质标所在手性多效唑土壤降解行为及效应研究方面取得重要研究进展

日期:2025-09-29

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来源:质标所

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近日,质标所农田环境监测与治理科研团队在环境领域顶级期刊《Environmental Science & Technology》(简称ES&T,Q1, IF: 11.3)上发表题为“Behavior of Chiral Paclobutrazol in Soils: Enantioselective Degradation, Transformation Products, and Effects on Soil Microorganisms and Their Metabolic Functions”文章。该文章系统分析了手性多效唑的土壤降解行为及土壤生态效应,为理解手性农药的环境归趋与生态风险提供了关键科学依据。

多效唑作为一种广泛使用的三唑类手性植物生长调节剂,常以外消旋体形式施用于农业系统,但其在土壤中的对映体选择性行为与生态效应尚未明晰。本研究首次整合可疑/非靶向筛查、高通量测序与土壤代谢组学方法,对手性多效唑在土壤中的消散动态、转化产物及路径、土壤微生物与相关代谢物的相互作用进行了系统评估。发现R-和S-多效唑的消散半衰期分别为30.7天与40.7天,且存在相互转化现象,并鉴定出9种新型转化产物(其中1种经标准品确证),阐明其需氧降解路径,填补了该农药环境转化过程与产物识别的关键空白。研究进一步发现,两种对映体可选择性扰动土壤微生物群落结构,增加细菌多样性、降低真菌多样性、破坏微生物共生网络复杂性,并显著干扰土壤代谢谱。联合分析揭示了微生物-代谢物互作响应机制。该研究不仅首次系统揭示多效唑在土壤中的对映体选择性降解与转化机制,更从微生物群落与代谢功能层面提供了其对生态系统影响的深层证据,为精准评估手性农药的生态风险和制定差异化监管策略提供了关键科学依据。

李海凤博士为论文第一作者,陆安祥研究员为通讯作者。该研究得到国家桃产业技术体系、北京市自然科学基金(8222046)、北京市农林科学院创新能力建设专项(KJCX20230219)及北京市农林科学院优秀青年科学基金(YXQN202201)资助。