有機肥替代是農業實現“雙减”的覈心，有機肥中的重金屬和抗生素是無法回避的環境風險因素。集約化養殖是有機肥的主要來源，符合國家標準的集約化養殖中由飼料投喂和接種預防等環節帶入的重金屬和抗生素，是否會給農業生態系統帶來風險，現時並沒有系統的研究結論。鑒於此，瀋陽應用生態研究所農業生態工程研究團隊與某國家級農業產業化重點龍頭企業合作，對肉雞集約化養殖、雞糞好養堆肥過程中，由飼料投喂和接種預防環節帶入重金屬的形態、量級、遷移轉化和抗生素降解規律進行了全過程實驗研究，並對養殖體系中重金屬和抗生素添加對農業系統生態安全的影響進行評估，研究結果為减少有機肥替代過程中農業生態環境風險提供了數據支撐與實踐基礎。
結果表明：雖然在現行飼料重金屬含量標準下，集約化肉雞養殖由飼料投喂帶入的重金屬經過養殖及排泄物好氧堆肥雙重富集後各重金屬總量符合我國有機肥料的標準（NY 525-2021），但Zn的濃度超過了歐盟和澳大利亞製定的肥料中重金屬生態標準限量。如長期使用由集約養殖畜禽糞便發酵的有機肥，存在使農田土壤重金屬Zn超標的風險，建議我國進一步規範雞飼料中Zn含量的上限，减少對農田生態系統的潛在風險。
肉雞養殖期間强力黴素（DOX）和加替沙星（GAT）聯合使用下的排泄物在堆肥初期表徵行程的溫度、pH和總氮等名額變化趨緩，堆肥行程出現了滯後效應。該效應隨抗生素的降解减弱，但直到堆肥結束，强力黴素仍殘留15%左右，放線菌（Actinobacteriota）和擬杆菌（Bacteroidota）的相對豐度受到抗生素的影響，抗生素水准越高，對細菌群落的影響越持久。兩種抗生素聯合使用對真菌群落結構的演替沒有明顯的促進或抑制作用。
上述結果以Effects of multiple antibiotics residues in broiler manure on composting process和Dissipation dynamics of Doxycycline and Gatifloxacin and accumulation of heavy metals during broiler manure aerobic composting為題，分別發表在SCI期刊Science of the total environment和Molecules上。中國科學院瀋陽應用生態研究所農業生態工程組博士研究生初雷為第一作者，馬建、黃斌、遲光宇、魯彩豔為共同作者，陳欣研究員為通訊作者。該研究得到了國家重點研發計畫等多項課題的資助。
圖1研究流程圖
圖2不同處理組堆肥過程中DOX（a）和GAT（b）的降解規律
圖3肉雞糞便堆肥對細菌和真菌群落在門水准上分類的影響
圖4 DOX和GAT殘留對堆肥過程中細菌和真菌群落門和屬水准分類的影響