彭双
- 作品数：10 被引量：90H指数：5
- 供职机构：中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：农业科学环境科学与工程生物学医药卫生更多>>
- 鸡粪和猪粪生物发酵过程中抗生素抗性基因的动态变化被引量：5
- 2023年
- 畜禽粪便是储存和传播抗生素抗性基因(ARGs)的主要载体.为明确鸡粪和猪粪堆肥过程中ARGs和MGEs相对丰度的变化及影响其消减的关键环境因子,探索减少畜禽粪便堆肥中ARGs含量并降低其污染风险的有效方法,采用实时荧光定量PCR技术和16S rRNA高通量测序技术,测定了鸡粪和猪粪好氧堆肥75 d的过程中,不同阶段10种ARGs和7种可移动遗传元件(MGEs)的丰度变化和细菌群落变化,分析了ARGs和MGEs与细菌群落的相关性和堆体理化性质(温度、含水率、pH和DOC)变化对ARGs和MGEs丰度的影响.结果表明,猪粪(PM)中ARGs和MGEs丰度显著高于鸡粪(CM).堆肥结束后,两种堆肥中9种ARGs和5种MGEs的相对丰度均显著降低,其中CM中3种ARGs(tetM、tetT和aacA)和4种MGEs(ISEcp1、IS1216、IS613和tnp614)的去除率达到99%;PM中9种ARGs[tetB(P)、tetL、tetM、tetO、tetT、aacA、aadD、aphA3和sat4]及4种MGEs(ISEcp1、IS26、IS1216和tnp614)去除率均达到99%;而两种堆体中的tetG、intI1和IS6100相对丰度均呈增长趋势.厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)是堆肥中的主要细菌类群,相关性分析结果表明放线菌门和变形菌门(Proteobacteria)可能是tetG和intI1的潜在宿主,它们在堆肥后期丰度增加可能是导致这2种基因丰度增加的原因.冗余分析(RDA)表明,含水率和pH是影响CM和PM堆肥过程中ARGs和MGEs相对丰度变化的关键环境因子,堆肥理化性质、细菌群落和MGEs共同驱动了ARGs的组成和丰度变化.堆肥可显著降低鸡粪和猪粪中ARGs的丰度,从而降低畜禽粪便在农业生产中ARGs扩散的风险;但仍有部分ARGs和MGEs高丰度残留,因此需进一步优化堆肥工艺,提高畜禽粪便的无害化处理效果,促进有机肥安全农用.
- 张丹彭双王丹青王一明王一明
- 不同施肥处理对植烟土壤细菌群落的影响被引量：6
- 2021年
- 应用定量PCR技术和高通量测序技术研究施用有机肥(YJ)、有机无机肥(YW)和无机肥(WJ)3 a后土壤理化性质和细菌群落结构、数量和功能的变化。结果显示不同施肥处理下,土壤理化性质发生改变,其中WJ和YJ处理降低了土壤p H,但YJ处理能显著提升土壤有机质含量,而YW处理在维持土壤pH的同时提高土壤速效养分和有机质含量。土壤细菌数量、群落结构和功能也相应地发生变化,YJ和YW处理土壤中的细菌16Sr RNA基因拷贝数显著高于WJ,YW处理的土壤细菌群落alpha多样性最高。主坐标分析和ANOSIM检验进一步表明,影响土壤细菌群落结构的最主要因素是土壤p H。此外,施肥3 a后土壤中部分益生菌相对丰度也发生明显的变化,YW处理土壤中Gemmatimonadaceae、Micrococcaceae和Haliangiaceae等植物促生菌的丰度显著较高,YJ处理土壤中Intrasporangiaceae、Xanthomonadaceae、Chitinophagaceae、Burkholderiaceae等具有固氮或生防功能的细菌丰度较高,YW和YJ处理均增加了固氮菌Rhizobiaceae的丰度。细菌群落结构的改变进一步影响了细菌群落的功能,YW处理显著增加了土壤细菌群落的硝化功能。本研究结果可为烟叶生产中合理施肥提供科学依据。
- 王珏杜琴彭双林先贵林先贵王一明戴勋李军营
- 关键词：施肥植烟土壤高通量测序细菌群落
- 添加猪粪对不同施肥历史土壤细菌群落的影响被引量：2
- 2020年
- 为探讨粪肥携带的微生物对土壤微生物的影响,以长期施用粪肥和化肥的土壤为研究对象,耦合传统微生物学培养方法和现代分子微生物学方法,分析了猪粪和灭菌猪粪对2种土壤的细菌数量、群落结构和热代谢活性的影响.结果表明,以9.0t/hm2的用量施入时,猪粪和灭菌猪粪对两种土壤中的可培养细菌数量以及细菌16S-rRNA拷贝数均无明显影响;土壤中的土著微生物对猪粪携带的外源细菌在土壤中定殖具有明显的抑制作用,将2种土壤灭菌后添加猪粪,可培养细菌平均数量较未灭菌土壤分别增加45.96和96.21倍.粪肥输入的化学物质未导致土壤细菌群落结构和相对丰度发生明显变化;而粪肥输入的外源细菌Marinilabiaceae、Porphyromonadaceae、Bacteroidale和Pseudomonadaceae则可以在长期施用化肥的土壤中定殖并对相应的细菌丰度造成影响,但是在长期施用粪肥的土壤中,这些细菌在最开始就被抑制.添加粪肥提高了长期施用化肥土壤的微生物热代谢活性,但对长期施用粪肥的土壤无明显影响.长期施用化肥的土壤受粪源细菌的影响较大,而长期施用粪肥的土壤对粪肥的敏感度降低,对粪肥携带的外源细菌的抑制作用增强.
- 彭双彭双林先贵
- 关键词：细菌数量土壤细菌群落微量热
- 土壤环境中四环素抗性基因向病原菌的转移研究
- 2023年
- 抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)已被公认为环境中的新型污染物,水平基因转移是ARGs传播与扩散的主要途径,纯培养体系下ARGs的水平基因转移(Horizontal gene transfer,HGT)已经多有报道,HGT的分子机制也已被充分挖掘。然而,环境中的ARGs在自然条件下是否能够转移到人类致病菌中目前仍然未知。为了探究沙门氏菌是否能够在自然条件下从施肥土壤中获得ARGs并在土壤中长期存活,将含有大量四环素敏感型沙门氏菌的粪肥施入3种土壤,并对土壤进行淹水或不淹水处理,90 d后分离四环素抗性沙门氏菌。结果表明,沙门氏菌未通过HGT获得四环素抗性基因并在土壤中长期存活。从红壤中分离到3株具有四环素抗性的疑似沙门氏菌,经过生理生化和16S测序鉴定确定它们均为产H2S的大肠杆菌,经HT-q PCR检测,它们均携带多种ARGs。对其中携带ARGs种类最多的T2菌株进行全基因组测序与分析,结果表明T2携带了两个长度分别为40.48 kb的IncX1型和93.31kb的IncY型质粒,15个基因岛,与COG数据库比对得到了3807个注释基因,包含前噬菌体和转座子共197个;经ARDB注释获得34个ARGs,其中包括了2种四环素抗性基因均位于IncY型质粒上。将T2菌体与四环素敏感型E.coli O157:H7菌株共培养,在施加不同浓度梯度四环素的条件下,T2携带的四环素抗性基因没有向O157菌株转移。综上所述,在自然环境中沙门氏菌难以从施肥土壤中获得ARGs并在土壤中长期存活,从土壤环境中分离的抗性大肠杆菌T2所携带的四环素抗性基因也难以在纯培养体系下转移到E.coli O157:H7中。研究结果可为科学评估ARGs在土壤环境中的转移风险提供参考。
- 彭双彭双王一明王一明
- 关键词：抗生素抗性基因沙门氏菌基因转移
- 土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌生长的影响被引量：21
- 2014年
- 为了探索土壤环境因素对致病性尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）存活和生长繁殖的影响,通过设定环境温度、土壤含水量和土壤p H等,研究了这些因素对尖孢镰刀菌西瓜专化型（FON）和黄瓜专化型（FOC）生长繁殖的影响。结果发现,致病性尖孢镰刀菌在21℃~30℃范围内能快速繁殖,而在45℃条件下则无法生长;土壤含水量为20%时该菌繁殖速度最快,而含水量为5%时则受到明显抑制;pH 4~5.5的偏酸性土壤适宜尖孢镰刀菌繁殖,而p H为中性或以上土壤均不利于该菌生长。结果表明,高温、干旱和碱性是减轻土壤中致病性尖孢镰刀菌繁殖的有利环境因素,通过创造相应环境条件,可以控制枯萎病的发生或蔓延。
- 彭双王一明叶旭红林先贵戴勋王军伟谢新乔
- 关键词：枯萎病连作障碍
- 不同品质冰糖橙果园土壤化学性质与微生物群落差异分析被引量：2
- 2022年
- 为分析土壤化学性质和微生物群落对冰糖橙(Citrus sinensis)果实品质的影响,本研究在土壤类型、海拔、农事管理和树龄(10年以上)均相同的情况下,分析了高品质(H)和普通品质(N)橙子树根围土壤化学性质差异,以及土壤细菌和真菌群落多样性和结构组成差异,并探讨了土壤化学性质和微生物群落结构组成与橙子品质的关系。结果表明,H组橙子树根围土壤中全钾含量显著高于N组土壤,有效锰含量显著低于N组土壤;此外,H组0~20 cm土层土壤有机质、交换性钙、交换性镁的含量和20~30 cm土层全氮和全磷含量显著高于N组相应土层土壤。高通量测序分析发现,两组土壤中细菌和真菌群落多样性和结构并无显著差异,但部分细菌和真菌类群的相对丰度发生了变化:绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和纤线杆菌科(Ktedonobacteraceae)等细菌类群与丛赤壳科(Nectriaceae)、枝孢菌科(Cladosporiaceae)和葡萄穗霉科(Stachybotryaceae)等真菌类群在H组土壤中显著富集。通过PLS-PM对比分析土壤化学性质、微量元素和微生物群落对橙子品质的影响,发现土壤真菌和细菌群落对橙子品质影响较小;土壤化学性质(主要是全钾、全氮和有机质含量)和土壤微量元素(主要是交换性镁含量)对橙子品质具有较大的影响,土壤化学性质整体上表现为正效应,土壤微量元素整体上表现为负效应。本研究结果可为橙园土壤的合理施肥提供科学依据。
- 徐绍英彭双林先贵王一明戴勋褚跃革黄学彩
- 关键词：冰糖橙土壤微生物土壤化学性质
- 连续施用发酵猪粪对土壤中四环素抗性基因数量的影响被引量：13
- 2015年
- 为了研究连续施用发酵猪粪之后,土壤中抗性基因的数量以及发酵猪粪的施用量对土壤抗性基因的影响,采用实时荧光定量PCR方法,对稻麦轮作模式下连续6年施用4.5t/hm2和9.0t/hm2发酵猪粪的土壤进行了四环素抗性基因（TRGs）的检测和定量分析.在施用发酵猪粪的土壤中能够检测到9种TRGs.施用发酵猪粪显著增加了土壤中tet G、tet L、tet B（P）、tet O、tet W的绝对数量,其中tet B（P）、tet W、tet O的绝对数量受到了施肥用量的影响;而tet Z、tet C和tet S的绝对数量则没有受到施肥的影响.上述8种TRGs在同一施肥处理的0～5cm、5～10cm以及10～20cm土壤中的相对丰度分布均无显著差异.发酵猪粪的施用也显著增加了tet G、tet L、tet B（P）和tet O的相对丰度,但是仅有tet O的相对丰度受到了施肥用量的显著影响.本研究表明,在稻麦轮作模式下,农田土壤中的TRGs数量会受到发酵猪粪中残留TRGs的影响,连续施用该粪肥会显著增加土壤中tet G、tet L、tet B（P）和tet O的绝对数量和相对丰度.因此,需要优化畜禽粪堆肥发酵工艺,以减少抗性基因在粪肥中的残留。
- 彭双王一明林先贵
- 关键词：基因污染
- 化肥减量配施紫色光养细菌对花生的增产作用和土壤细菌群落的影响
- 2024年
- 微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇灌菌液(R1)和叶面喷施(R2)两种追肥方式对花生产量、花生仁品质和土壤细菌群落的影响.经过5年的连续施用,R1和R2处理分别使花生产量平均增加12.5%和17.9%,追肥时喷施菌液在植株的叶面比直接浇灌在植株根部增产效果更好.R1和R2处理显著促进了花生植株的生长,提高了花生仁中的蛋白质含量.在施肥第5年花生收获期,R1和R2处理土壤中的残留养分与对照处理相比无显著差异.R2处理显著改善了土壤pH并增加了细菌生物多样性,但R1和R2处理对细菌的丰富度和群落结构均没有显著影响,仅Verrucomicrobia门细菌丰度显著增加.细菌基因功能预测分析发现R1和R2处理的土壤细菌群落中参与磷吸收和转运的基因总相对丰度显著降低,而无机磷溶解和有机磷矿化的基因分别增加了2.71%和3.20%.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,施用R.palustris ISP-1菌液对花生产量和花生仁养分含量有显著的直接影响,而施用菌液导致的土壤细菌多样性增加、部分细菌群落结构以及细菌磷代谢功能的变化对花生增产的作用相对较小.本研究表明施用R.palustris ISP-1可以促进花生植株生长,提高花生仁蛋白含量,并在长时序年的田间试验过程中维持较高的花生产量,展示了紫色光养细菌作为生物肥料的应用潜力.(图6表3参44)
- 彭双彭双王一明巫攀邱崇文林先贵
- 关键词：化肥减量沼泽红假单胞菌土壤细菌群落花生产量
- 长期施用粪肥对水稻土中微生物群落功能多样性的影响被引量：33
- 2019年
- 为明确长期施用粪肥对农田土壤碳转化周转的影响,以中国科学院常熟农业生态实验站粪肥长期定位试验田为研究对象,采用Biolog技术探究长期施用高量(9.0 t/hm^2)或低量(4.5 t/hm^2)粪肥(新鲜猪粪或发酵猪粪)对水稻土(0-40 cm)土壤微生物群落多样性及碳源利用情况的影响.结果显示,耕层(0-20 cm)土壤所有施肥处理的微生物碳源利用率、Shannon、Simpson和McIntosh指数均显著高于无肥对照处理,且施肥处理的微生物活性与土壤全氮、有机质含量显著相关.因子分析表明,不同施肥处理碳源利用类型存在差异,主要由主成分I进行解释,方差贡献率为71.31%;醣类和双亲化合物是导致施用粪肥处理与无肥对照间产生分异的主导碳源.主成分分析发现醣类和羧酸是造成不同土层间样本点差异显著(P <0.01)的主导碳源.同时,新鲜粪肥和发酵粪肥处理土壤微生物碳源利用类型的分异主要在5-10 cm土层,低量处理组主要差异碳源为聚合物和醣类,高量粪肥处理组则主要是氨基酸和氨基化合物.本研究表明虽然不同种类的粪肥及施肥量间存在差异,但长期施用粪肥有助于提高土壤微生物的碳源利用能力和群落多样性,增强土壤有机质的转化周转能力;因此,合理施用粪肥等有机肥对于土壤有机质提升、耕地保育、畜禽粪便资源化都具有重要意义.
- 郭莹王一明巫攀彭双
- 关键词：BIOLOG土壤微生物
- 沸石和过磷酸钙对鸡粪条垛堆肥甲烷排放的影响及其机制被引量：8
- 2017年
- 为研究沸石和过磷酸钙对畜禽粪便高温好氧堆肥过程中甲烷(CH_4)排放的影响,选用蛋鸡粪和米糠为试验材料,以沸石和过磷酸钙为堆肥添加剂,进行了46 d的好氧堆肥试验,监测了堆肥试验过程中CH_4排放通量的变化,并通过PCR-DGGE和荧光定量PCR方法对产甲烷菌群落结构和数量进行了分析。结果表明:CH_4的排放主要集中在堆肥中后期的腐熟阶段,添加沸石和过磷酸钙延后了CH_4排放的高峰期,并且削减了CH_4排放的峰值,对照处理在堆肥第31天达到排放峰值(CH_4,66.08 g/(m^2×d)),沸石处理和过磷酸钙处理的排放峰值分别在堆放第35天和39天,分别为CH_4 30.24 g/(m^2×d)和27.38 g/(m^2×d),添加沸石和过磷酸钙分别降低47.23%和56.20%的CH_4排放总量,减排效果显著。添加沸石和过磷酸钙均没有对产甲烷古菌的群落结构造成显著影响;但是添加沸石和过磷酸钙可以增大堆肥后期透气性,提高堆肥后期CO_2/CH_4比,降低产甲烷古菌的绝对数量。因此,沸石和过磷酸钙能够作为工厂化鸡粪条垛堆肥添加剂,有效削减CH_4排放,且过磷酸钙效果更佳。
- 李慧杰王一明林先贵彭双孙蒙猛
- 关键词：鸡粪堆肥
