兽用抗生素磺胺二甲嘧啶对稻田N2O排放的影响及其微生物机制
来源：环境科学杂志2019年第1期北京时间：
作者：吴杰,李志琳,徐佳迎,王珏,蒋静艳
单位：南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095,南京农业大学资源与环境科学学院, 南京 210095
摘要：为研究磺胺类兽用抗生素对稻田N2O排放的影响及其微生物机制，采用田间原位观测试验，对比分析不同浓度磺胺二甲嘧啶（sulfamethazine，SMZ）对稻田N2O排放及硝化反硝化过程底物和相关功能基因丰度的影响.本试验共设5个处理，分别为：无肥料无抗生素（CK）；猪粪为基肥，尿素为追肥，分别添加0、5、15和30 mg·kg-1的SMZ处理（SMZ0、SMZ5、SMZ15和SMZ30），在整个水稻生长季定期采集和分析土壤和气体样品.结果表明，不同浓度SMZ均未改变稻田N2O排放的季节性规律，整个观测期N2O排放通量，与SMZ0处理相比，SMZ15有显著差异（P<0.05），SMZ30和SMZ5无显著差异（P > 0.05）.中、高浓度处理SMZ15和SMZ30在均值水平上增加了N2O累积排放量，分别是SMZ0处理的3.47和4.67倍，且增加了土壤NO3--N含量.与SMZ0处理相比，中、高浓度处理对土壤总细菌16S rRNA基因丰度、硝化过程中氨氧化古菌AOA amoA和氨氧化细菌AOB amoA基因丰度以及反硝化过程中的nirK、nirS和nosZ基因丰度均有明显的激活作用（P<0.05），低浓度处理SMZ5对各基因丰度则有轻微抑制作用.具体表现为SMZ30、SMZ15与SMZ0处理的16S rRNA、AOA amoA、AOB amoA以及nirK、nirS、nosZ基因丰度比值的平均值分别为：1.58、1.77、2.15、1.38、1.33、1.42和1.24、1.37、1.08、1.65、1.11、1.64，而SMZ5与SMZ0处理的6个上述基因丰度比值均小于1，仅分别为0.80、0.99、0.92、0.76、0.76和0.77.N2O排放通量与nirK基因丰度呈极显著正相关（P<0.01），表明SMZ通过影响反硝化菌活性进而对N2O排放产生作用.因此，兽用抗生素对农田的污染不可忽视，应从源头上合理控制使用，以减少其环境生态风险.
关键词：磺胺二甲嘧啶(SMZ),稻田,N2O排放,猪粪,硝化反硝化过程,
