本研究将XANES技术与化学连续浸提法相结合，探究土壤磷的形态和转化。10年的定位试验包括4个处理：100%化肥处理（4CN）、50%猪粪（2CN+2MN）、50%秸秆（2CN+2SN）、50%猪粪配合秸秆替代化肥处理（2CN+2MSN）。与单施化肥相比，有机替代施肥处理提高0−40 cm土层的活性磷含量，增幅为13.7-54.2%，主要组分是MgHPO4·3H2O和CaHPO4。有机替代施肥处理降低稳定性磷含量，羟基磷灰石（Ca5(PO4)3OH）是主要组分，其比例随着土壤深度的增加呈增加的趋势。秸秆施用（2CN+2SN和2CN+2MSN处理）提高中等活性磷含量，降低底土（60−100 cm）活性磷的含量。此外，施用秸秆显著降低总磷、可溶性无机磷（DIP）和颗粒磷的淋失量和浓度。可溶性无机磷是磷淋溶流失的主要形态，其与可溶性有机碳和NO3--N存在共迁移现象。偏最小二乘路径模型表明，施用秸秆通过增加中等活性磷和降低底土中的活性磷来减少磷的浸出。总体而言，施用秸秆有利于制定可持续的磷管理措施，因为其增加了上层土壤中的活性磷可供植物吸收利用，并减少磷的迁移和淋失。
理解土壤有机碳（SOC）的稳定性对于农业生态系统中SOC循环及其动态变化至关重要。已有研究观察到施肥对土体土壤中有机碳稳定性的调节作用。然而，在农业生态系统中，施肥如何改变土壤团聚体中有机碳的稳定性尚不清楚。本研究旨在评估中国天津设施蔬菜施肥8年（化肥vs有机措施）后土壤团聚体中有机碳稳定性的变化。为评估土壤团聚体中有机碳的稳定性变化，本研究采用如下四种方法：改良的Walkley-Black方法（化学方法），13C NMR技术（光谱法），胞外酶测定（生物方法）和热重分析法（热力学方法）。通过湿筛方法将土壤分离成四部分：宏团聚体（> 2 mm），大团聚体（0.25–2 mm），微团聚体（0.053–0.25 mm）和粉粘粒（<0.053 mm）。结果表明，与单施化肥模式相比，有机措施可增加土壤团聚体中有机碳含量，并降低有机碳化学、光谱学、热力学和生物学稳定性。在土壤各团聚体中，有机碳含量在微团聚体中最高，其次为宏团聚体和大团聚体，粉粘粒中最低。同时，有机碳光谱学、热力学和生物学稳定性在粉粘粒中最高，其次是宏团聚体和大团聚体，微团聚体内有机碳稳定性最低。此外，由于土壤团聚体内有机碳化学性质与其他稳定性特征之间的相关性较弱，故推断改良的Walkley-Black方法不适用于评价土壤团聚体内有机碳的稳定性。我们的发现可在土壤团聚体水平上，为深入探索中国设施菜田不同施肥模式下有机碳特性的变化提供科学见解。
