长期定量施用猪粪稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究.doc

长期定量施用猪粪稻田土壤中典型抗生素及其抗性基因污染研究抗生素是畜禽养殖业常用的饲料添加剂,用于预防畜禽疾病和促进畜禽生长。然而抗生素并不能被动物很好地吸收,大部分随畜禽粪便的农田施用进入到土壤中。因此而产生的抗生素抗性基因污染也逐渐成为环境研究的热点。已有研究侧重于随机采样或实验室条件下的研究,而缺少对长期施用粪肥土壤中抗生素及其抗性基因污染特征的研究。本研究选取了中国南方4个长期定位试验点,采集长期定量施用猪粪与不施用猪粪的稻田表层及剖面土壤,对6种典型兽用抗生素和对应8种抗生素抗性基因进行了检测,分析了其在稻田土壤中的污染特征,并对其中的相关关系进行了探讨。主要研究结果如下：(1)长期施用猪粪的稻田表层土壤中四环素类抗生素明显积累,抗生素抗性基因相对丰度显著提高,表明长期施用猪粪会造成稻田表层土壤的抗生素积累及抗生素抗性基因污染。(2)随着猪粪施用量的增大,土壤中残留的抗生素浓度和抗生素抗性基因相对丰度逐渐升高；猪粪施用量与土壤中抗生素抗性基因相对丰度之间存在着良好的相关关系。宏基因测序结果表明猪粪的施用使稻田土壤中总抗生素抗性基因相对丰度升高,并增加了抗生素抗性基因的多样性。(3)剖面土壤中可以检测到抗生素,浓度随深度增加而降低,说明抗生素污染可以从表层土壤向深层土壤迁移。剖面土壤中抗生素抗性基因的相对丰度随土壤深度增加而下降,说明携带抗生素抗性的微生物会随渗滤向底土层转移。(4)四环素类抗生素与重金属元素存在正相关关系,四环素类与磺胺类抗生素抗性基因相对丰度与土壤pH、有机质、重金属As、Cd、Cu、Zn之间存在相关性,但与四环素类抗生素相关性较弱。