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兽药残留是影响畜禽粪便堆肥进程及堆肥产品品质的重要因素。本文以蛋鸡养殖业中常用的三种兽药恩诺沙星、泰乐菌素和强力霉素为研究对象,采用分格槽式好氧堆肥方法研究了三种兽药对低C/N蛋鸡粪堆肥进程及堆肥理化指标和微生物学性状的影响。本文可为蛋鸡养殖业中兽药的合理使用以及兽药生态毒理学效应地准确分析和评价提供数据。
蛋鸡粪堆肥试验分8组进行,分别采用稻草和稻草+米糠为调理剂,每种调理剂均设1个空白组和3个兽药处理组,3个兽药处理组分别在堆肥中添加75mg/kg恩诺沙星、70mg/kg强力霉素和65mg/kg泰乐菌素。各试验组堆肥开始时重量均为200kg,含水率均调至65%,C/N均调至12:1,人工翻堆供氧,定期采样,测定样品中恩诺沙星、环丙沙星、强力霉素和泰乐菌素的浓度,以及堆肥物料pH、有机质、全氮和全铜等指标;同时利用PCR-DGGE技术测定堆肥过程中细菌、真菌和放线菌多样性的变化,利用定量PCR技术测定耐药基因tetM、tetW和ermB的含量变化。
本文所得主要研究结果如下:
1.在本试验条件下,经过45天的堆肥,在以稻草和稻草+米糠为调理剂的蛋鸡粪堆肥中恩诺沙星的降解率分别为62.66%和69.18%,强力霉素的降解率分别为94.81%和96.39%,泰乐菌素的降解率均为100%。在添加恩诺沙星的试验组,检测到恩诺沙星的代谢产物环丙沙星,堆肥结束时环丙沙星在两种调理剂的蛋鸡粪堆肥中浓度分别达到19.28mg/kg和13.36mg/kg。
2.在低碳氮比的蛋鸡粪堆肥中分别添加75mg/kg恩诺沙星、70mg/kg强力霉素和65mg/kg泰乐菌素时,均未显著影响堆肥的表观性状、堆温、有机质、全氮、固相C/N和全铜等指标的变化,而且也未显著影响堆肥进程。
3.本试验条件下,添加三种兽药未显著影响堆肥中细菌、真菌和放线菌多样性指数的变化。但随着兽药的加入,各试验组细菌、真菌和放线菌群落结构的相似性降低,并且随着堆体中兽药的逐步降解,各试验组微生物群落结构的相似性逐步升高。
4.在整个堆肥期间各试验组均检测到四环素类耐药基因tetM、tetW和大环内酯类耐药基因ermB,而且通过堆肥可以降低堆体中耐药基因tetM、tetW和ermB的含量。本试验所用三种兽药未对蛋鸡粪堆肥中耐药基因tetM、tetW和ermB的含量变化产生显著影响。
综上所述,通过堆肥可以有效降低蛋鸡粪中兽药残留,但不同兽药种类降解率有所差异。尽管堆肥可以降低兽药耐药基因的含量,但由于堆肥开始时就存在耐药基因,因此兽药的加入未影响蛋鸡粪堆肥微生物多样性的变化,也未对堆肥进程造成显著影响。由于堆肥产品中残留一定浓度的兽药及耐药基因,因此不可忽视其进入到环境后的生态毒理学效应。