猪粪对抗生素在农田系统中行为的影响

发布时间：2017-04-26 00:11

  本文关键词：猪粪对抗生素在农田系统中行为的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着抗生素在养殖业的广泛应用,抗生素对农田生态环境污染逐渐显现。农田抗生素污染可影响土壤微生物的多样性,并通过影响土壤酶系统影响土壤中碳、氮、磷循环,增强微生物抗药性。但已有的研究主要关注抗生素类型和抗生素污染浓度对农田生态系统的影响,缺乏对施用畜禽粪便的情况下抗生素对农田土壤的作用或影响的研究。为此,本文通过室内模拟和田间试验,比较研究了猪粪施用与否对土壤吸附抗生素以及抗生素在土壤中降解的影响,探讨了施用猪粪情况下土壤微生物和土壤养分转化受到抗生素的影响程度及猪粪对蔬菜吸收与积累抗生素的影响；同时通过室内培养试验初步的分析了抗生素复合污染对土壤微生物的影响。获得了以下主要结果：1、土壤对4种抗生素的吸附强度：土霉素恩诺沙星泰乐菌素磺胺二甲嘧啶。猪粪的添加可以增强抗生素的吸附能力,使抗生素活性减弱,进而降低其对生态系统的影响。2、施用猪粪可加速土壤中抗生素的降解,降解速率随猪粪用量的增加而增加；促进作用在试验前期比后期更为明显。施用1.0%猪粪的土壤中土霉素、泰乐菌素、磺胺二甲嘧啶以及恩诺沙星的降解率分别比对照(未施猪粪)高出7.90%-8.80%、6.42%-7.21%、7.91%-9.33%和8.36%-12.54%。3、在不施用猪粪的情况下,高浓度的抗生素可明显降低土壤微生物生物量碳、土壤微生物的数量和蔗糖转化酶、过氧化氢酶及脲酶的活性,降低土壤有效氮(NH4-N, NO3-N)水平。但施用猪粪的情况下,高浓度的抗生素对土壤微生物的抑制作用明显变弱,对土壤酶的影响变得不明显；土壤微生物的数量、微生物生物量碳、酶活性和有效氮(NH4-N, NO3-N)主要受猪粪用量的控制。4、施用猪粪可增加土壤微生物生物量碳,促进土壤抗生素的降解,减少了蔬菜对土壤抗生素的吸收,降低程度随猪粪用量的增加而增加。蔬菜根部抗生素含量明显高于地上部位。5、室内模拟条件下,抗生素单一或复合污染均对土壤微生物多样性造成了影响。相对于单一污染,复合污染对土壤呼吸的影响并不明显；但对土壤脲酶活性有增强的作用,而对过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性效应不显著。高通量测序结果表明,抗生素污染明显改变土壤微生物群落结构,抗生素复合污染对土壤微生物造成的影响根据不同抗生素的复合而不同,其机理需要进一步进行探究。
【关键词】：抗生素 猪粪 农田系统 土壤微生物
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S181;X53
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 农田系统中抗生素污染研究进展13-27
• 1.1 引言13-14
• 1.2 农田系统中抗生素的来源与残留14-18
• 1.2.1 农田系统中抗生素的来源15-17
• 1.2.2 农田系统中抗生素的残留17-18
• 1.3 土壤对抗生素的吸附和抗生素在土壤中的降解18-21
• 1.3.1 土壤对抗生素的吸附18-20
• 1.3.1.1 土壤对抗生素的吸附机制18-19
• 1.3.1.2 土壤对抗生素吸附的影响因素19-20
• 1.3.2 抗生素在土壤中的降解20-21
• 1.3.2.1 非生物降解20
• 1.3.2.2 生物降解20-21
• 1.4 抗生素污染对土壤微生物的影响21-23
• 1.4.1 抗生素污染对土壤微生物群落结构和生态功能的影响21-22
• 1.4.2 抗生素污染诱导土壤微生物抗药性的产生22-23
• 1.5 抗生素污染对植物生长的影响23-25
• 1.6 需要进一步研究的问题25-26
• 1.7. 技术路线26-27
• 第二章 猪粪对土壤吸附抗生素的影响27-35
• 2.1 引言27
• 2.2 供试材料与研究方法27-30
• 2.2.1 供试材料27-29
• 2.2.2 研究方法29-30
• 2.2.2.1 添加猪粪处理29
• 2.2.2.2 基本理化性质测定29
• 2.2.2.3 抗生素吸附试验29-30
• 2.3 实验结果与讨论30-34
• 2.3.1 土壤对不同抗生素吸附的差异30-31
• 2.3.2 土壤类型对抗生素吸附的影响31-33
• 2.3.3 猪粪的添加对抗生素吸附的影响33-34
• 2.4 结论34-35
• 第三章 猪粪对抗生素在土壤中降解的影响35-41
• 3.1 引言35
• 3.2 材料与方法35-37
• 3.2.1 供试材料35-36
• 3.2.2 试验设置36-37
• 3.2.3 分析方法37
• 3.3 结果与讨论37-40
• 3.4 结论40-41
• 第四章 施用猪粪情况下抗生素污染对土壤微生物与土壤养分转化的影响41-46
• 4.1 引言41
• 4.2 材料与方法41-42
• 4.2.1 供试材料和试验设置41
• 4.2.2 分析方法41-42
• 4.3 结果与讨论42-45
• 4.3.1 土壤养分和微生物生物量碳42-43
• 4.3.2 土壤微生物组成和酶活性43-45
• 4.4 结论45-46
• 第五章 猪粪对蔬菜吸收与积累抗生素的影响46-51
• 5.1 引言46
• 5.2 材料与方法46-47
• 5.2.1 供试材料和试验设置46
• 5.2.2 分析方法46-47
• 5.3 结果与讨论47-50
• 5.3.1 对蔬菜生长的影响47-48
• 5.3.2 蔬菜中抗生素的积累48-50
• 5.4 结论50-51
• 第六章 抗生素复合污染对土壤微生物的影响51-60
• 6.1 引言51
• 6.2 材料与方法51-53
• 6.2.1 供试材料51-52
• 6.2.1.1 土壤51-52
• 6.2.1.2 抗生素52
• 6.2.2 试验设置52-53
• 6.2.2.1 抗生素污染对土壤呼吸作用的影响52-53
• 6.2.2.2 抗生素污染对土壤酶的影响53
• 6.2.3 分析方法53
• 6.3 结果与讨论53-59
• 6.3.1 抗生素污染对土壤呼吸作用的影响53-55
• 6.3.2 抗生素污染对土壤代表性酶活性的影响55-57
• 6.3.2.1 抗生素污染对土壤脲酶的影响55-56
• 6.3.2.2 抗生素复合污染对土壤过氧化氢酶的影响56
• 6.3.2.3 抗生素污染对土壤碱性磷酸酶的影响56-57
• 6.3.3 抗生素污染对土壤微生物多样性的影响57-59
• 6.4 结论59-60
• 第七章 结论及研究展望60-62
• 7.1 结论60-61
• 7.2 研究展望61-62
• 参考文献62-69
• 个人简介69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鲍陈燕;顾国平;章明奎;;兽用抗生素胁迫对水芹生长及其抗生素积累的影响[J];土壤通报;2016年01期

2 章明奎;顾国平;徐秋桐;;生物质炭降低蔬菜吸收土壤中抗生素的作用[J];农学学报;2016年01期

3 徐秋桐;顾国平;章明奎;;有机肥对土壤中抗生素降解的促进作用[J];浙江农业学报;2015年03期

4 杨晓洪;王娜;叶波平;;畜禽养殖中的抗生素残留以及耐药菌和抗性基因研究进展[J];药物生物技术;2014年06期

5 徐秋桐;鲍陈燕;章明奎;;土壤抗生素污染对3种蔬菜种子萌发及根系生长的影响[J];江西农业学报;2014年09期

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本文编号：327359