复合菌剂添加对鸡粪膜堆肥过程中耐药基因消减的影响

作     者：曾经理 谢诗茵 邓毅恒 牛世华 李有建 邢斯程 廖新俤 

作者机构：华南农业大学动物科学学院 温氏食品集团股份有限公司 华南农业大学群体微生物研究中心 广东省农用动物基因组学与分子育种重点实验室 畜禽繁育国地联合工程技术研究中心 广东省猪禽养殖业重点实验室 

出 版 物：《农业环境科学学报》 (Journal of Agro-Environment Science)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：090101[农学-作物栽培学与耕作学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(32072783) 现代农业产业技术体系建设专项资金项目(CARS-40) 

主　　题：鸡粪 膜堆肥 耐药基因 复合菌剂 分层样本 氮素 

摘      要：为探究复合菌剂添加对蛋鸡粪膜堆肥过程中耐药基因消减的规律，以蘑菇渣为辅料混合蛋鸡粪开展膜堆肥试验。试验设计空白肉汤组（CK）、市售菌剂组（EM）、自研菌剂组（PB4和PB5），采集第0天、第30天混合样本，对第30天样本额外采集上、中、下层分层样本，对样本理化指标和耐药基因进行分析，分别探讨3种菌剂对膜堆肥过程中耐药基因的消减规律和对氮素固存的影响。结果表明：本研究所选取的9个耐药基因和2个可移动遗传元件中，在第30天混合样本中，相较于初始ARGs绝对丰度，EM组相较于CK组显著提高了bla-NDM、tetA的去除率(P0.05），PB4、PB5组相较于CK组显著提高了bla-NDM、ermC、intI2、tetA的去除率(P0.05），但PB5组在drfA1、intI1、tetX的去除效果显著低于CK组(P0.05）。相较于初始丰度，PB5菌剂使用还促进了tetX丰度的增加，EM菌剂使用促进了ermC、intI2、tetX丰度的升高，CK组中ermC、intI2、tetA丰度也出现升高。对比组内初始耐药基因丰度，添加PB4菌剂对总耐药基因绝对丰度的去除率为77.6%，显著高于CK（67.3%）、EM（70.4%）和PB5（72.2%）。分层样本中，EM菌剂对底层样本耐药基因去除效果最佳为53.1%，PB4、PB5菌剂对上、中层样本耐药基因去除率均高于90%，但PB5菌剂提高了底层样本耐药基因的丰度。PB4菌剂在氮素固存方面表现最佳，相较堆肥结束CK组，添加PB4菌剂显著增加了13.7%的铵态氮含量和4.97%的硝态氮含量，显著减少了12%的氨气累计排放(P0.05），添加EM菌剂和PB5菌剂对氨气减排效果不显著，且添加PB5菌剂使得硝态氮含量降低。综上所述，PB4菌剂对于耐药基因的消减以及氮素固存的综合效益最佳。本研究中，菌剂添加有利于降低膜堆肥产品中耐药基因的残留，降低堆肥产品的应用风险，同时探讨了不同层样本耐药基因赋存情况，对膜堆肥产品的开发利用提供理论支撑。