表面活性劑對堆肥過程中微生物群落多樣性及抗生素抗性基因豐度的影響.pdf

1、抗生素在促進(jìn)動物生長和預(yù)防動物疾病方面有重要作用，近年來被大量的用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)?？股氐臑E用使得其大部分以原形或代謝物的形式隨畜禽糞尿排出，造成畜禽糞便中的殘留量較高。然而，畜禽糞便中大量殘留的抗生素可誘導(dǎo)環(huán)境中抗性微生物和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）的產(chǎn)生。好氧高溫堆肥是畜禽糞便無害化處理和資源化利用的主要手段。表面活性劑是一種可以降低液/固界面張力的活性物質(zhì)，它可以改變固體顆粒表

2、面的固液界面性質(zhì)，改善微生物生長的微環(huán)境，進(jìn)而提高堆肥的效率。表面活性劑在堆肥中的應(yīng)用陸續(xù)報道，其中在污泥，園林廢棄物堆肥中的應(yīng)用較多。但將表面活性劑用于畜禽糞便堆肥中，探究其對堆肥過程中微生物群落多樣性以及抗生素抗性基因的影響的研究甚少。本試驗以小麥秸稈和雞糞為堆肥原料，通過雞糞好氧堆肥試驗，添加不同類型的表面活性劑鼠李糖脂(RL)和吐溫80(Tw)，主要采用酶活分析法、Biolog法、實時定量PCR技術(shù)等，研究了鼠李糖脂和吐溫80對

3、堆肥過程中堆料理化性質(zhì)、有效態(tài)重金屬含量、酶活性、微生物群落多樣性、抗性基因的影響。主要結(jié)果如下:
　　1.RL和Tw對堆料理化性質(zhì)及有效態(tài)重金屬的影響
　　經(jīng)過30d的堆肥處理，各處理堆體溫度均在55℃以上保持4d，達(dá)到了無害化處理的標(biāo)準(zhǔn)。各處理GI指數(shù)均大于80％，C/N小于16，達(dá)到了腐熟標(biāo)準(zhǔn)，其中添加表面活性劑處理升溫較快，高溫期延長，提前腐熟，且能有效地降低有效態(tài)重金屬Zn和Cu的濃度。
　　2.RL和Tw對

4、堆肥過程中酶活性及微生物群落多樣性的影響
　　添加表面活性劑鼠李糖脂和吐溫80提高了脲酶、纖維素酶活性，促進(jìn)了堆肥中纖維素的降解。添加表面活性劑AWCD值、Shannon指數(shù)和Simpson指數(shù)顯著大于CK處理。表面活性劑改變了堆肥過程中微生物群落功能多樣性，起分異作用的碳源主要為糖類、羧酸類及氨基酸類。
　　3.RL和Tw對堆肥過程中抗生素抗性基因和一類整合子豐度的影響
　　從堆肥各時期樣品中共檢出6種四環(huán)素類抗性基

5、因，3種磺胺類抗性基因，3種大環(huán)內(nèi)脂類抗性基因，1種喹諾酮類抗性基因，1種Ⅰ類整合子。堆肥結(jié)束后，Tw處理的抗性基因豐度降低1-4.7logs，RL處理降低0.8-3.7logs，添加表面活性劑處理的抗性基因豐度均比CK處理低。結(jié)果表明，在好氧高溫堆肥中添加表面活性劑是一種有效降低抗生素抗性基因的方法，但不能徹底去除抗性基因，還需要進(jìn)一步處理降低抗性基因?qū)Νh(huán)境帶來的風(fēng)險。
　　鼠李糖脂和吐溫80可使農(nóng)業(yè)廢棄物堆肥過程升溫加快，高溫