土壤胶体具有巨大比表面积、较小粒径及携带大量电荷等特性，展现出优异的吸附与迁移能力，是土壤中最活跃的组分之一。作为土壤有机碳（SOC）反应与稳定的关键位点，土壤胶体占据了大部分土壤比表面积和表面电荷，对SOC的固存与稳定起着重要的调节作用。尽管已有大量研究探讨了黑土开发与耕作过程中SOC的转化规律，但在胶体尺度上对SOC动态变化的认知较为有限。

近期，凯发k8东北地理与农业生态研究所依托黑土保护性耕作长期田间定位试验，采用改进的超声—离心胶体提取法，提取了不同耕作方式与土层深度的土壤胶体，测定了土壤胶体吸附有机碳（C_coll）的垂直分布、胶体中黏土矿物组成以及C_coll的热稳定性结构，揭示不同耕作方式对黑土胶体碳分布与结构变化的影响。

研究发现，与常规耕作（MP）相比，免耕（NT）降低了土壤剖面中的胶体含量；同时，土壤胶体含量均随土层深度增加而逐渐降低。耕作方式由MP转为NT虽未对土壤剖面中胶体所携带的黏土矿物组成产生明显影响，但改变了黏土矿物的重新分布格局，促进了土壤胶体中石英和高岭石的重新分布。耕作方式的转变还导致土壤C_coll发生跨深度的重新分布，即由MP处理下的相对均匀分布，转变为NT处理下随深度增加而逐渐上升的趋势，同时使0至10cm土层C_coll含量降低了11.19%至23.72%。此外，NT处理还提高了土壤C_coll中顽固性组分的比例。

该研究从微观角度出发，将土壤C_coll概念引入黑土保护性耕作领域，通过胶体尺度的新视角重新阐释了SOC的赋存机制。研究整合了土壤胶体特征参数、X射线衍射图谱、热重—差示扫描量热曲线等指标，比较了不同耕作方式土壤C_coll的垂直分布及热稳定性结构变化，阐明了土壤胶体与SOC转化的内在机制联系，从而为理解胶体尺度上的SOC稳定性增添新依据，为推广保护性耕作提供了理论支撑。

相关研究成果发表在Soil & Tillage Research上。研究工作得到国家重点研发计划、凯发k8相关项目等的支持。

论文链接