农业农村部环保所在粪肥还田对土壤耐药基因与病原微生物的影响解析方面取得了新进展

近日，农业农村部环境保护科研监测所在粪肥还田对土壤耐药基因（ARGs）与病原微生物（ARPs）的影响解析方面取得了重要进展，首次系统分析了化肥和有机肥施用对农田土壤ARGs 和 ARPs的影响，并筛选确定了其差异指示性的 ARGs 和 ARPs类别，该研究为有机肥安全利用与耐药基因扩散防控提供了理论依据。

粪肥还田是畜禽粪污资源化利用的主要出路。但粪肥还田往往导致粪肥源耐药基因与病原微生物在农田生态系统中的积累与传播。针对该问题，研究团队依托大理国家野外观测实验站，采用宏基因组测序与分箱技术相结合的方法，在为期 8 年的长期定位田间试验中系统解析了不同肥料施用（化肥和有机肥）对农田土壤ARGs 和 ARPs的影响，并筛选确定了其差异指示性的 ARGs 和 ARPs类别。结果表明，化肥与有机肥施用可赋予农田土壤具有不同的指示性ARGs亚型，其中 VanR、vanS、ermA 和 arnA 是化肥施用土壤中的差异指示性指标，而 rosB、multidrug transporter、mexW 和 aac(3)-I 的丰富度则仅在有机肥施用土壤中显著提高。化肥与有机肥施用均会导致土壤中ARPs的增殖，其中化肥主要导致Luteimonas病原菌属的增加，而有机肥则促进了Dokdonella 和Pseudomonas病原菌属的增殖。同时，我们还发现携带mexW和multidrug transporter的致病菌种Pseudomonas_H sp014836765仅在有机肥组中富集，该菌可视为有机肥施用土壤中的一个重要的指示性ARP指标。

综上，本研究进一步证实了农田施肥，尤其是有机肥的施用，可促进 ARGs 和 ARPs 在农田土壤环境中的扩散，亦存在增加土传 ARPs 增殖与传播的风险。本研究有助于评估ARGs 和 ARPs在施肥后农业系统中传播的风险，并可为防控农田系统下细菌耐药性的增殖扩散提供重要的科学依据。

该成果以题为"Deciphering discriminative antibiotic resistance genes and pathogens in agricultural soil following chemical and organic fertilizer"发表于《Journal of Environmental Management》。农业农村部环境保护科研监测所杨凤霞副研究员为论文第一作者，张克强研究员与王小龙博士为论文共同通讯作者。该项研究工作得到了国家自然科学基金和中央级科研院所基础前沿任务等项目的支持。

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301479722016838