不同施肥类型对蔬菜地土壤抗生素抗性基因和细菌群落结构的影响

来源 :中国生态农业学报(中英文) | 被引量 : 0次 | 上传用户:lzxldf2003
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农田土壤生态系统作为抗生素抗性基因(ARGs)的源与汇, 畜禽粪便施用是土壤中ARGs的重要来源。畜禽粪便在蔬菜地土壤中的大量施用, 加剧了蔬菜地土壤ARGs的污染, 对人类健康存在潜在危害。本文采集了河北省不同施肥类型(鲜鸡粪、鲜羊粪、鲜牛粪、商品有机肥以及单施化肥)的蔬菜地土壤(0~20 cm)样品, 采用定量PCR技术和高通量测序技术对蔬菜地土壤ARGs和细菌群落结构开展了研究, 旨在探究不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的分布特征及其影响因素。结果表明, 不同施肥类型蔬菜地土壤中均检测到较高丰度的四环素类ARGs (tetA、tetC、tetG、tetL、tetO、tetM、tetW、tetQ)、磺胺类ARGs(sul1、sul2)以及Ⅰ类整合酶基因(intI1), 其中所有施肥处理土壤中磺胺类ARGs总绝对丰度高达9.96×109 copies·g-1 (干土), 且显著高于四环素类ARGs总丰度1.07×109 copies·g-1 (干土)。畜禽粪肥和化肥的施用都显著增加了土壤中ARGs丰度, 其中高化肥施加量土壤中ARGs检出丰度最高[6.34×109 copies·g-1 (干土)], 商品有机肥土壤中ARGs检出丰度最低[3.09×108 copies·g-1 (干土)]。施畜禽粪肥土壤中细菌群落的Shannon指数和Chao1指数显著高于高化肥施加量土壤, 但与低化肥施加量土壤的Shannon指数和Chao1指数差异不显著, 说明畜禽粪肥施用显著提高了土壤细菌群落丰富度和多样性。Pearson相关性分析表明, 细菌群落结构是影响ARGs分布的重要因素。此外, intI1基因与sul2、tetG、tetQ以及tetW基因呈显著正相关(P<0.05), 说明intI1基因在ARGs的传播和扩散中也起着重要作用。本研究结果表明高化肥施加量也能显著增加蔬菜地土壤ARGs的丰度, 而商品有机肥的施用对土壤ARGs丰度影响最小。本研究为评估不同施肥类型蔬菜地土壤中ARGs的污染现状提供相应的数据参考。
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