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为探究粪肥施用对土壤 - 植物系统中抗生素抗性基因（ARGs）迁移的影响，研究人员以鸡粪和牛粪设置不同施用比例处理。结果发现施肥增加土壤、根和叶区抗性基因数量，且受肥料类型和比例影响。该研究为理解 ARGs 传播提供理论依据。
在当今农业生产中，畜禽粪便作为有机肥料被广泛应用于土壤，以提升土壤肥力、促进作物生长。然而，这背后却隐藏着一个日益严峻的问题 —— 抗生素抗性基因（Antibiotic Resistance Genes，ARGs）的传播。随着抗生素在畜禽养殖中的大量使用，畜禽粪便成为了 ARGs 的 “储存库”。这些 ARGs 一旦进入土壤，就可能通过各种途径在土壤微生物、植物以及人体之间迁移，对生态环境和人类健康构成潜在威胁 。例如，携带 ARGs 的微生物可能使土壤中的有益微生物群落结构失衡，影响土壤生态系统的正常功能；而植物吸收 ARGs 后，人们食用这些植物，ARGs 有可能在人体内传播，降低抗生素的治疗效果，增加感染疾病的风险。因此，深入了解粪肥施用对土壤 - 植物系统中 ARGs 迁移的影响迫在眉睫。
为了解开这些谜团，来自未知研究机构的研究人员开展了一项针对土壤 - 生菜系统的研究。他们选取了鸡粪和牛粪这两种典型的畜禽粪便，设置了 1%、3%、8% 不同的施用比例进行处理，以此来探究不同源粪肥施用下 ARGs 在土壤 - 生菜系统中的迁移规律。这项研究成果发表在了《Environmental Pollution》上，为该领域的研究提供了重要的参考依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，采集土壤样本，他们从中国山东省泰安市的一处玉米种植园获取土壤样本，该土壤在过去五年未施用过任何有机肥。采集 0 - 20cm 的表层土，多点采样混合后风干、过筛用于盆栽实验。其次，获取粪肥样本，鸡粪和牛粪均来自山东农业大学科技创新园的养殖场，并进行了好氧堆肥处理。最后，通过对土壤、生菜根和叶中的 ARGs、可移动遗传元件（Mobile Genetic Elements，MGEs）以及细菌群落结构进行分析检测，来探究它们之间的关系。
研究结果如下：
- 粪肥施用对土壤性质和重金属含量的影响：研究发现，与对照组（CK）相比，施用鸡粪或牛粪对土壤理化性质的影响呈现相似趋势。均能增加土壤的 pH 值和总氮（TN）含量，在 8% 添加组中，土壤有机质（OM）和总磷（TP）含量显著增加，其中牛粪组对 OM 含量的提升更明显，而鸡粪处理组在某些指标上的增加幅度更大。
- 粪肥施用对 ARGs 和 MGEs 的影响：研究结果表明，有机肥的施用增加了土壤、根和叶区抗性基因的数量。不同粪肥类型和施用比例对 ARGs 和 MGEs 的富集程度有显著影响。在 3% 牛粪处理下，叶组织中 ARGs 和 MGEs 的绝对富集水平最高，分别达到 2.53 倍和 2.01 倍；而鸡粪在 1% 添加量时，ARGs 和 MGEs 的富集水平最高，分别为 2.51 倍和 1.81 倍 。
- 细菌群落结构与 ARGs 迁移的关系：研究还发现，施用的粪肥与土壤 - 生菜系统中的细菌群落组成具有高度相似性，这表明 ARGs 可能通过微生物在该系统中传播。并且土壤性质对微生物群落结构起着关键的决定作用，土壤 pH 值与氨基糖苷类、四环素类、磺胺类和大环内酯类相关的特定 ARGs 之间存在显著的正相关关系。
在研究结论和讨论部分，研究人员指出，该研究调查了不同比例畜禽粪便（鸡粪和牛粪）施用下温室土壤 - 生菜系统中 ARGs 和细菌群落的分布情况。结果显示，粪肥的添加增加了土壤中 ARGs 的丰度，且在不同施用率下，ARGs 迁移和扩散的风险也随之增加。与对照组和牛粪添加组相比，鸡粪的施用对土壤微生物群落的干扰更大。这一研究揭示了细菌群落结构的演变是驱动粪肥改良土壤 - 植物系统中 ARGs 迁移的重要机制，为理解农业生产活动导致的土壤和植物中 ARGs 的传播提供了理论基础。对于未来合理利用畜禽粪便、减少 ARGs 的传播风险，保障土壤生态安全和人类健康具有重要的指导意义。它为后续制定相关的农业生产规范和环境管理策略提供了科学依据，有助于在农业发展和环境保护之间找到平衡，推动可持续农业的发展。
