گروهی از منابع نیتروژنی در ساختار پیچیده مواد آلی خاک تثبیت می­شوند و ترکیبات سخت تجزیه پذیر را تشکیل می­دهند. اکسیداسیون مواد آلی اولین مرحله تجزیه می­باشد که توسط آنزیم­های اکسیداتیو ترشح شده از جمعیت­های متنوع میکروبی خاک انجام ­می­شود. در ادامه، فرآیندهای بیوشیمیایی دیگری مثل فعالیت پروتئولیتیک مسئول تجزیه بیشتر مواد پروتئینی به نیتروژن قابل دسترس برای گیاهان و میکروارگانیسم­ها می­باشند. 30 تا 50 % مواد آلی خاک حاوی پروتئین­ است که توسط آنزیم­های پروتئاز به آمینواسیدها و پپتیدهای کوچک شکسته می­شود. در بخش اول این مطالعه اثر تنظیم کنندگی آمینواسیدها بر فعالیت پروتئاز متأثر از تاریخچه مدیریت خاک (جنگل تراشی) بررسی شد. دو آمینواسید آرجینین و هیستدین در غلظت­های µmol g^-1 50 و0 با نمونه خاک­ها مخلوط و به مدت 40 روز انکوبه شدند. تخریب جنگل طبیعی، فعالیت پروتئاز در نمونه های شاهد و تیمار شده با آمینواسیدها را در هر دو منطقه به میزان %80 – 50 کاهش داد. هرچند تیمار آمینواسیدها بر فعالیت پروتئاز اثر القایی داشت و پاسخ پروتئاز دارای سه فاز سکون، افزایشی و کاهشی در انتهای دوره انکوباسیون بود. علاوه­بر پروتئازها، مجموعه فعالیت میکروبی (با اندازه­گیری هیدرولیز فلورسین دی استات به عنوات شاخصی از کل فعالیت میکروبی) نیز نسبت به افزودن آمینواسیدها افزایش داشته است. در بخش دوم این مطالعه برای بررسی ویژگی­های خاکی و شرایط اقلیمی (رطوبت خاک و دما) بر فعالیت آنزیم­های هیدرولیزکننده نیتروژن، توزیع و غلظت آمینواسیدهای آزاد در خاک، از پنج منطقه در یک ردیف خاکی واقع در غرب استان اصفهان در سه ماه از سال نمونه­برداری انجام شد. سایت­های نمونه­برداری تأثیر قابل توجهی (001/0 < P) بر فعالیت آنزیم­های هیدرولیز کننده نیتروژن داشتند. همه آنزیم­های هیدرولیز کننده نیتروژن شدیداً به تغییر رطوبت خاک حساس بوده و نسبت به افزایش رطوبت پاسخ مثبت نشان دادند. سایت­های نمونه­برداری شدیداً بر غلظت آمینواسیدها (001/0 < P)   تأثیر گذار بودند. اما ماه­های نمونه­برداری اثر (05/0 < P) ضعیف­تری داشت. آمینواسیدها در سایت­های دانشگاه و تندران با کمترین میزان بارش و بیشترین میانگین دمای سالانه، بیشترین غلظت را داشتند. علاوه­براین، در ماه پر بارش (ماه می) آمینواسیدها کمترین غلظت را داشتند. این مطالعه نشان داد که در اقلیم­های خشک دینامیک نیتروژن شدیداً به الگوی رطوبت خاک وابسته است. اندازه­گیری آمینواسیدها در سوسپانسیون خاک به دلیل ناهمگونی خاک بیانگر جریان و توزیع آمینواسیدها نیست، در بخش سوم از تکنیک آمینوگرافی برای تصویر سازی و تعیین توزیع مکانی آمینواسیدها در ریزوسفر دست نخورده ذرت (Zea Mays L.) استفاده شد. در این روش، غشاهای نیتروسلوزی اشباع شده با ترکیب ارتو-فتالدهاید، بتا مرکاپتوانانول (OPAME) بر سطح خاک-ریشه قرار داده شد. بعد از واکنش ترکیب OPAME با آمینواسیدها و تولید ترکیب فلورسنس از غشاها عکس­برداری زمانی شد. بیشترین غلظت آمینواسیدها در نزدیکی سطح ریشه و نوک ریشه­ها مشاهده شد. آمینواسیدها در فاصله mm 1 از سطح ریشه به سمت خاک توزیع شدندکه با فاصله گرفتن از ریشه غلظت کاهش یافت. تکنیک آمینوگرافی امکان بررسی توزیع غلظت آمینواسیدها را در سطح خاک-ریشه فرآهم می­کند. در محیط پیچیده و ناهمگون خاک عوامل متعددی بر دینامیک نیتروژن آلی از جمله آمینواسیدها و آنزیم­های هیدرولیزکننده نیتروژن تأثیر گذارند. بنابراین مطالعات بیشتری در زمینه دینامیک نیتروژن در خاک­ دست نخورده مورد نیاز است. در بخش چهارم این رساله به اهمیت فعالیت آنزیم­های اکسیداتیو در خاک پرداخته شده است. اندازه­گیری فعالیت اکسیداتیو در خاک، به دلیل ماهیت واکنش رادیکال­های آزاد، غیر اختصاصی بودن آن و اثر ذرات خاک بر واکنش آنزیم-سوبسترا با چالش رو به رو است. در این فصل از روشی جدید برای اندازه­گیری فعالیت آنزیم­های فنول اکسیداز و پراکسیداز بر پایه ترکیب بدون رنگ و غیر فلورسانس Amplex Red^® که بعد از اکسیداسیون به ترکیب فلورسنس Resorufin تبدیل می­شود، استفاده شده است. اندازه­گیری فعالیت­های اکسیداتیو به روش میکروپلیت نشان داد فعالیت آنزیم­های فنل اکسیداز و پراکسیداز برازش خوبی با مدل میکائیلیس – منتن داشته و پارامترهای سینتیکی محاسبه شده به مدیریت اراضی اعمال شده حساس هستند. یکی از مزایای این روش نسبت به روش های رنگ سنجی، استاندارد کردن این روش با ترکیب Resorufin اس