1.一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤1.制备土壤提取液;
步骤2.在离心管中依次加入L-抗坏血酸-2-磷酸酯溶液、土壤提取液,置37℃孵育30min;加入Britton-Robinson缓冲液终止反应;
步骤3.向步骤2的反应液中加入3,3′,5,5′-四甲基联苯胺溶液、MnBBC分散液,于37±0.1℃恒温反应7min;其中,所述MnBBC分散液是将富锰硅改性生物炭与水混合制备;
所述富锰硅改性生物炭是由山楂籽、膨润土和锰元素的混合物经热解后获得;富锰硅改性生物炭为多孔网状结构,包括Zn、Si、S、P、O、N、Mn、Mg、K、Fe、Ca、Al元素,其中Mn元素以大于45%的质量分数均匀分布于富锰硅改性生物炭中,且以尖晶石型Mn3O4的形式存在,Ca元素以CaCO3的形式存在,Si元素以SiO2的形式存在;
步骤4.测定反应体系654nm处吸光度;观察反应体系色度,并使用智能手机监测RGB值;在808nm近红外激光辐照下监测反应体系温度变化;基于构建的吸光度变化与ALP浓度关系式、RGB值与ALP浓度关系式、温度变化与ALP浓度关系式分别计算土壤中碱性磷酸酶的浓度,并通过色度、吸光度、温度和RGB值多模态输出数据相互验证和校正,从而确定土壤中ALP的活性,所述ALP为碱性磷酸酶。
2.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,步骤1中土壤提取液的制备方法为:取土壤样本0.5g置于50ml离心管中,加入20ml pH为8.0的Britton-Robinson缓冲液,涡旋振荡5min,以5000rpm离心10min;取上清液过滤膜,稀释备用。
3.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,步骤2中加入20uL浓度为35mM的L-抗坏血酸-2-磷酸酯溶液;土壤提取液的加入量为80uL;
步骤3中加入100uL浓度为17mM的3,3′,5,5′-四甲基联苯胺溶液,100uL浓度为0.7mg/mL的MnBBC分散液;
步骤4中808nm近红外激光辐照时,恒定辐照功率设定为2.0W/cm2,持续辐照时间为10min。
4.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,吸光度变化与ALP浓度之间的线性关系为:ΔAALP=0.02524CALP+0.2624;其中,ΔAALP为ALP存在时的吸光度与不存在ALP时的吸光度值之差,即加入土壤提取液时反应体系的吸光度值与不加入土壤提取液时反应体系的吸光度值之差,CALP为ALP浓度。
5.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,使用智能手机的颜色识别应用程序分析反应体系的RGB值,RGB值与ALP浓度之间的线性关系为:B/(R+G+B)=0.4960-0.003073CALP;其中,R代表红色值,G代表绿色值,B代表蓝色值,CALP为ALP浓度。
6.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,利用热成像仪监测808nm近红外激光辐照下反应体系的温度变化,此时ΔT与ALP浓度之间的线性关系为:ΔT=0.3913CALP+3.019;
或,利用高精度数显测温系统监测808nm近红外激光辐照下反应体系的温度变化,此时ΔT与ALP浓度之间的线性关系为:ΔT=0.6166CALP+10.27;
其中,ΔT为T0与TALP的差值,T0代表ALP不存在时的反应体系的温度,即不加入土壤提取液时反应体系的温度;TALP代表ALP存在时反应体系的温度,即加入土壤提取液时反应体系的温度,CALP为ALP浓度。
7.根据权利要求1所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,所述富锰硅改性生物炭的制备方法为:将山楂籽进行粉碎处理,得到山楂籽粉末;称取山楂籽粉末、膨润土,混合于蒸馏水中,随后加入一水合硫酸锰溶液,得悬浮液;使用氢氧化钠溶液将悬浮液的pH值精确调节至10;搅拌,超声处理,干燥,对干燥样品进行研磨,并放置于热解装置内热解;热解完成后,将样品自然冷却至室温,将所得样品用蒸馏水反复冲洗,去除杂质;冲洗后干燥即可。
8.根据权利要求7所述的一种土壤中碱性磷酸酶活性的检测方法,其特征在于,所述山楂籽粉末与膨润土的质量比为10:1;热解装置内热解时,以8℃·min-1的升温速率升至350℃,保持2h反应,整个过程持续通入氮气。