生物熏蒸降低了ARGs从土壤到生菜根部的丰度比值，而灭多威熏蒸则增加了从土壤到生菜叶片的丰度比值

《Journal of Environmental Chemical Engineering》：Biofumigation reduced the abundance ratio of ARGs from soil to lettuce roots, whereas dazomet fumigation increased the ratio from soil to lettuce leaves

　　土壤熏蒸显著降低了ARG和MGE的相对丰度。化学熏蒸使ARG减少最多达58.63%，而生物熏蒸则减少61.56%。在化学熏蒸中，细菌丰度与ARG存在显著相关性。生物熏蒸降低了ARG从土壤向生菜根部转移的丰度比率。**引言**近年来，抗生素等新兴污染物日益引发关注，尤其是其环境污染问题及潜在的公共健康风险[1]、[2]。统计数据表明，按照当前使用模式，全球抗生素用量可能从2019年的110,777吨增长到2040年的约143,481吨[3]。抗生素的过度使用加剧了环境中抗生素抗性基因（ARGs）的传播和迁移。ARGs的存在可增强微生物对抗生素的抵抗力，给疾病治疗带来重大挑战。根据世界卫生组织[4]，若无有效干预，到2050年全球归因于抗生素抗性的死亡人数可能达到1000万。在农业领域，污水灌溉和畜禽粪肥施用是土壤中ARGs的主要来源[5]、[6]，这些ARGs可被作物吸收并随后通过食物链传递[7]。大量研究表明，环境中的ARGs通过垂直基因转移和水平基因转移（HGT）增殖，导致土壤-植物系统中ARGs积累，最终对健康构成威胁[8]、[9]、[10]。然而，并非所有ARGs对人类健康构成相同的风险。一种风险分类框架根据三项标准对ARGs进行分级：1）在人类相关环境中的富集、2）基因流动性、3）宿主致病性。不满足上述任何标准的ARGs被归类为IV级（威胁最小）；在人类环境富集但不具流动性和致病性的归为III级（低风险）；具环境富集和流动性但缺乏致病性的归为II级，代表"潜在未来威胁"；同时满足三项标准的I级ARGs具有重大健康风险，I级和II级共同归类为高风险ARGs[11]、[12]。因此，开展土壤中ARGs、尤其是高风险ARGs的削减研究意义重大。土壤熏蒸是一种在温室中广泛使用的常见农业实践，通过将熏蒸剂施用于土壤并用塑料薄膜覆盖以创造密闭环境。释放出的有毒气体具有杀灭病原微生物和控制土传病害的潜力[13]。在全球范围内，土壤熏蒸已被广泛应用于果园重植、草莓生产、蔬菜种植和观赏植物种植。在中国，过去60多年来，它主要应用于姜、草莓和药用植物等经济价值较高的作物。熏蒸后配套施用硅肥和腐植酸钾有机肥，促进了厚壁菌门、绿弯菌门、芽孢杆菌属和放线菌属等有益微生物的生长。这不仅增强了镰刀菌和疫霉等病原体的死亡率，还提高了草莓产量[14]。碳酸氢铵是一种新型熏蒸剂，通过释放氨气有效控制由瓜类尖孢镰刀菌引起的黄瓜、西瓜和甜瓜枯萎病[15]。在酸性土壤中将其与石灰结合使用，成功控制了香蕉根结线虫病[16]。生物熏蒸作为化学熏蒸的环保替代方案，使用植物残渣和畜禽粪肥等有机材料。Ghoname等[17]、[18]证明，新鲜鸡粪熏蒸可达到与化学熏蒸相当的病害控制效果和生长促进作用，同时提高土壤无机氮和微生物呼吸速率，并加速有益微生物群落的恢复[19]。此外，使用芥末或大麦残留物进行生物熏蒸可减少反硝化活性和N?O排放，表明N?O产生途径受到抑制[20]。尽管土壤熏蒸已被全球农业生产广泛采用，但其对土壤中ARGs影响的研究仍有限。一项研究表明，在33.5%和22%浓度下施入多菌灵后10天和20天，ARG水平分别增加17.3%和10.9%，并在50天后恢复到对照水平[21]。另一项研究表明，秸秆改良通过降低携带ARGs的潜在病原细菌频率并中断其传递途径，显著降低了ARGs丰度[22]、[23]。鉴于土壤熏蒸通过杀灭微生物——而这些微生物是ARGs的重要蓄积库——来消除土传病害，这无疑将改变农业系统中的ARGs水平。基于目前对土壤微生物对土壤熏蒸响应的了解，我们假设土壤熏蒸将通过降低细菌丰度来减少土壤中ARGs的丰富度和丰度，而有机改良处理则增加细菌丰度。化学熏蒸剂和生物熏蒸剂可诱导不同的细菌群落组成和结构。我们选择了五种熏蒸剂（棉隆、碳酸氢铵、小麦秸秆、有机肥和水龙芽菜）综合分析其对土壤性质、微生物群落组成、潜在病原细菌及土壤ARGs特征的影响，以及ARGs和MGEs从土壤向植物转移的比率。研究结果为农业土壤中ARGs的削减提供了理论基础和创新策略。**微宇宙实验与土壤采样**本研究使用的土壤采集自北京市房山区的一个农田，该农田种植玉米，有施用有机肥的历史，但未进行过熏蒸处理。土壤样本经风干后过2毫米筛用于后续实验。理化性质详见表1。熏蒸剂棉隆购自南通世庄化工有限公司，为颗粒剂型，有效成分纯度为98%。**不同熏蒸处理对土壤理化因子的影响**与CK土壤相比，DZ、AB、WS、OF和MS熏蒸剂显著提高了土壤EC（P < 0.05）（表1）。与CK土壤相比，DZ和AB处理对土壤OM无显著影响（P > 0.05），而OF、MS和WS处理显著提高了土壤OM（P < 0.05），其中OF处理效果最为显著。AB处理使土壤NH??-N显著提高到295.91 mg/kg，远高于CK的1.07 mg/kg。相比之下，DZ、WS、OF和MS处理下NH??-N保持在……**化学熏蒸对土壤ARGs的影响**本研究证明化学熏蒸减少了全部9类ARGs，ARGs总丰度减少率为48%~58%，其中高风险ARGs最大减少率达63%。这些发现凸显了化学熏蒸在减少土壤中ARGs丰度方面的潜力。同时，观察到的微生物群落变化——细菌丰度降低和组成重构（如放线菌门减少、绿弯菌门和酸杆菌门增加）——与……**结论**总之，化学熏蒸和生物熏蒸在本研究的有效降低了土壤中目标ARGs和MGE的相对丰度。化学熏蒸通过其杀灭微生物的致死效应削弱ARGs，且熏蒸剂的化学毒性起主导作用。化学熏蒸剂的类抗生素效应增加了微生物的选择压力，从而带来ARGs从土壤向植物组织水平转移的风险。生物熏蒸则不……**CRediT作者贡献声明**Qinping Sun：撰写——审稿与编辑、资源、资金获取、概念构思。Xiang Zhao：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法学、资金获取、数据整理、概念构思。Jian Wang：撰写——初稿、方法学、数据整理。Hang-Wei Hu：撰写——审稿与编辑、数据整理。Junxiang Xu：软件、调查。Yufei Li：调查。Qianqian Lang：软件。Ling Zhang：软件。**利益冲突声明**作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能影响本文所报告的工作。**致谢**本研究得到国家重点研发计划（2023YFD1702000）、北京农林科学院改革与发展专项（ZHSQN202606和ZHSZD202601）、国家自然科学基金委（42207034）和北京市高层次创新创业人才培育计划青年精英科学家资助项目（编号20250889）支持。Xiang Zhao | Jian Wang | Hang-Wei Hu | Junxiang Xu | Yufei Li | Qianqian Lang | Ling Zhang | Qinping Sun