龚镇洪， 余彬彬, 2, 3， 黄盼盼， 汪晓丽， 钱晓睛
(1.扬州大学农业农村部耕地质量监测与评价重点实验室，江苏 扬州 225127；
2.南开大学环境污染过程与基准教育部重点实验室，天津 300071；
3.农业部产地环境污染防控重点实验室/天津市农业环境与农产品安全重点实验室，天津 300071；
4.山东省东营市生态环境局，山东 东营 257100)
近年来，畜牧业经营越来越集约化，兽用抗生素被大量用于预防或治疗动物疾病，其中约有60%～90%的抗生素及其代谢产物由于无法被动物完全吸收，通过排泄的形式排出，畜禽粪便又作为有机肥施入土壤，从而导致土壤中抗生素的高残留[1]。抗生素在世界各国的使用量急剧上升，2030年预计将达到2.0×105t[2]，中国、俄罗斯、南非、巴西、和印度的抗生素使用量估计将增加99%，几乎是这些国家预计人口增长的7倍[3]。世界范围内，不同土壤环境中被广泛检出喹诺酮类[4]、四环素类[5]、磺胺类[1]和大环内酯类[6]等抗生素，抗生素进入土壤环境后，植物的吸收作用是抗生素重要的迁移转化步骤。即使暴露在低剂量的受污染的土壤中，植物也会积累抗生素，最后通过食物链的方式影响人类健康[7]。大环内酯类抗生素是仅次于β-内酰胺类抗生素的第二大常用抗生素。2013年，中国大环内酯类抗生素使用量为4.22×104t，占抗生素总消费量的26%[8]。罗红霉素作为一种典型的大环内脂类抗生素被添加到畜禽饲料中作为畜禽的促生长剂，有研究者对珠江口水产养殖区的水和沉积物中抗生素残留进行检测，发现脱水红霉素质量浓度范围为0.97～85.25 ng/g[9]，另外有研究者发现鸡粪、牛粪中罗红霉素质量分数范围分别为1.21～1.77 mg/kg和1.23～1.52 mg/kg[10]。
1.1 材料与试验方法
供试小麦(TriticumaestivumL.)品种为徐麦33，由江苏省连云港市种子站提供。罗红霉素(Roxithromycin, ROX)购于上海生工生物工程公司，纯度98%。小麦种子用3%的双氧水浸泡，消毒20 min，经去离子水反复冲洗后，将种子放在铝盘中，盖上去离子水润湿的滤纸，放入培养箱中催芽，培养箱温度设置为(25±1) ℃。
待种子完全露白后，移入ROX质量浓度为0 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、10.0 mg/L 5个水平的1/4霍格兰氏营养液中培养，待培养到两叶一心后，用含相同ROX质量浓度的1/2霍格兰氏营养液培养。全霍格兰氏营养液配方为：Ca(NO3)24.0 mmol/L，KNO35.0 mmol/L，NH4NO31.0 mmol/L，KH2PO41.0 mmol/L，MgSO42.0 mmol/L，Fe-EDTA 0.5 mmol/L，KI 2.5×10-5mmol/L，HBO35×10-4mmol/L，MnSO47.4×10-4mmol/L，ZnSO45×10-5mmol/L，Na2MoO41×10-6mmol/L，CuSO41.6×10-7mmol/L，CoCl21×10-7mmol/L，pH为5.5。每3 d更换一次营养液，并且每小时间歇通气20 min。
吸收试验采用质量浓度梯度法[18]：小麦苗长到3叶1心时，将培养液换为含5个质量浓度水平ROX(0 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L和10.0 mg/L)的无氮营养液，将不含ROX的无氮营养液作为对照，在其中耗竭2 d，使植株处于氮素养分饥饿状态，支持电解质为0.2 mmol/L CaSO4。
1.2 ROX胁迫下吸收动力学试验
1.3 ROX胁迫下吸收动力学试验
1.4 数据分析
采用SPSS软件进行数据分析，Duncan法进行多重比较，Origin软件进行作图。图、表中所有数据均为平均值±标准差，显著水平为P<0.05。
2.1 ROX胁迫对小麦苗吸收的影响
图1 不同罗红霉素(ROX)质量浓度下小麦根系的硝态氮吸收动力学曲线(平均值±标准差)Fig.1 Absorption kinetics of nitrate nitrogen in wheat roots under different concentrations of roxithromycin (ROX)
2.2 ROX胁迫对小麦苗吸收的影响
图2 不同罗红霉素(ROX)质量浓度下小麦根系对铵态氮的吸收动力学曲线(平均值±标准差)Fig.2 Absorption kinetics of ammonium nitrogen in wheat roots under different concentrations of ROX
2.3 ROX胁迫对小麦吸收和动力学参数的影响
表1 不同罗红霉素(ROX)质量浓度下小麦吸收的动力学参数(平均值±标准差)
表2 不同ROX质量浓度下小麦吸收的动力学参数(平均值±标准误差)
3.1 ROX胁迫对小麦根系吸收的影响
3.2 ROX胁迫对小麦根系吸收的影响
3.3 ROX胁迫对小麦吸收和动力学特征的影响
