在农田生态系统中，施肥是维持和提高土壤有机碳（SOC）水平的重要管理措施。微生物代谢和植物组分存留共同控制着有机碳的截获过程。然而，在不同长期施肥条件下，微生物和植物残体组分的积累特征尚不明确。
中国科学院沈阳应用生态研究所物质循环组研究团队和土壤养分管理国家工程实验室利用东北黑土农田肥料与肥力长期（30年）定位实验，以氨基糖和木质素作为微生物和植物残留组分标识物，探讨长期不同施肥处理对农田黑土中微生物和植物残体组分积累和对有机碳库的影响。结果表明：（1）与未施肥处理相比，无机肥施用可增加作物生物量和土壤氨基糖的积累，但是对木质素和SOC含量无显著影响，说明无机肥施入刺激了微生物底物同化，加速了有机碳和木质素在耕层的周转。（2）与无机肥相比，长期施用有机肥促进了SOC的累积（增幅38.3%），但是氨基糖在土壤有机碳中所占比例并未发生显著变化，说明微生物残留物对有机碳积累的贡献具有饱和性。相反，有机肥施入增加了木质素在SOC中的比例，即增加了植物残体对SOC长期积累的贡献。（3）与单施有机肥处理相比，有机无机配施则通过提高氮素可利用性增加了微生物残留物对SOC的积累。因此，长期施肥通过协同改变碳氮循环调节微生物残留物和植物残留组分的不同积累过程，从而影响土壤有机碳的积累和稳定机制。
相关研究成果以Differential accumulation of microbial necromass and plant lignin in synthetic versus organic fertilizer-amended soil为题，发表在Soil Biology & Biochemistry上。沈阳生态所副研究员李杰与博士生张效琛为论文共同第一作者，张旭东研究员和何红波研究员共同为论文通讯作者，研究工作得到国家重点研发计划项目、国家自然科学基金重点项目等的资助。
长期施肥对黑土中氨基糖和木质素来源碳在土壤有机碳中相对积累的影响