近日，资环所炭基新材料与应用研究室在国际学术期刊Biochar（中科院环境科学与生态学一区TOP，IF=15.1）发表题为“Interactive effects of straw and biochar alter humic acid composition and component associations”的学术论文。资环所马睿博士后为论文第一作者，刘忠珍研究员为论文通讯作者。

　　研究围绕秸秆活性高但稳定性不足、生物炭结构稳定但腐殖化转化受限这一关键矛盾，采用培养试验，以FT-ICR-MS和分子网络分析为核心，结合多谱学与显微成像，系统揭示秸秆-生物炭互作调控胡敏酸形成的分子机制。结果表明，秸秆主要输入富含氧官能团的活性前体，促进胡敏酸中脂质类、木质素类、单宁类及其他易转化组分积累；生物炭则提供芳香性和结构缩合度较高的稳定骨架。二者共施并非简单叠加，而是促进秸秆来源活性中间体与生物炭来源相关芳香结构耦合，使胡敏酸整体同时表现出较高氧化程度、自由基活性和结构持久性特征。FT-ICR-MS结果进一步表明，秸秆和生物炭共施推动胡敏酸芳香组分由高度缩合芳香域向较低缩合度芳香分子转变，提高分子被进一步转化和参与反应的可能性。分子网络分析显示，秸秆和生物炭共施处理强化了胡敏酸分子中 C₁₁H₁₁O₅、C₁₄H₉O₆、C₁₅H₉O₅等含氧芳香中间体在分子核心转化链后期，向 C₁₅H₁₅O₃、C₁₄H₁₉O₂和 C₁₂H₁₇O₂等低氧终端分子汇聚，形成以“氧化活化-脱氧氢化-路径汇聚”为特征的网络化转化机制。该研究揭示，秸秆-生物炭共施可在胡敏酸形成过程中保留活性含氧组分，并将其整合进生物炭相关芳香结构中，使胡敏酸兼具持续转化能力和结构稳定性。说明土壤有机质稳定化不仅取决于难降解组分积累，更取决于活性组分在芳香稳定结构中的再分配、嵌入与保留。

　　以上研究得到国家自然科学基金（42207316）、广东省农业科学院低碳农业与碳中和研究中心（XTXM202204）等项目资助。

　　原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-026-00622-y