外源菌剂添加量对牛粪好氧堆肥中抗生素抗性基因的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2025年第7期北京时间：

作者：顾小凤，芶久兰，魏全全，张萌，柳玲玲

单位：(贵州省农业科学院土壤肥料研究所，贵州 贵阳 550006)

摘要：为探究外源菌剂添加量对牛粪好氧堆肥中抗生素抗性基因的影响，将牛粪和高粱秸秆按体积比7∶3混合，并添加不同剂量的粉状商品菌剂(T1～T4:添加量分别为混合堆体干质量的 0‰、0.5‰ 、5‰、50‰)进行堆肥，每个处理3个重复。研究不同添加量对堆体温度、发芽指数、抗生素抗性基因种类、丰度及相关性的影响。结果表明，堆肥过程中，最高温出现在T2处理，为74℃。T3处理高温期维持时间最长，为10 d。T3处理黄瓜的发芽指数最高，为133.82%。T1处理检测出76个抗生素抗性基因(ARGs)亚类，4个可移动基因元件(MGEs)亚类；T2处理检测出101个ARGs亚类，5个MGEs亚类；T3处理检测出79个ARGs亚类，5个MGEs亚类；T4处理检测出96个ARGs亚类，6个MGEs亚类。与T1处理相比，T2～T4处理的APH(6)-Id、IS6100、IS1247、ErmF、floR、sul2、tetX、tnpA-3丰度均存在不同程度的下降，下降幅度分别为0.64%～39.54%、7.31%～34.29%、51.08%～78.27%、30.40%～41.84%、60.73%～81.23%、20.00%～42.03%、29.70%～57.99%、5.46%～31.38%，T3处理下降幅度最大。相关性分析显示，菌剂添加量与IncI1_repI1、ISEcp1、aadA2、aadA17、sul1间存在正相关关系，与ErmF、floR、ISCR1间存在负相关关系。IncI1_repI1绝对定量丰度随着菌剂添加量的增加而升高，ISEcp1、aadA2、sul1、ErmF、floR、ISCR1绝对定量丰度随着菌剂添加量的增加呈现先降低后升高的趋势，aadA17绝对定量丰度随着菌剂添加量的增加呈现先升高后降低再升高的趋势。IS6100与APH(6)-Id和qacF_H间存在显著正相关关系，与tnpA-3存在极显著正相关关系。IS1247与sul2和tetX间存在显著正相关关系，与ErmF和floR间存在极显著正相关关系。说明可移动基因元件IS6100和IS1247有可能是ARGs丰度增加的载体。上述结果表明，在牛粪堆肥过程中，添加外源菌剂能延长堆体高温时间，提升腐熟度，降低APH(6)-Id、IS6100、IS1247、ErmF、floR、sul2、tetX、tnpA-3的绝对定量丰度，以T3处理效果最佳。

关键词：外源菌剂;菌剂添加量;牛粪;抗生素抗性基因;好氧堆肥

基金资助：基金项目:黔农科院青年基金〔2022〕09号；黔科合支撑〔2023〕一般467；黔农科院青年基金〔2023〕09号。