近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所肥料及施肥技术创新团队研究发现，长期种植并利用绿肥可降低土壤碳的生物可降解性。该成果已在《资源环境可持续杂志》（Resources, Environment and Sustainability）上发表。

增加农田土壤有机碳储量对维持土壤肥力与推动农业可持续发展具有重要意义。近年来，农业施肥措施对有机碳组成与稳定性的影响引起广泛关注。与主要积累易分解碳的无机肥相比，绿肥等有机投入能够提供种类丰富的有机化合物，通过微生物驱动促进腐殖化进程，有助于形成更为稳定的碳库。可溶性有机质（DOM）作为土壤中最活跃的碳组分，在碳循环和微生物代谢中发挥核心作用。然而，以往研究多集中于DOM的浓度变化，对其分子转化路径如何影响碳的持久性尚不明确。系统揭示DOM的分子转化机制，因此成为理解有机施肥提升碳稳定性的关键。

研究基于一项长达35年的西北旱地定位施肥试验，采用傅里叶变换离子回旋共振质谱（FT-ICR-MS）结合分子网络分析，深入解析了绿肥与牛粪处理下土壤DOM的分子转化特征及其对碳稳定性的贡献。研究发现，绿肥在0-40 cm土层可显著提高DOM含量与分子稳定性，效果与牛粪相当，并有效增加DOM的分子量、芳香化与腐殖化程度，降低其生物可降解性。特别值得注意的是，在40-100 cm深层土壤中，绿肥处理下的DOM表现出更高的化学多样性。长期绿肥还促进类木质素组分向单宁和稠环芳香类化合物的转化，加速稳定性碳组分的积累。上述结果表明，绿肥可通过驱动土壤DOM分子结构向更稳定形态演变，有效增强土壤固碳潜力。

图1. 不同施肥处理对土壤DOM分子组成的影响

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所博士后史思伟为本文第一作者，曹卫东研究员为本文通讯作者。研究得到北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室、国家重点研发计划（2021YFD1700200）、中国农业科学院科技创新工程（ASTIP）和现代农业产业技术体系建设专项资金（绿肥，CARS-22）的资助。

【引文方式】：Shi, S.W., Chang, D.N., Liang, T., Gao, S.J., Zhou, G.P., Cao, W.D., 2025. Long-term organic fertilization decreases soil carbon biodegradability by mediating molecular transformation of dissolved organic matter. Resources, Environment and Sustainability 22, 100261.

【原文链接】：https://doi.org/10.1016/j.resenv.2025.100261