Development of Analytical Methodology for the Determination of Soil Urease Activity

Abstract

Urease is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of urea into carbon dioxide and ammonia, and its soil activity can be evaluated by monitoring the concentration of the products or reagents in the reaction. This work presents the development of a novel analytical methodology to evaluate the enzymatic activity of the urease in the soil, from the quantification of ammonium ion, product of urea hydrolysis, using flow injection analysis with gas diffusion and conductometric detection. The results were compared with the colorimetric method. The conductivity response was evaluated for flow parameters and NaOH concentration. The method presented a linear range of 0.02 to 4.0 mmol L -1 of NH4 + , limit of detection 0.02 mmol L -1 and theoretical analytical frequency of 28 h -1 samples. The proposed method presented repeatability and accuracy comparable to the colorimetric method. The practicality, the high analytical frequency are great attractions for the use of the method proposed in the evaluation of the enzymatic activity of the urease in the soil. ResumoUrease é uma enzima que catalisa a hidrólise da ureia em dióxido de carbono e amônia, sendo que sua atividade no solo pode ser avaliada monitorando a concentração dos produtos ou reagentes dessa reação. O presente trabalho objetivou o desenvolvimento de metodologia analítica para avaliação da atividade enzimática da uréase no solo, a partir da quantificação do íon amônio, produto da hidrólise da ureia, utilizando análise por injeção em fluxo com difusão gasosa e detecção condutométrica. Os resultados foram comparados com o método colorimétrico. A resposta de condutividade foi avaliada para os parâmetros de fluxo e concentração de NaOH. O método apresentou faixa linear de 0,02 a 4,0 mmol L -1 de NH4 + , limite de quantificação de 0,07 mmol L -1 e frequência analítica teórica de 28 amostras h -1 . O método proposto apresentou precisão e exatidão comparável ao método colorimétrico. A praticidade, a elevada frequência analítica são grandes atrativos para a utilização do método proposto na avaliação da atividade enzimática da uréase no solo.Palavras-chave: Sistema FIA; enzima; análise colorimétrica.

Resposta Do Biocarvão Nos Atributos E Na Emissão De Gases Do Solo

“…No cenário atual de mudanças climáticas, muitas iniciativas vêm sendo tomadas na tentativa de diminuir as emissões de CO 2 proveniente do setor industrial, dos combustíveis fósseis e de outras atividades e processos. Essas iniciativas, tem como finalidade principal, contribuir para a diminuição do aquecimento global, a partir da mitigação da emissão de gases, como o CO2 (Rezende et al, 2011).…”

“…A Comunidade científica internacional passou a relatar com mais ênfase as mudanças climáticas, a partir de 1988, quando as alterações no clima do planeta Terra começaram a mudar rapidamente. As mudanças da dinâmica do clima da Terra foram impulsionadas, pelo aumento das emissões de gases de efeito estufa, como o dióxido de carbono (CO2), promovido principalmente pelo uso de combustíveis fósseis, atividades agropecuárias, industriais e o desmatamento das florestas (REZENDE et al, 2011).…”

“…O biocarvão tem enorme potencial de mitigação das alterações climáticas (Rezende et al, 2011). Esse potencial ocorre, porque o biocarvão é um material termicamente alterado, que se degrada lentamente no solo, criando um estoque de carbono orgânico considerável, o que favorece menores emissões de carbono para atmosfera (Rezende et al, 2011).…”

“…Entre os benefícios do uso do biocarvão está a melhoria do solo, por meio do aumento dos teores de nutrientes, elevação do pH e retenção de água (Shenbagavalli & Mahimairaja, 2012;Biederman;Harpole, 2013;Herath et al, 2013). Além disso, atua como condicionador do solo (Rezende et al, 2011) e favorece o aumento do estoque de carbono orgânico do solo e, por consequência, contribui na diminuição das emissões de gases de efeitos estufa, como o CO2 (Free et al, 2010;Vaccari et al, 2011). O biocarvão também tem potencial de ser utilizado em substituição aos fertilizantes químicos, a fim de melhorar a fertilidade dos solos (PETTER; MADARI, 2012).…”

“…A retenção de umidade proporcionada pelo biocarvão deve favorecer as plantas principalmente nos períodos secos. Além disso, atua também no controle do pH, através da retenção e liberação de íons H+ e OH-além de reter os nutrientes de plantas como cálcio, ferro, cobre e elementos potencialmente tóxicos, como o alumínio (Rezende et al, 2011).…”