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由于抗生素在畜禽养殖中的大量使用,残留的抗生素和抗生素抗性基因(ARGs)可能会在农业循环经济—国内一种新型的农业模式—系统中传播扩散。本研究以杭州市余杭区某农业循环经济系统为研究对象,从猪饲料到猪粪、猪粪经过厌氧发酵后产生的沼渣沼液、再到沼渣沼液施肥后的土壤、最后到土壤种植的黑麦草用作饲料整个循环过程中的抗生素和ARGs的丰度和变化特征做一个系统调查分析。采用超高液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)对所有样品中的8种抗生素进行检测分析,同时采用实时荧光定量PCR方法对样品中的10种四环素类抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetG、tetL、tetM、tetO、tetQ、 tetW、 tetX)、2种磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)和一类整合子(intI1)做定量分析。结果显示,该农业循环经济系统中土霉素和磺胺甲恶唑的检出率最高,粪便中土霉素浓度高达138.75mg/kg;在整个循环过程中不同抗性基因的相对丰度值有所波动,tetQ的平均相对丰度值最高,达到4.28+6.03×10-2。粪便经过厌氧发酵后,抗生素能得到一定的去除(去除率在11%～86%)。抗性基因则是有些增加(tetC、tetM)(P<0.05),有些减少(tetO、tetQ、tetW)(P<0.05),其他没有显著变化(P>0.05)。沼液经过管道运输之后,tetC、tetG和tetL基因的相对丰度值显著增加(P<0.05)。除了tetG和sulⅠ,大部分抗性基因在农业循环经济系统的下游蔬菜地土壤和鱼塘中的相对丰度值要显著高于对照蔬菜地和对照鱼塘(P<0.05)。此外,整个循环经济系统中抗性基因的总拷贝数与总氮、总磷、总有机物和16S-rRNA之间的存在显著正相关性(P<0.05),其相关系数分别是R2=0.515,0.322、0.451和0.882。这是首次对国内农业循环经济系统中的抗生素和抗性基因行为特征进行的调查研究,该结果可以为农业发展过程中抗生素的合理使用提供理论依据。