期刊：Water Research（1区，12.4）
作者：Longlong An, Shuqin He, Xin Song, Zicheng Zheng, Tingxuan Li, Le Ha
单位：1. 四川农业大学资源学院；2. 四川农业大学林学院；3. 成都栢晖生物科技有限公司；4. 中国农业大学土地科学与技术学院，农业农村部华北耕地保育重点实验室
近日，四川农业大学资源学院何淑勤、郑子成教授团队在Water Research上发表了题为“Long-term fertilization regimes mitigate dissolved organic matter leaching and alter its chemodiversity in agricultural soil leachate”的研究论文（DOI: 10.1016/j.watres.2026.125762）。该研究基于长达10年的田间定位试验，结合土柱淋溶实验、光谱分析（EEM-PARAFAC）和超高分辨质谱（FT-ICR MS）技术，系统揭示了长期有机肥与秸秆配施（CFOS）对紫色土坡耕地土壤溶解性有机质（DOM）淋溶行为及化学多样性的调控机制。该研究为通过合理施肥实现“增碳减排”的农业可持续发展提供了坚实的理论依据性。
土壤溶解性有机质（DOM）是陆地碳库中最活跃的组分，其淋溶迁移不仅造成土壤碳损失，还可能引发水体污染。长期施肥，尤其是有机肥和秸秆还田，已被证实能显著提升土壤有机碳储量，但其对DOM淋溶的影响却存在争议——部分研究表明有机物料输入会加剧DOM损失，形成“增碳不减碳”的恶性循环。因此，寻找一种既能增加土壤碳库又能抑制DOM淋溶的施肥模式，成为农业可持续发展的迫切需求。西南紫色土区是我国重要的粮食生产基地，土壤贫瘠、降雨集中，DOM淋溶风险高。本研究依托长达10年的田间定位试验，旨在探究不同有机替代比例对土壤DOM淋溶行为及化学多样性的影响，揭示其内在机制，为区域农业绿色转型提供理论支撑。
长期定位试验表明，有机肥与秸秆配施（CFOS）在显著提升土壤有机碳（SOC）和可溶性有机碳（SDOC）含量的同时，使土壤腐殖质类组分（C1、C2）荧光强度增强、蛋白类组分（C3）占比下降，腐殖化指数（HIX）、SUVA254和SUVA260均显著升高，指示DOM芳香性和疏水性增强、结构更趋稳定。土柱淋溶实验进一步显示，CFOS处理下湿润锋运移最慢、入渗速率最低、淋溶液体积最小，虽因其较高的土壤DOC本底而淋溶液DOC浓度最高，但DOC总淋溶通量却为所有处理中最低，形成了“浓度升高、通量降低”的反常现象——这正是CFOS通过改良土壤物理结构（增加黏粒、降低容重与pH）实现“运输限制”的力证。分子层面（FT-ICR MS）分析揭示，木质素类化合物始终是DOM的最主要组分（57.41–63.21%），而CFOS处理显著提高了含氮化合物（CHON）的相对丰度（最高61.85%），降低了CHO类占比，且加权双键当量（DBEw）、芳香性指数（AImod,w）和碳名义氧化态（NOSCw）均处于较高水平，表明DOM不饱和度、芳香性和氧化程度提升，化学稳定性增强。施肥加剧了土壤剖面环境因子的垂直分异，淋溶液体积是影响DOM输出的最直接因子，而土壤DOM含量本身对淋溶通量的直接影响不显著，进一步证实了CFOS通过“运输限制”主导DOM减排的核心作用。
这项工作系统报道了长期有机肥与秸秆配施（CFOS）在减少紫色土坡耕地DOM淋溶损失方面的显著效果及其分子机制。研究从宏观水文过程到微观分子指纹，层层递进地揭示了CFOS通过优化土壤物理结构（增加黏粒、改善孔隙分布）实现“运输限制”减排，同时通过重塑DOM化学多样性（提高腐殖质和木质素类占比、增强芳香性和氧化度）提升DOM自身稳定性。该研究不仅挑战了“高碳输入必致高碳流失”的简单化认知，而且为设计“增碳减排”的环境友好型施肥策略提供了理论依据。未来可进一步探索不同气候区、不同土壤类型下的适用性。
原文信息：
An, L., He, S., Song, X., Zheng, Z., Li, T., Han, L. Long-term fertilization regimes mitigate dissolved organic matter leaching and alter its chemodiversity in agricultural soil leachate. Water Research, 2026, 297, 125762. DOI: 10.1016/j.watres.2026.125762
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0043135426004446