土壤酸化是南方红壤区农业可持续发展面临的主要问题。施用石灰不仅能够改良酸化，还会通过调节铁铝氧化物活性影响土壤有机碳（SOC）固存。然而，长期不同施肥下，石灰如何调控不同土层铁铝氧化物特征，并进一步影响SOC组分和碳固存过程，仍缺乏系统认识。

近期，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所张会民研究团队完成的题为“Chemical fertilizer and liming-induced changes in aluminum, iron oxides and soil organic carbon fractions: Implications for carbon sequestration in an upland red soil” 的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2026年8期正式发表。

基于湖南祁阳始于1990年的的红壤施肥定位试验，该研究选取了不施肥（CK）、氮肥（N）、氮肥配施石灰（NCa）、氮磷钾肥（NPK）和氮磷钾肥配施石灰（NPKCa）共5个处理。

结果表明，长期单施化肥（N和NPK）导致0-10、10-20和20-30 cm土层均发生明显酸化，与单施化肥相比，化肥配施石灰（NCa和NPKCa）使各土层土壤pH提高0.18-1.92。与N处理相比，NCa处理降低了0-10和10-20 cm土层游离态（Ald）和络合态铝氧化物（Alp）含量，并提高了非晶态铁氧化物（Fenc）含量。而与NPK处理相比，NPKCa处理降低了各土层游离态铁氧化物（Fed）含量。在SOC组分方面，与N相比，NCa使0-10cm和10-20cm土层SOC分别提高20.8%和15.2%，同时增加0-10 cm土层可溶性有机碳（DOC）、易氧化有机碳（EOC）和矿物结合有机碳（MAOC）含量。与NPK相比，NPKCa使0-10 cm土层SOC含量略有降低，这主要是由于MAOC的降低；使20-30 cm土层SOC提高40.6%，MAOC和颗粒有机碳（POC）均显著增加。此外，与N处理相比，NCa处理显著提高了0-10 cm土层SOC储量和碳固存效率（CSR）。与NPK处理相比，NPKCa处理使0-10 cm土层SOC储量由13.17 t ha^-1降低至12.56 t ha^-1，并降低CSR，但显著提高了20-30 cm土层的SOC储量和CSR。

综合各土层数据构建结构方程模型，结果表明石灰通过减少Ald对SOC固存的负影响，并增加Fed对SOC固存的正影响，提高酸化红壤碳固存效率和储量，且DOC对碳固存有显著的正效应。

上述结果表明，长期石灰改良能够通过提高土壤pH、调控铁铝氧化物活性及有机碳组分，提高酸化红壤碳固存，但石灰对不同碳组分的调控机制仍需进一步深入研究。未来可结合长期定位试验、同位素示踪、矿物表征和微生物组学技术，进一步解析石灰调控有机碳输入、矿物结合及微生物转化过程的作用机制，为红壤固碳管理和精准改良提供科学依据。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所Mahmoud Abdelaziz和申哲为该文共同第一作者，张会民研究员为该文通讯作者。湖南祁阳农田生态系统国家野外科学观测研究站为本研究提供了长期试验平台。该研究得到国家重点研发计划（2024YFD1900100）和国家自然科学基金（42477364 和42207398）等项目资助。

Cite the article: Mahmoud Abdelaziz, Zhe Shen, Dongchu Li, Lu Zhang, Dong Ai, Jun Yan, Kiya Adare Tadesse, Imtiaz Ahmed, Chu Zhang, Chunhong Wu, Jiwen Li, Huimin Zhang. 2026. Chemical fertilizer and liming-induced changes in aluminum, iron oxides and soil organic carbon fractions: Implications for carbon sequestration in an upland red soil. Journal of Integrative Agriculture, 25(8): 3412-3426.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.10.005

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