）
DOC是沉积物释放CO2的重要贡献者，可作为衡量土壤释放CO2的一个重要指标 (Jiang et al. 2006)。
在50ml离心管中加入10g新鲜土壤样品，并加入20ml纯水。用250rpm的转速震荡30分钟放入离心机，设定转速为6000rpm离心10分钟。静置一段时间并将提取液通过0.45μm滤膜，所得溶液在全自动TOC分析仪中测定。
1.4.2 微生物生物量碳（MBC）
MBC是土壤有机碳含量变化的敏感指标。测定采用氯仿熏蒸法。熏蒸的原理和步骤：将土壤样品和氯仿装入干燥器中，通过真空抽气使气态氯仿在土壤孔隙中扩散，黑暗条件下培养，使氯仿与土壤充分接触，从而破坏土壤微生物的细胞膜结构，促进微生物细胞活性组分的释放，熏蒸后取出氯仿并通过反复真空抽气除去土壤中残留的氯仿。根据后续测定方法的不同，氯仿熏蒸法可分为熏蒸培养法和熏蒸提取法(Vance et al. 1987)。
分别称取2份10g新鲜土壤样品放入离心管中，一份用氯仿熏蒸24h后加入40ml 0.5mol/L 的K2SO4溶液，另一份直接注入40ml 0.5mol/L 的K2SO4溶液。将离心管在250rpm转速下震荡30分钟，再放入离心机5000rpm离心5分钟，将上清通过0.45μm滤膜进行真空过滤，加入TOC分析仪测定。熏蒸前后差别是MBC。
1.4.3 易氧化碳（EOC）
可以反映有机质累积或稳定性，是土壤养分的潜在来源及微生物活动的能源，也是反映土壤有机质动态变化的敏感性指标(Conteh et al. 1999)。
根据SOC的结果，称取包含3-15mg SOC的风干土壤（过100目筛），将样品置于50ml离心管中，加入25ml浓度为3mol/L KMnO4,在250rpm转速下震荡1h，同时做空白样和标准样。之后用离心机以4000rpm离心5分钟，静置，取上清0.1ml，按照1:250比率与水稀释，并在565nm波长下比色，根据KMnO4消耗量计算土壤EOC含量（1mmol KMnO4氧化1mg碳）。
1.4.4 颗粒态有机碳（POC）
POC的积累被认为是土壤中固碳的初始阶段，相比于其它活性组分相对较稳定 (Feng et al. 2019)。
称取10g过10目（0.2mm）的风干土样置于容器中，并加入5g/L Na4P2O7溶液将土壤样品分散，将悬浊液通过300目（53μm）的筛子，并用超纯水反复冲洗，之后将筛子上的物质转移到烧杯中，在60℃烘箱中干燥。烘干后称重计算比例，测定方法同SOC，所得测定结果乘比例即为POC值。
1.5土壤有机质
土壤有机质（SOM）是指土壤内所含的有机物质，这些物质是由处于不同分解阶段的植物和动物体残渣、土壤生物的细胞和组织、以及由土壤生物合成的物质所组成的。土壤有机质对土壤物理和化学性质产生了许多积极影响, 以及土壤提供监管生态系服务的能力。特别地，土壤有机质的存在被认为是对土壤功能和土壤质量的关键。它可以分为三个一般池：微生物的活生物量，新鲜和部分分解的残留物，腐殖质：分解良好的有机物质。表面植物凋落物通常不作为土壤有机质的一部分。
植物残留物中存在的有机化合物包括：
糖类：由碳，氢和氧组成，复杂性范围从相当简单的糖到纤维素。
脂肪酸：丁酸，硬脂酸，油酸由脂肪酸甘油组成。它们也由碳，氧和氢原子组成。
木质素：是形成木材的较老部分的复杂化合物，并且主要还包括碳，氧和氢。它们耐分解。
蛋白质：除了碳，氢和氧以及少量的硫，铁和磷之外还含有氮。
木炭：是源自有机物不完全燃烧的元素碳。木炭耐分解。
有机化合物的分解以非常不同的速率进行，取决于它们的性质。从快到慢的排名如下。
1.糖、淀粉和简单蛋白质。
2.蛋白
3.半纤维素
4.纤维素
5.木质素和脂肪。
腐殖质：当植物材料经历分解时，形成一些抗微生物化合物。这些包括改性的木质素、油、脂肪和蜡。其次，合成一些新的化合物，如多糖和多元醇。这些材料形成腐殖质的基础。在这些化合物和一些蛋白质和其它含氮产物之间发生新反应，从而掺入氮并避免其矿化。其他营养素也以这种方式保护免于矿化。
测定：土壤有机质的测定是用测定其有机碳的结果再乘以换算系数（1.724）实现的。
1.6微型生物碳泵(MCP)
海洋碳汇是指一定时间周期内海洋储碳的能力或容量。海洋储碳的形式包括无机的、有机的、颗粒的、溶解的碳等各种形态。海洋中95%的有机碳是溶解有机碳 （DOC），而其中95%又是生物不能利用的惰性溶解有机碳（RDOC），世界大洋中RDOC的储碳量大约是6500亿吨，储碳周期约5000年，它们与大气CO2的碳量相当，其数量变动影响到全球气候变化。
海洋中存在着数量巨大的微型生物（Microbes），它们是海洋RDOC的主要生产者---它们可以利用活性溶解有机碳（LDOC）支持自身的代谢，同时产生RDOC。生物来源的RDOC构成了海洋RDOC库的主体，由于RDOC在海水中的代谢周期很长，所以相当于将大气中的CO2封存在海里面。在海水中LDOC的浓度较低，而RDOC的浓度较高，微型生物的这一作用将低浓度的LDOC转化为高浓度的RDOC就好像将水从低水位抽到了高水位，所以这一机制被形象地成为微型生物碳泵（MicrobialCarbonPump，MCP）。
2.氮相关
土壤中的氮素形态分无机态及有机态两大类，但以有机态为主，按其溶解度大小和水解难易分为3类：第一，水溶性有机氮；第二，水解性有机氮；第三，非水解性有机态氮；它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。
土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。
1.有机态氮
按其溶解度大小和水解难易分为3类：
第一、水溶性有机氮 一般不超过全氮的5％。它们主要是一些游离的氨基酸、胺盐及酰胺类化合物，分散在土壤溶液中，很容易水解，释放出离子，是植物速效性氮源。
第二、水解性有机氮 占全氮总量的50％－70％。主要是蛋白质多肽和氨基糖等化合物。用酸碱等处理时能水解成为较简单的易溶性化合物。
第三、非水解性有机态氮 占全氮的30％－50％。它们在一般酸碱处理下不能水解，但可在各种微生物的作用下逐渐分解矿化。
2．无机态氮
土壤无机态氮很少，一般表土不超过全氮的1％－2％。土壤无机态氮主要是铵态氮和硝态氮及亚硝态氮。它们都是水溶性的，都能直接为植物吸收利用。
第一，硝态氮 土壤中硝态氮主要来源于施人土壤中的硝态氮肥和微生物的硝化产物。
第二，铵态氮 土壤中的铵态氮又分为三种，铵态氮为阳离子，能为土壤胶体所吸收成为交换性阳离子，但也有一部分在进入粘粒矿物晶架结构中后，被闭蓄于晶层间的孔穴内成为固定态铵。
第三，亚硝态氮 土壤中的亚硝态氮是硝化作用的中间产物。
2.1 微生物构成的氮循环网络
原名：The microbial nitrogen-cyclingnetwork 期刊：NatureReviews Microbiology
参考：https://blog.csdn.net/woodcorpse/article/details/80247837
2.2 土壤无机氮 （氨氮，硝氮和亚硝氮）
土壤无机氮测定步骤
1. 将湿土样品混匀后（采样后不能及时处理的，应立即冰冻，测定前待其溶化后捏匀样品），称取湿土7g左右湿样于事先写好标记的圆头50ml离心管中，记录质量；
2. 加入35 ml （可使用注射器）2 mol/l的氯化钾溶液（溶液：土5:1）于样品离心管中，拧紧盖子（检查是否密封），放置于离心管架上，于振荡器震荡2小时（280转/min左右）；
3. 震荡好的样品管于3000转/min离心机内离心；
4. 离心后的样品，按顺序放置在离心管架上，取新的尖头50 ml离心管写好编号，准备好干净注射器和0.45 μm过滤头，将溶液上清过滤至相应编号的尖头离心管中（先将滤头安装在注射器上，然后将溶液倒入注射器中，过滤完成后，用去离子水清洗注射器）；
5. 过滤后的土壤提取液按照水样测定无机氮的方法进行测定。
NH3-N水杨酸钠法 测定上限 1mg/L
试剂：
1）显色剂：1L棕色瓶 4℃2周
水杨酸钠 60g
酒石酸钾钠 50g
硝普钠 1g
定容到1L
2）次氯酸钠：1L棕色瓶 2周
氢氧化钠 32g 先溶 冷却
二氯异氰尿酸钠 2g
试剂定容到1L
3）测定：
样品 5ml+显色剂0.5ml混匀+次氯酸钠0.5ml混匀
30min后于690nm测定 Y=ax+b，Y为氨氮浓度，x为690nm吸光值
标线浓度 0 0.1. 0.2 0.5 0.7 1.0 mg/L
3.819g NH4Cl溶解定容到1000 ml （浓度为1000mg/L），取10 mL 原液稀释定容至100 ml容量瓶，浓度为100 mg/L（中间液），取10 mL中间液稀释定容至 1000ml容量瓶，浓度为1mg/L
标线浓度 mg/l
0
0.1
0.2
0.5
0.7
1
1mg/L标准液加液量 ml（50 ml容量瓶定容）
0
5
10
25
35
50
吸光值
双波长测试测定NO3-N
标线浓度 0 0.1. 0.2 0.5 0.7 1.0 mg/L
0.7218 g KNO3溶解定容到1000 ml （浓度为100mg/L），取10 mL 原液稀释定容至100 ml容量瓶，浓度为100 ml容量瓶定容，浓度为10 mg/L
标线浓度 mg/l
0
0.2
0.5
1
2
5
10mg/L标准液加液量（50 ml容量瓶定容） ml
0
1
2.5
5
10
25
吸光值
220nm和275nm比色，硝态氮浓度计算
Y=ax+b，Y为硝氮浓度，x为(220 nm吸光值-2*275 nm吸光值)
(1-萘基)-乙二胺分光光度法测定亚硝氮
1）NO2-显色剂：500ml 棕色瓶 4℃ 1月
50ml磷酸加入250ml水，加入20 g对-氨基苯磺酸胺，再加入1.0 g N-（1-萘基）-乙二胺二盐酸盐溶于上述溶液中，定容至500ml容量瓶。
2）测定
5ml样品加入1ml显色剂，静置20min，2h内在540nm处比色。
标线配制
取1.232g NaNO2溶于150 ml纯水，定容至1000 ml，浓度为250 mg/l,取50 ml原液稀释至250 ml，溶液浓度为50 ml/L，取10 ml上述溶液（50 ml/L）稀释至500ml，最终浓度为1 mg/L。
按照测定方法加入试剂，比色
Y=ax+b，Y为亚硝氮浓度，x为540 nm吸光值
2.3 土壤总氮
元素分析仪测定。
2.4 土壤有效氮
有效氮是指土壤中易被作物吸收利用的氮。主要有铵态氮、硝态氮、氨基态氮，酰胺态氮及一些简单的多肽和蛋白质类化合物。测定方法有酸解法和碱解法。
2.5 土壤碳氮比
在有机质中的主要元素中，碳与氮之间有一个比值，就是碳的总含量与氮的总含量的比值，我们通常叫碳氮比（C/N），这个比值非常重要，会影响整个有机质中的腐殖质转化速度的快慢，也同时影响到土壤中矿化过程的快慢。
经过测算，我们通常认为最为有利的碳氮比为25：1。因为当微生物分解有机质的时候，构成自身细胞体大约需要5份有机碳和1份氮，同化过程中还需要消耗4倍的有机碳取得能量，所以，微生物吸收利用1份氮需要消耗25份有机碳，也就是25：1是最为合理的碳氮比（C/N）。
碳氮比过大，微生物分解矿化作用就慢，还要消耗土壤中的有效态氮素。所以，我们才要尽量多地增加土壤有机质，促进土壤微生物的生长，以让其分解土壤矿化过程中吸附在土壤中的氮、磷元素，被作物根系所吸收。
2.6 土壤固氮活性
使用乙炔还原法测定。主要使用仪器气象色谱仪。
3.硫相关
硫是植物生长发育所必需的矿质营养元素，主要参与光合作用、呼吸作用、氮固定、蛋白质和脂类合成等重要生理生化过程。硫可增强植物环境胁迫的耐受性，清除有机毒物，并将有机毒物运送至液泡内隔离，使细胞免受毒害。硫还能够提高植物产量及品质，抵御重金属对植物的毒害，增强植物抗病虫能力。如果土壤中含硫量过低，就会导致植物正常生理活动受阻、代谢紊乱，甚至导致生态系统的破坏。植物吸收的硫酸盐通过同化作用将硫同化生成谷胱甘肽和半胱氨酸、甲基氨酸等氨基酸，进一步合成蛋白质。
硫是生物必需的大量营养元素之一，含量为10-20%数量级水平，是蛋白质、酶、维生素B1、蒜油、芥子油等物质的构成成分。硫因有氧化合还原两种形态存在而影响生物体内的氧化还原反应过程。硫是可变价态的元素，价态变化在-2价至+6价之间，可形成多种无机和有机硫化合物，并对环境的氧化还原电位和酸碱度带来影响。
H2S：硫化氢信号在植物发育和逆境反应中的作用
参考：https://blog.sciencenet.cn/blog-3469488-1276248.html
4.土壤非生物因子
在生物学和生态学中，非生物因子（英语：abiotic factor）或非生物组分（abiotic component(s)）是指环境中影响生物体的化学和物理部分，是生态系统的一部分。与生物相关的非生物因子和现象支撑了生物圈。
4.1 土壤pH
土壤pH值是衡量土壤中酸度或碱度所代表的意义。是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。土壤pH被认为是土壤中的主要变量，因为它控制发生的许多化学过程。例如，土壤pH影响各种酶的活性。它通过控制营养物的化学形式特异性地影响植物营养物的可用性。
测定方法：将风干土壤与纯水按照1:2.5混合并搅拌均匀，pH计测定。
4.2 土壤温度
大多研究表明，土壤温度升高促进土壤氮矿化作用，同时会造成土壤微生物活性的变化。温度也直接与各种酶的活性相关联。
4.3 土壤含水率
土壤中的水分过多时导致土壤微生物（好氧菌）缺氧而分解作用降低甚至停止；水分不足时或干旱时，分解作用亦是如此。只有保持最适土壤水分含量，才能保证土壤中水分和氧气的协调和平衡，最大限度地发挥土壤微生物的分解作用。
测定方法：称取5g新鲜土壤样品至烘箱中烘干，烘干后称重，烘干前后差值比率为土壤含水率；土壤容重就是干重除以湿重。
4.4 土壤盐度
测定方法：将风干土壤与纯水按照1:5混合并搅拌均匀，使用盐度计测定。
4.5 土壤氧化还原电位（ORP 或者 Eh）
当土壤中某一氧化态物质向还原态物质转化时，土壤溶液中这种氧化态物质的浓度减少而相对应的还原态物质的浓度会增加，随着氧化态物质和还原态物质浓度的相对改变，溶液的电位也随之改变，这种由土壤溶液中氧化态物质和还原态物质的浓度变化而产生的电位称为氧化还原电位。
土壤的氧化还原受土壤结构的影响，土壤通气条件良好时，氧在土壤孔隙中占有一定的比例，并与大气中的氧交换平衡，维持较高浓度，还原性物质量少，电位高。土壤渍水或排水不良时，大气中氧的扩入受阻，加上微生物活动的耗氧，引起氧的缺乏或近于耗尽，则还原性物质数量增多，电位变低。土壤处于氧化状态时，可促进有机质的分解，但不利于有机态氮的累积。土壤中大量氧化铁的存在是磷的有效性低的一个重要原因；而还原条件可使土壤中的磷酸铁活化。在还原条件下，大量铁、锰离子的出现使一部分原被吸附的钙、钾离子成为阴性，但也促进了盐基的向下移动。各种土壤的pH在还原条件下渐趋近于7，一般可使养分的有效性较高。但在强烈还原条件下,缺氧和还原性物质积累过多对植物生长也有害。一般来说，比较干旱的土地正常的氧化还原电位为200-750mV，而水田为200-400mV。
测定方法：https://www./ywgz/fgbz/bz/bzwb/jcffbz/201506/t20150616_303749.shtml
4.6 土壤DO
氧气主要是作为电子受体。好氧以水中溶解氧为电子受体，最终产物以二氧化碳和水为主。缺氧以硝态氮和亚硝态氮为电子受体，反硝化作用最终产物以氮气为主。厌氧的电子受体就比较复杂了，比如硫作为电子受体会生成硫化氢等，简单的有机物也能成为电子受体。反硝化反应是厌氧环境，但反硝化细菌是兼性好氧。
5.土壤中的酶
土壤各类酶产生相应酶的专一生物化学反应产物的速度。土壤中酶的类型很多，常以测定土壤某一种类酶的活性，表征土壤酶的存在和酶促反应速度，以评估土壤某些营养物质的转化情况和土壤肥力状况。经常测定土壤酶活性的酶类有：转化酶、蛋白酶、磷酸酶、脲酶、水解酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和硫酸还原酶等。按照营养循环筛选酶，例如氮循环相关酶：亮氨酸氨基肽酶，几丁质酶，蛋白酶，脲酶。有报道指出, 脲酶、磷酸酶和纤维素酶的活性与微生物量有较密切的关系, 3种酶的活性随着生物量的增加而不断增强,二者变化基本保持同步。真菌能分泌 1，4-β-葡聚糖酶，并对许多经济作物的病原真菌起生防作用。
植物根系分泌物是土壤酶的重要来源。Gramss等通过对照试验，采用分光光度法凝胶电泳法测定了菊科的蒲公英等的14种植物根释放的分泌物对土壤过氧化物酶、漆酶、蛋白酶、酯酶和脂肪酶等土壤酶活性的影响。结果表明，将近90%的土壤酶活性可能是通过植物根系分泌物提供的。同时他们发现，根系分泌的酶的活性在施用化学肥料、干旱和水分胁迫下增加。
根据酶在土壤中的分布规律，土壤酶可以分以下2类：
(1) 生物酶：主要与游离的增殖细胞密切相关，包括细胞质中的胞内酶、细胞表面的酶和外周质空间的酶。
(2) 非生物酶：是指土壤中不具有生命的酶，性质非常稳定，包括以下3种：
A. 活细胞生长和分裂过程的排泄物
B. 与死细胞或细胞碎屑有关的酶
C. 从细胞内渗透到土壤中的酶
根据酶催化反应的类型和功能，土壤酶活性研究主要包括以下6大类
a 氧化（惰性碳库的分解）还原酶类：酶促氧化还原反应。主要包括脱氢酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶等。
b 水解酶类（参与活性碳库的分解）：酶促各种化合物中分子键的水解和裂解反应。主要包括蔗糖酶、淀粉酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶等。
c转移酶类：酶促化学基团的分子间或分子内的转移同时产生化学键的能量传递的反应。主要包括转氨酶、果聚糖蔗糖酶、转糖苷酶等。
d 裂合酶类：酶促有机化合物的各种化学基在双键处的非水解裂解或加成反应。包括天门冬氨酸脱羧酶、谷氨酸脱羧酶、色氨酸脱羧酶。
e 合成酶类：酶促伴随有ATP或其它类似三磷酸盐中的焦磷酸键断裂的两分子的化合反应。
f 异构酶类：酶促有机化合物转化成它的异构体的反应。
脱氢酶（Dehydrogenase，也简称为DHO）是一种以转移一个或多个氢化物（H-）到一个受体的形式氧化一个底物的酶，这些受体常为NAD+/NADP+或是一种黄素辅酶。
过氧化氢酶是一种广泛存在于各类生物体中的酶，它是一类抗氧化剂，其作用是催化过氧化氢转化为水和氧气的反应。过氧化氢是一种代谢过程中产生的废物，它能够对机体造成损害。为了避免这种损害，过氧化氢必须被快速地转化为其他无害或毒性较小的物质。而过氧化氢酶就是常常被细胞用来催化过氧化氢分解的工具。过氧化氢酶也是具有最高转换数（与底物反应速率）的酶之一；在酶达饱和的状态下，一个过氧化氢酶分子每秒能将四千万个过氧化氢分子转化为水和氧气。
任何重金属离子（如硫酸铜中的铜离子）可以作为过氧化氢酶的非竞争性抑制剂。另外，剧毒性的氰化物是过氧化氢酶的竞争性抑制剂，可以紧密地结合到酶中的血红素上，阻止酶的催化反应。
过氧化物酶（EC编号 1.11.1.x），过氧化物酶在增强植物抗病能力上起到一定作用。
硝酸盐还原酶（英语：Nitrate reductase，EC 1.7.1.3）是将硝酸盐（NO−3）还原成亚硝酸盐（NO−2）的一种含钼辅因子的酶。硝酸还原酶存在于细胞质当中，是一种可溶性的钼黄素蛋白，由黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）、血红素和钼复合物组成。
固氮酶（Nitrogenase）是一类在许多有机体中被利用于将空气中的氮气转化为含氮化合物的酶。
亚硝酸还原酶（Nitrite reductase，EC 1.7.2.1）是催化如下反应的酶：
一氧化氮 + H2O + 高铁细胞色素c ⇌ 亚硝酸盐 + 亚铁细胞色素c + 2 H+
此酶的三个底物分别是一氧化氮、水以及高铁细胞色素c，三个产物分别是亚硝酸盐、亚铁细胞色素c和氢离子。
脲酶：（Urease，EC 3.5.1.5）是一种含镍的寡聚酶，它催化的是尿素水解为二氧化碳和氨的反应。脲酶存在于细菌、酵母和一些高等植物中。
蔗糖酶（Invertase，EC 3.2.1.26），又称转化酶，系统名称为β-呋喃果糖苷酶，是可把蔗糖水解为葡萄糖和果糖的酶。它作用于蔗糖的α糖苷键。
淀粉酶（Amylase）是一种水解酶，是目前发酵工业上应用最广泛的一类酶。淀粉酶一般作用于可溶性淀粉、直链淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖，水解α-1,4-糖苷键的酶。根据作用的方式可分为α-淀粉酶（EC3.2.1.1.）与β-淀粉酶（EC3.2.1.2.）。
α-淀粉酶广泛分布于动物（唾液、胰脏等）、植物（麦芽、山萮菜）及微生物。微生物的酶几乎都是分泌性的。此酶以Ca2+为必需因子并作为稳定因子，既作用于直链淀粉，亦作用于支链淀粉，无差别地切断α-1,4-链。因此，其特征是引起底物溶液粘度的急剧下降和碘反应的消失，最终产物在分解直链淀粉时以麦芽糖为主，此外，还有麦芽三糖及少量葡萄糖。另一方面在分解支链淀粉时，除麦芽糖、葡萄糖外，还生成分支部分具有α-1,6-键的α-极限糊精。一般分解限度以葡萄糖为准是35-50％，但在细菌的淀粉酶中，亦有呈现高达70％分解限度的（最终游离出葡萄糖）。
β-淀粉酶与α-淀粉酶的不同点在于从非还原性末端逐次以麦芽糖为单位切断α-1,4-葡聚糖链。主要见于高等植物中（大麦、小麦、甘薯、大豆等），但也有报告在细菌、牛乳、霉菌中存在。对于像直链淀粉那样没有分支的底物能完全分解得到麦芽糖和少量的葡萄糖。作用于支链淀粉或葡聚糖的时候，切断至α-1,6-键的前面反应就停止了，因此生成分子量比较大的极限糊精。从上述的α-淀粉酶和β-淀粉酶的作用方式，分别提出α-1,4-葡聚糖-4-葡萄糖水解酶（α-1,4-glucan 4-glucanohydrolase）和α-1,4-葡聚糖-麦芽糖水解酶（α-1,4-glucan maltohydrolase）的名称等而被使用。
蛋白酶（Protease）是生物体内的一类酶（酵素），它们能够分解蛋白质。分解方法是打断那些将氨基酸连结成多肽链的肽键。
目前已知的蛋白酶可以分成以下六大类：
丝氨酸蛋白酶（Serine proteases）
苏氨酸蛋白酶（Threonine proteases）
半胱氨酸蛋白酶（Cysteine proteases）
天冬氨酸蛋白酶（Aspartic acid proteases）
金属蛋白酶（Metalloproteases）
谷氨酸蛋白酶（Glutamic acid proteases）
磷酸酶是一种能够将对应底物去磷酸化的酶，即通过水解磷酸单酯将底物分子上的磷酸基团除去，并生成磷酸根离子和自由的羟基。磷酸酶的作用与激酶的作用正相反，激酶是磷酸化酶，可以利用能量分子，如ATP，将磷酸基团加到对应底物分子上。在许多生物体中都普遍存在的一种磷酸酶是碱性磷酸酶。
磷酸酶可以被分为两类：半胱氨酸依赖的磷酸酶和金属磷酸酶(其活性依赖位于活性位点上的金属离子)。
转氨酶（Transaminase）是一种催化转氨基反应的转移酶，将氨基酸的α-氨基转移到一种α-酮酸上。
6. 微生物与重金属
细菌对重金属吸附和解毒机制的作用，参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/30426321
References:
Conteh, A., G.Blair, R. Lefroy, and A. Whitbread. 1999. Labile organic carbon determined bypermanganate oxidation and its relationships to other measurements of soilorganic carbon. Humic substances in the environment 1:3-15.
Feng, J., S. Wang, S. Wang, R. Ying, F. Yin, L. Jiang, and Z. Li.2019. Effects of Invasive Spartina alterniflora Loisel. and SubsequentEcological Replacement by Sonneratia apetala Buch.-Ham. on Soil Organic CarbonFractions and Stock. Forests 10:171.
Jiang, P. K., Q. F. Xu, Z. H. Xu, and Z. H. Cao. 2006. Seasonalchanges in soil labile organic carbon pools within a Phyllostachys praecox standunder high rate fertilization and winter mulch in subtropical China. ForestEcology and Management 236:30-36.
Vance, E. D., P. C. Brookes, and D. S. Jenkinson. 1987. Anextraction method for measuring soil microbial biomass C. Soil Biology andBiochemistry 19:703-707.
相关知识
土壤微生物数量分布研究
土壤微生物生态研究初探
土壤微生物多样性研究方法
旱地土壤微生物磷测定方法研究
我国盐碱土土壤微生物研究及其展望！
PAHs污染土壤的微生物基因组学研究
【中国科学报】土壤微生物研究破解粮食安全瓶颈
桉树人工林土壤微生物多样性研究技术进展
外来植物入侵对当地土壤微生物的作用研究 微生物 土壤 入侵 植物 作用
花棒土壤微生物和土壤酶活性的研究
网址: 土壤微生物研究随笔 https://m.huajiangbk.com/newsview1441907.html
| 上一篇: 家庭园艺除虫新招 |
下一篇: 科学网—[转载]土壤过氧化氢酶（ |
