抗生素在医疗和畜牧生产中的广泛应用导致环境中抗生素残留和抗生素抗性基因（ARGs）的传播问题日益严重。土壤作为抗生素和ARGs的重要储存库，其治理成为当前环境科学的研究热点。近期，一项发表在《Environmental Pollution》的研究揭示了两种农业废弃物生物炭——玉米秸秆生物炭（B1）和鸡粪生物炭（B2）在治理土壤ARGs中的不同机制和潜力。

生物炭因其多孔结构、高比表面积和丰富的官能团，被广泛用于土壤污染修复。研究发现，B1和B2在理化性质上存在显著差异。B1含有更多的芳香碳结构和含氧官能团，能够通过静电作用和π-π电子供体-受体相互作用吸附土壤中的磺胺类抗生素。实验显示，B1使土壤pH值提高了1.63%，总碳含量增加了24.56%，显著降低了SMZ的生物有效性。相比之下，B2的比表面积和孔隙体积更大，能够提供更多微生物栖息空间，但其对四环素类抗生素的吸附能力较弱，对TE残留的减少效果不明显。

生物炭的添加显著改变了土壤微生物群落的结构和功能。B2通过提高土壤溶解性有机碳（DOC）含量和细菌多样性，抑制了潜在ARGs宿主的增殖，从而减少了sul2基因的丰度。而B1则通过提升土壤pH和总碳含量，抑制了Myxococcota门中的Haliangium和Acidobacteriota门中的Vicinamibacteraceae等细菌的生长，进而降低了sul2和tetW基因的丰度。此外，B2还增加了与人类疾病相关的功能基因表达，这可能与其较高的营养含量有关。

研究通过Mantel检验和网络分析发现，B1主要通过改变土壤理化性质和抑制特定宿主细菌来减少ARGs的传播。例如，B1显著降低了与tet基因相关的宿主细菌的丰度。而B2则通过提高DOC含量和细菌多样性，增强了微生物对养分的竞争，间接抑制了ARGs的扩散。值得注意的是，B1对tet基因的治理效果优于B2，而B2对sul基因的抑制更为显著。

农业废弃物生物炭为土壤ARGs治理提供了可持续的解决方案。玉米秸秆生物炭和鸡粪生物炭因其不同的特性，在治理不同类型的ARGs中各具优势。这项研究为农业废弃物的资源化利用和土壤健康管理提供了科学依据，也为制定更有效的ARGs治理策略指明了方向。

参考来源：

Yao, Y., Yang, P., Wang, B., Xu, Q., Song, F., Wang, Y., Zhao, Y., Guo, L., Wang, X., & Xu, M. Divergent mitigation mechanisms of soil antibiotic resistance genes by biochar from different agricultural wastes. Environmental Pollution, 374:126247. DOI:10.1016/j.envpol.2025.126247