中国东北黑土区作为全球重要的粮食生产基地，长期面临农业面源污染与土壤生态健康的双重压力。其中，除草剂莠去津、乙草胺和咪唑乙烟酸（IMET）的残留问题尤为突出，不仅威胁土壤生态安全，还可能通过食物链对人类健康构成潜在风险。针对这一问题，中国科学院东北地理与农业生态研究所水环境污染防治学科组开展了系列研究，揭示了牛粪堆肥与蚯蚓粪堆肥对黑土中农药降解的促进机制，相关成果为黑土区农业面源污染修复提供了关键技术支撑。

研究团队通过室内盆栽实验，结合高通量测序、液相色谱-质谱联用（LC-MS）和冗余分析（RDA）等技术，系统分析了蚯蚓粪堆肥和牛粪堆肥对黑土中农药降解效率、微生物群落结构及其代谢路径的影响，并对比了不同土壤类型（黑土与盐碱土）中堆肥的作用差异。研究明确了关键环境因子与微生物代谢的耦合机制，具体发现包括：蚯蚓粪堆肥虽未显著提升莠去津母体的去除率，但使其初级代谢产物（HYA、DIA、DEA）总量降低了38.67%，并检测到5种次级降解产物（如DIHA、CA等），表明其加速了莠去津的深度降解。添加蚯蚓粪堆肥使乙草胺降解率提高10.81%，半衰期缩短至8.41天，并显著改变了细菌群落组成。在黑土中添加4%（质量比）牛粪堆肥，可使咪唑乙烟酸降解率提高12.58%，半衰期缩短53.37%。对比发现，土壤类型是影响修复效果的关键因素：在盐碱土中，牛粪堆肥反而抑制了咪唑乙烟酸的降解。

相关成果已发表于《Biology and Fertility of Soils》《Science of the Total Environment》与《Chemosphere》等国际期刊。由联合培养硕士研究生侯霞（第一作者，已毕业）、程磊（第一作者，已毕业）和欧洋副研究员（通讯作者）等人共同完成。本研究得到国家重点研发计划（2023YFF1304600）、国家自然科学基金（U21A2037 & 41571480）和中国科学院战略性先导科技专项（XDA28080302）等项目资助。

莠去津降解机制图

论文信息及链接如下：

    1.Xia Hou,Xinhong Wang*,Yang Ou*,Liming Yan,Huiping Liu,Xinyi Li.,Minglian Shang,2025.Response of acetochlor degradation and bacterial community in black soil to the application of vermicompost. Biology and Fertility of Soils. 61,13-26. DOI:10.1007/s00374-024-01867-0.