长期有机替代土壤团聚体及有机碳分布特征

孙万春; 周家昊; 叶静; 黄郑宸; 马军伟; 俞巧钢

doi:10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.008

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长期有机替代土壤团聚体及有机碳分布特征

基础研究 | 更新时间：2026-04-17

- 长期有机替代土壤团聚体及有机碳分布特征
- Soil Aggregates and Organic Carbon Distribution Characteristics Based on Long-Term Organic Substitution
- 水土保持学报 2026年40卷第2期页码：339-347
- 作者机构：
  
  1.浙江省农业科学院环境资源与土壤肥料研究所，杭州 310021
  2.全省土壤修复与质量提升重点实验室，杭州 311300
- 作者简介：
  
  孙万春（1976—），男，博士，副研究员，主要从事农田有机替代施肥技术研究。E-mail： sunwc@zaas.ac.cn
  俞巧钢（1973—），男，博士，研究员，主要从事农田土壤碳氮循环与环境保护研究。E-mail： yuqg@zaas.ac.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2023YFD1902900)
- DOI：10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.008
  中图分类号： S157.4;S141.3
- CSTR：32310.14.stbcxb.2026.02.008
- 收稿：2025-08-11，
  
  修回：2025-09-18，
  
  录用：2025-09-26，
  
  网络首发：2025-12-23，
  
  纸质出版：2026-04-01
- 稿件说明：
移动端阅览
孙万春，周家昊，叶静，等.长期有机替代土壤团聚体及有机碳分布特征［J］.水土保持学报，2026，40（2）：339-347.

SUN Wanchun， ZHOU Jiahao， YE Jing， et al. Soil aggregates and organic carbon distribution characteristics based on long-term organic substitution［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（2）：339-347.
孙万春，周家昊，叶静，等.长期有机替代土壤团聚体及有机碳分布特征［J］.水土保持学报，2026，40（2）：339-347. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.008. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.008.

SUN Wanchun， ZHOU Jiahao， YE Jing， et al. Soil aggregates and organic carbon distribution characteristics based on long-term organic substitution［J］.Journal of Soil and Water Conservation，2026，40（2）：339-347. DOI： 10.13870/j.cnki.stbcxb.2026.02.008. CSTR： 32310.14.stbcxb.2026.02.008.

摘要

目的

为探究长期有机替代模式下土壤团聚体及其有机碳质量分数和结构分布特征。

方法

通过连续10 a的田间定位试验，研究了有机肥替代部分化肥模式对土壤团聚体水稳定性和不同粒级有机碳质量分数及官能团结构分布的影响。

结果

1）长期有机替代可明显提升土壤团聚体平均质量直径、几何平均直径及>0.25 mm团聚体质量分数，增加2~0.25 mm粒级团聚体比例。2）与常规单施化肥处理相比，有机替代处理>2、2~0.25、0.25~0.053、<0.053 mm团聚体中土壤有机碳质量分数分别提高14.49%~61.84%、21.85%~41.32%、13.51%~36.86%、15.51%~38.47%。有机替代较常规单施化肥处理提高土壤微团聚体（0.25~0.053 mm）颗粒有机碳质量分数11.67%~13.87%，提高矿物结合态有机碳质量分数77.24%~101.01%，显著增加微团聚体颗粒有机碳和矿物结合态有机碳质量分数。3）有机替代促进不同粒级团聚体中有机碳官能团的结构多样化，优化芳香族碳和多糖的均匀分布及增加数量。

结论

长期有机替代可有效增加土壤团聚体的水稳性和不同粒级团聚体有机碳质量分数，促使有机碳官能团结构分布多样化和数量增加，有助于增强农田土壤的结构稳定性、保水性和抗侵蚀能力。

Abstract

Objective

To explore the characteristics of soil aggregates， their organic carbon content and structural distribution under the long-term organic substitution model.

Methods

Through 10 consecutive years of field positioning experiments， the effects of organic fertilizer replacing part of chemical fertilizer on the water stability of soil aggregates， the content of organic carbon and the distribution of functional group structures at different particle sizes were studied.

Results

1）The results show that， long-term organic substitution can significantly increase the average mass diameter and geometric average diameter of soil aggregates， as well as the content of soil aggregates >0.25 mm， and increase the proportion of particle sizes ranging from 2 to 0.25 mm. 2）Compared with the conventional single application of chemical fertilizers， the organic replacement treatment increased the soil organic carbon content in aggregates of larger than 2 mm by 14.49%-61.84%， 2-0.25 mm by 21.85%-41.32%， 0.25-0.053 mm by 13.51%-36.86%， and <0.053 mm by 15.51%-38.47%. Organic substitution can significantly increase the content of organic carbon in micro-aggregate particles and mineral-bound organic carbon， which is 11.67%-13.87% and 77.24%-101.01% respectively compared with the conventional single application of chemical fertilizers. 3）In addition， organic substitution also promotes the structural diversification of organic carbon functional groups in aggregates at different particle sizes， optimizes the uniform distribution and increases the quantity of aromatic carbon and polysaccharides.

Conclusion

Long-term organic substitution can effectively increase the water stability of soil aggregates and the organic carbon content in different particle sizes， promote the diversification of the structural distribution and quantity increase of organic carbon functional groups， and help enhance the soil structural stability， water retention and erosion resistance.

关键词

Keywords

references

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