Материалы и оборудование

1) реактивы:

Безэтанольный хлороформ (профильтровать 70 мл хлороформа через стеклянную колонку, заполненную оксидом алюминия; первую порцию в 25 мл профильтровать дважды. Безэтанольный хлороформ может храниться 14 суток в стеклянной посуде в темноте);

Раствор сульфата калия (0,5% М) (растворить 87,1 г К₂SO₄ в дистиллированной воде и довести до 1000 мл в мерной колбе;

Раствор соли Мора (0,l М (растворить 39,21 г. (NН₄)₂FeSО₄^.6H₂0 в дистиллированной воде, добавить 20 мл концентрированной серной кислоты (96-98%), охладить и довести до 1000 мл в мерной колбе;

Раствор бихромата калия (0,05 М) (в 1000 мл мерной колбе растворить 14,71 г сухого K₂Cr₂О₇ в дистиллированной воде и долить до нужного объема;

Раствор·индикатора (смешать 40 мл дистиллированной воды с l г дифениламина и медленно добавить 200 мл концентрированной серной кислоты (96-98%)).

2) оборудование: стеклянная колонка (400х200 мм), заполненная 50 г оксида алюминия, фильтровальная бумага, гранулы для предотвращения сильного кипения, мерная колба на 1000 мл, круглодонные колбы на 250 мл с воронками, десикатор, водоструйный насос.

Работа 10. Определение ферментативной активности почвы

Цель работы – оценить потенциальную биологическую активность почвы, используя показатели ферментативной активности. Оценивая биологическую активность почв, необходимо определять активность нескольких ферментов, относящихся к различным классам. Наиболее информативными индикаторами состояния почв являются ферменты классов оксидоредуктаз (например, каталаза, дегидрогеназа) и гидролаз (например, инвертаза, уреаза).

1. Газометрический метод определения активности каталазы в почве

Каталаза катализирует реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Перекись водорода образуется в процессе дыхания растений, в результате биохимических реакций окисления органических веществ и в процессе жизнедеятельности почвенных микроорганизмов. Роль каталазы в почве заключается в том, что она разрушает ядовитую для растений перекись водорода.

Методы определения каталазной активности почв основаны на измерении скорости распада перекиси водорода при взаимодействии ее с почвой. По объему выделившегося кислорода определяется активность каталазы газометрическим методом, основанным на измерении скорости разложения перекиси водорода при ее взаимодействии с почвой, или по количеству неразложенной перекиси, которое учитывается путем перманганатометрического титрования.

Ход работы

Навеску просеянной почвы 1 г внести в толстостенную колбу или склянку емкостью 100 мл, добавить 0,5 г СаСО₃. Затем осторожно на дно ставят с помощью пинцета маленький стаканчик с 1,7 мл 10%-ного раствора перекиси водорода. Навеску почвы смачивают 4 мл дистиллированной воды. Колбу плотно закрыть каучуковой пробкой, имеющей трубку, соединенную толстостенным каучуком через тройник, снабженный зажимом или экраном, с бюреткой. Последняя сообщается с грушей. Бюретка и груша заполнены водой. Уровень воды в бюретке и груше уравновешивают и последнюю закрепляют на определенной высоте. Закрывают экран, тем самым устраняя сообщение прибора с внешней средой. Нужно следить, чтобы уровень воды в бюретке оставался неподвижным, что свидетельствует о достижении температурного равновесия в приборе и комнате.

Начало опыта отметить по секундомеру в тот момент, когда стаканчик с перекисью водорода опрокидывается и вслед за этим встряхивается содержимое колбы. Взбалтывание смеси следует продолжать во все время опыта, не касаясь непосредственно колбы руками. Выделяющийся кислород вытесняет из бюретки воду, уровень которой отметить. Контролем служит стерилизованная сухим жаром (180°С) почва.

Количество выделившегося молекулярного кислорода учитывается при температуре 18–20°С в течение 1 мин. Периодические отсчеты через 0,5, 1 и 2 минуты выделившегося кислорода позволяют вести наблюдения за кинетикой процесса. Активность каталазы выражается в миллилитрах кислорода, выделившегося на 1 г почвы за определенный промежуток времени (1 мин). Ошибка определения — до 5 %.

Активность каталазы может изменяться в широких пределах в зависимости от типа почвы и характера антропогенной влияний.