《长期施用猪粪对抗生素、抗生素抗性基因(ARGs)的丰度、稻田土壤厌氧氨氧化及反硝化速率的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2018-05-31
  • 以前关于水稻土长期施用粪肥的研究主要集中在对反硝化作用、抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)的影响,而没有考虑对厌氧氨氧化(anammox)的影响。因此我们调查了全国六个水稻长期试验点,三种施肥方式(C,不施肥;N,矿物肥料,NM,N加猪粪)对厌氧氨氧化和反硝化的潜在作用率,抗生素和AGR的发生率。厌氧氨氧化(0.11-3.64nmolNg-1h-1)和反硝化(1.5-29.05nmolNg-1h-1)的潜在比率与厌氧氨氧化基因(hzsB)和反硝化作用基因(narG ,nirK,nirSand nosZ)相关。厌氧氨氧化和反硝化速率受土壤有机碳(SOC)影响,且与N处理相比,NM处理的厌氧氨氧化和反硝化速率显着(p <0.05)增加。尽管与N处理相比,猪粪施用增加了抗生素浓度和ARG的丰度,但增加的抗生素并不直接影响厌氧氨氧化和反硝化速率。研究结果表明,长期施用猪粪显着提高了抗生素浓度、ARGs丰度以及厌氧氨氧化和反硝化作用的速率,并且猪粪来源的抗生素对厌氧氨氧化和反硝化作用的影响很小。这是第一份调查长期施用猪粪对稻田土壤厌氧氨氧化影响的报告。应更加重视稻田土壤猪粪施用引起ARGs增加的潜在生态风险。

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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2019-07-31
    • 在温室农业土壤中长期使用有机肥料(OM)引起的抗生素污染对土壤环境产生潜在的不利影响。在实验室土壤条件下,连续十次施用含有金霉素(CTC)和/或环丙沙星(CIP)的有机肥料(OM),我们研究了土壤中CTC和CIP消散和累积特征、微生物污染引起的生态群落耐受性(PICT)的变化、以及土壤微生物组中抗生素抗性基因(ARGs)的多样性和丰度。CTC的消散速度很快,而CIP在反复处理的土壤中不断累积;而且,CIP可以抑制CTC的消散。同时,与第一次施肥相比,经过十次连续施肥,针对CTC和/或CIP引起的生态群落耐受性(PICT)增长了15倍。随着施肥频次的不断增加,经过元基因组和定量聚合酶链反应分析发现,四环素抗性基因tetA(G)、tetX2、tetX、tetG、tetA(33)、tetA、tetW和tetA(P),氟喹诺酮耐药基因qnrA6和多重抗性基因组mexF的丰度存在显着上升趋势。研究结果表明,重复施用CTC和/或CIP可以改变消散率、增加CTC和/或CIP引起的生态群落耐受性(PICT),并逐步增加抗生素抗性基因(ARGs)的丰度。
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    • 来源专题:农业立体污染防治
    • 编译者:季雪婧
    • 发布时间:2018-05-31
    • 抗生素抗性基因(ARG)的传播已经引起严肃的关注,因为其对公共健康有潜在风险。在农业中使用非常规水资源(如再生水或猪场废水)来缓解地下水短缺可能会导致ARG在土壤中积累。添加生物碳已被证明是减轻粪肥修复土壤中ARG污染的有效方法。然而,生物炭对于反复灌溉非常规水资源的土壤-植物系统中的ARGs的作用尚不清楚。在再生水或猪场废水灌溉中,为了研究在60天培养期间,土壤-植物系统中典型ARGs(tet和sul基因)的变化,本文对生物炭修正的土壤中的玉米植物进行根瘤菌实验,并且ARGs具有48个(测定)×108(样品)阵列高通量qPCR的特征。只有猪场废水灌溉显着增加了根际和非根际土壤和根内生菌的ARGs丰度。经过30天的培养,由于添加了生物炭,土壤中ARGs的丰度显着降低。但是,到了第60天,补充生物炭的土壤中ARG的丰度显着高于对照土壤。检测并分析抗生素、生物可利用的重金属、营养素、细菌群落和移动基因元件(MGE),以发现影响ARGs动力学的因素。 ARGs的行为与抗生素有关,但与生物可利用的重金属无关。 ARGs与有效磷的相关性强于总磷的ARGs。 MGEs与ARG具有良好的关系,而MGEs的变化对ARGs在土壤和根系样品中的变异贡献最大。总之,本研究提供了在农业活动中,潜在选择使用生物炭的见解。