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有机肥施用对农田土壤和径流水中病原菌及细菌抗生素抗性水平的影响

作　者: 李松鹏
导　师: 林先贵；周立祥
学　校: 南京农业大学
专　业: 环境工程
关键词: 有机肥抗性细菌大肠菌群耐药谱分型聚类分析
分类号: S852.61
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 197次
引　用: 2次
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内容摘要

由于抗生素在畜禽养殖业上大量使用,抗生素以及具有抗生素抗性的细菌和病原菌可能通过施肥进入环境,进而危害人类健康。因此,有关兽用抗生素的生态环境风险评价已成为当前国内外研究热点之一。本文调查了规模化养殖场长期施粪土壤中细菌抗生素抗性水平以及菌群结构的变化,同时采用田间小区试验,研究了经不同处理的猪粪施用于农田后土壤中抗生素抗性细菌和病原微生物种群数量的变化动态,以评估集约化养殖产生的畜禽粪便直接施入农田的环境效应。主要结论如下:采用田间小区试验,用稀释平板培养法和发酵法研究了麦田施用不同处理的粪肥后表层土壤中的细菌抗生素抗性水平和病原微生物种群数量的变化情况。结果表明,施肥后1～6个月,施用猪粪和高量商品有机粪肥处理小区土壤中的磺胺、氨苄青霉素、四环素等抗生素抗性菌数及其占可培养细菌总数的百分比均较施饼肥处理有一定程度的增加趋势,同时施商品有机粪肥较直接施发酵猪粪对土壤微生态环境的影响要小。施肥1个月后,施用猪粪和商品有机粪肥处理小区土壤中的总大肠菌群数和粪大肠菌群数明显高于施饼肥处理,施肥3个月后,各施肥处理土壤中0的大肠菌群数差别不大。采用田间小区试验,用稀释平板培养法和发酵法研究了稻田施用不同处理的粪肥后表层土壤和田面径流水中的细菌抗生素抗性水平和病原微生物种群数量的变化情况。结果表明,施肥一周后,施猪粪和施商品有机粪肥的稻田表层土壤和田面径流水中的可培养细菌总数以及磺胺、氨苄青霉素、四环素三种抗生素抗性菌数明显高于施饼肥处理,但抗生素抗性菌占可培养细菌总数百分比增加不明显。施肥一个月后,施猪粪和施商品有机粪肥的小区田面径流水中可培养细菌总数仍然偏高,其它各项指标均与施饼肥无明显差别。粪肥施用量对土壤和田面径流水中抗生素抗性菌百分比的影响不大,但高量施用粪肥能增加可培养细菌总数以及抗生素抗性细菌的数量。施用粪肥可以增加稻田土壤和田面径流水中粪大肠菌群数量,但粪大肠菌群仅存活不到一个月。使用药敏纸片扩散法,测定施肥后小区土壤中大肠菌群菌及大肠杆菌对11种抗菌药物的抗性。结果表明,施用发酵猪粪和商品有机肥后小区土壤中的大肠菌群抗性模式明显增多。聚类分析和主成分分析表明粪肥中的大肠杆菌与施饼肥土壤中的大肠杆菌耐药特征明显不同,可以被很好的分开,同时分类结果也显示了施粪土壤中残留有来自粪肥的大肠杆菌。养殖场调查显示,长期施粪土中的抗性细菌数量比未施粪肥空白土高约1个数量级。施粪土壤中的革兰氏阳性细菌的比例较未施粪肥空白土低。施粪土壤中的可培养细菌总数比未施粪肥空白土高,但伊红美兰平板上显示其细菌的菌落形态多样性减少。施粪土壤中的四环素、卡那霉素、氯霉素、链霉素、庆大霉素等抗生素抗性菌百分比均较未施粪肥空白土有一定程度的增加。

全文目录

摘要  7-9
ABSTRACT  9-11
第一章引论  11-22
  1 文献综述  11-17
    1.1 兽用抗生素的用途及分类  11
    1.2 抗生素的滥用导致抗生素的残留  11-12
    1.3 抗生素的滥用导致大量抗生素抗性菌的产生  12-13
    1.4 动物用抗生素残留对环境微生态的影响  13-14
    1.5 抗生素抗性菌在环境中的扩散  14-16
    1.6 动物粪肥中的病原菌在农田中的存活  16-17
    1.7 减轻畜用抗生素生态危害的途径  17
  2 课题研究意义和技术路线  17-18
    2.1 本文研究目的  17
    2.2 本文研究特色  17-18
    2.3 本文研究内容  18
    2.4 技术路线  18
  3 材料与方法  18-22
    3.1 小区设计和样品采集  18-19
    3.2 抗生素配制  19
    3.3 好氧可培养细菌计数  19-20
    3.4 抗生素抗性细菌计数  20
    3.5 革兰氏阳性细菌计数  20
    3.6 大肠菌群和粪大肠菌群测定  20
    3.7 大肠杆菌与大肠菌群的分离与鉴定  20
    3.8 大肠菌群的药敏纸片实验  20-22
第二章养猪场施粪土壤病原菌及细菌抗生素抗性水平调  22-31
  1 材料与方法  22-24
    1.1 材料  22-23
    1.2 方法  23-24
  2 结果与讨论  24-30
    2.1 土壤和粪便样品中的微生物群落结构比较  24-26
    2.2 样品中的抗生素细菌数量及其占可培养细菌总数的百分比  26
    2.3 样品中的大肠菌群耐药分析  26-30
  3 结论  30-31
第三章有机肥施用对麦田土壤中病原菌和细菌抗生素抗性水平的影响  31-38
  1 材料与方法  31-32
    1.1 小区设计和样品采集  31
    1.2 抗生素抗性细菌的计数  31-32
    1.3 总大肠菌群和粪大肠菌群数量测定  32
  2 结果  32-36
    2.1 有机肥和基础土样中的抗生素抗性细菌和病原菌数量  32-33
    2.2 麦田施有机肥后对表层土壤中抗生素抗性细菌数量的影响  33-35
    2.3 麦田施有机肥后对表层土壤中总大肠菌群和粪大肠菌群数量的影响  35-36
  3 讨论  36-37
  4 结论  37-38
第四章有机肥施用对稻田病原菌和细菌抗生素抗性水平的影响  38-46
  1 材料与方法  38-39
  2 结果与分析  39-43
    2.1 有机肥和基础土样中的抗生素抗性菌和病原菌数量  39-40
    2.2 施不同有机肥后稻田表层土壤中抗生素抗性细菌的数量  40-41
    2.3 施不同有机肥后田面径流水中抗生素抗性细菌的数量  41-42
    2.4 施不同有机肥后稻田表层土壤中总大肠菌群及粪大肠菌群数  42-43
    2.5 施不同有机肥后田面径流水中总大肠菌群及粪大肠菌群数  43
  3 讨论  43-45
  4 结论  45-46
第五章不同施肥下土壤中大肠菌群的耐药谱型分析  46-54
  1 材料与方法  46-47
    1.1 土样及肥料的来源  46
    1.2 大肠菌株的分离和鉴定  46-47
    1.3 药物敏感性试验  47
    1.4 普通耐药谱分型  47
    1.5 定量耐药谱分型  47
  2 结果与讨论  47-52
    2.1 施肥后土壤中的抗性大肠菌群百分比的变化  47-49
    2.2 施肥后土壤中的大肠菌群的主要抗性模式的变化  49-51
    2.3 不同土样和粪肥中的25株大肠杆菌的亲缘关系树状图  51-52
  3 结论  52-54
第六章全文结论与研究展望  54-56
  1 全文结论  54
  2 研究展望  54-56
参考文献  56-66
致谢  66

有机肥施用对农田土壤和径流水中病原菌及细菌抗生素抗性水平的影响

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