施用粪肥土壤中的抗生素抗性基因研究获进展

不同施肥处理土壤中 ARGs 的丰度

ARGs 与 intI1、重金属、细菌群落以及病原细菌的相关性网络图

土壤类检测试剂盒-齐一生物

抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）可以在土壤、水体及空气等不同环境介质中持久残留、传播和扩散，并通过食物链进入人体。ARGs 已成为全球公共卫生安全的关注热点。施用畜禽粪便被认为是农田土壤中 ARGs 的主要来源之一，但是以上结论大多基于短期调查，缺乏长期施肥的数据支持。　　

中国科学院南京土壤研究所土壤微生物团队博士后彭双和合作导师林先贵（通讯作者）以安徽省农业科学院长期施肥试验为研究平台，利用定量 PCR 技术和现代分子生态学分析方法比较了猪粪、牛粪和秸秆连续还田 30 年对土壤 ARGs 的影响及其潜在因素。研究发现长期施用猪粪土壤中可检出 25 种 ARGs，其中 7 种 ARGs 的丰度显著高于化肥处理。I 型整合酶基因（intI1）常参与 ARGs 的水平转移，可表征人为污染的程度，在长期施用猪粪土壤中 intI1 丰度显著增加，并与受猪粪影响的 ARGs 丰度高度正相关。而长期施用牛粪和秸秆均未对土壤 ARGs 以及 intI1 造成实质性的影响。此外，施用粪肥土壤中 Cu、Zn 和 Pb 等重金属浓度也显著增加，与土壤 ARGs 以及 intI1 丰度显著正相关。利用分子生态网络分析进一步发现 Firmicutes, Gammaproteobacteria 和 Bacteroidetes 可能是 ARGs 的宿主细菌类群。以上结果表明，长期施用粪肥确会对土壤造成 ARGs 污染，尤其是猪粪；因此，有必要加强对猪粪的合理施用研究，以降低其生态风险。该研究结果在 Journal of Hazardous Materials 在线发表。