蚯蚓对金霉素污染土壤酶活性和微生物群落的影响

摘要

为探究蚯蚓对抗生素污染土壤酶活性和微生物群落的影响,选取金霉素为目标污染物,威廉环毛蚓(内层种)和赤子爱胜蚓(表层种)为实验生物,通过高效液相色谱-串联质谱法、土壤酶试剂盒(微板法)、高通量测序技术和冗余分析对土壤中金霉素残留、酶活性和微生物群落进行了测定与分析.结果表明:经过28 d的培养,蚯蚓处理组中金霉素浓度(0.0224～1.0060 mg·kg-1)显著低于对照组土壤(0.0335～1.5850 mg·kg-1).金霉素抑制了土壤脱氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,激活了过氧化氢酶的活性.两种蚯蚓均激活了土壤脱氢酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性,最大激活率分别为77.80％～88.50％、4.00％～6.16％、69.20％～72.60％、43.20％～48.80％;碱性磷酸酶的活性受到抑制,最大抑制率为23.8％～25.0％.高通量测序结果表明两种生态型蚯蚓均可改变土壤中细菌群落结构,不同蚯蚓类型对细菌群落结构的影响存在有差异.两种蚯蚓的加入均未改变土壤中优势菌门的组成,但都改变了其丰度占比.在属水平上,Flavobacterium、Aeromonas、Luteolibacter、Adhaeribacter和Pseudomonas等潜在金霉素降解菌被两种蚯蚓刺激丰度显著增加,加速了土壤中金霉素的降解.冗余分析结果表明,土壤中pH、有机质含量、金霉素浓度和细菌群落结构是影响土壤酶活性变化的重要因子.研究表明,威廉环毛蚓对脱氢酶、蔗糖酶和脲酶的促进作用优于赤子爱胜蚓.