生物炭對(duì)堆肥過(guò)程中微生物群落多樣性及抗生素抗性基因的影響.pdf

1、抗生素在規(guī)?；B(yǎng)殖業(yè)中的大量使用致使畜禽糞便成為重要的抗生素抗性基因(ARGs)貯存庫(kù)，畜禽糞便會(huì)通過(guò)施肥方式進(jìn)入到農(nóng)田，ARGs會(huì)通過(guò)基因的水平轉(zhuǎn)移在不同的微生物之間進(jìn)行傳播，這些ARGs對(duì)人類的健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，在施肥之前將ARGs去除對(duì)于降低ARGs對(duì)人類健康威脅有著重要的意義。本試驗(yàn)選取了一種比表面積較大的生物炭和使用抗生素頻繁雞的糞便作為研究對(duì)象，通過(guò)添加不同比例的生物炭與雞糞、小麥秸稈混合堆肥。分析理化性質(zhì)、酶活性

2、，以及微生物群落多樣性的影響，然后進(jìn)一步研究生物炭對(duì)ARGs豐度影響，及其影響ARGs的環(huán)境因素，得到的主要研究結(jié)果和結(jié)論如下:
　　(1)所有處理的堆體溫度50℃以上均維持5天（或以上），滿足無(wú)害化處理和腐熟標(biāo)準(zhǔn)。生物炭可增加高溫期堆體溫度，并有利于有機(jī)物的礦化。生物炭在高溫期顯著增加了NH4+-N，并在堆肥結(jié)束時(shí)增加NO3--N16.7～69.0％。堆肥結(jié)束后，與對(duì)照處理相比，添加生物炭的處理有效銅和有效鋅分別降低2.3％～1

3、3.0％，10.6％～24.2％。生物炭在堆肥的前期對(duì)纖維素酶和脲酶活性均有促進(jìn)作用，在堆肥結(jié)束時(shí)，這種作用有所減弱。
　　(2)通過(guò)Biolog方法分析表明，在堆肥高溫期，添加生物炭的處理能顯著增加高溫期微生物活性，且隨著添加比例的增加，微生物活性越高;在降溫期生物炭比例過(guò)高(20％)時(shí)，對(duì)提高微生物活性不利;在腐熟期各處理間無(wú)顯著差異。添加高比例的生物炭（BC10和BC20）降低了高溫期的微生物多樣性。主成分分析表明，添加生物

4、炭改變了堆肥過(guò)程中微生物群落結(jié)構(gòu)，BC10處理作用更為顯著，起分異作用的碳源主要為糖類、氨基酸類及羧酸類。
　　(3)堆肥結(jié)束后，大多數(shù)的ARGs豐度顯著下降。CK、BC5、BC10和BC20抗性基因(sul1除外)的分別下降了0.85、1.05、1.08和1.15數(shù)量級(jí)。在所有影響抗性基因的環(huán)境因子中，溫度是最重要的環(huán)境因子。生物炭降低了8/12tetC、tetG、tetW、tetX、sul2、drfA1、drfA7、ermB相