A aplicação de fertilizantes pode desempenhar um papel importante na retenção e dinâmica do carbono orgânico do solo (COS). No entanto, os mecanismos subjacentes ao acúmulo e proteção de COS em sistemas intensivos de cultivo de milho em áreas de sequeiro de alta latitude e clima frio não foram bem documentados. Com base em um experimento de fertilização de 23 anos sob um sistema de cultivo contínuo de milho em Gongzhuling, Província de Jilin, China, foram investigados os efeitos de regimes de fertilização no teor de COS e na composição do carbono associado aos agregados do solo. Os resultados mostraram que, no perfil do solo de 0–1,0 m, os teores de COS diminuíram significativamente com a profundidade do solo em todos os tratamentos. Na camada superficial (0–0,2 m), as concentrações de COS nos tratamentos com fertilizantes inorgânicos equilibrados mais esterco (NPKE) , sistema de pousio (FAL) e fertilizantes inorgânicos equilibrados mais palha de milho (NPKP) foram significativamente maiores do que os níveis iniciais em 61,0, 34,1 e 20,1%, respectivamente. Os tratamentos NPKE e NPKP aumentaram o teor de COS em 50,7 e 12,4% em comparação com o controle não fertilizado na camada superficial, enquanto nenhuma diferença significativa foi encontrada entre os fertilizantes inorgânicos equilibrados (NPK) e o tratamento controle não fertilizado. Não houve diferenças significativas na distribuição do tamanho de agregados entre os tratamentos controle, NPK e NPKE, enquanto o tratamento NPKP aumentou significativamente a formação de microagregados (53–250 μm) e diminuiu a formação de agregados de silte+argila (<53 μm) em comparação com os tratamentos controle, NPK e NPKE. Além disso, as concentrações de COS em todas as frações de agregados no tratamento NPKE foram as mais altas entre os tratamentos. Além disso, o tratamento NPKE aumentou significativamente o estoque de COS em microagregados e agregados de silte+argila, o que pode retardar a decomposição do C no solo. Esses resultados indicam que a emenda de longo prazo com esterco pode beneficiar o sequestro e a estabilidade do COS no solo preto do Nordeste da China.
Fertilizer application can play an important role in soil organic carbon (SOC) retention and dynamics. The mechanisms underlying long-term accumulation and protection of SOC in intensive maize cropping systems, however, have not been well documented for cool high-latitude rainfed areas. Based on a 23-year fertilization experiment under a continuous maize cropping system at Gongzhuling, Jilin Province, China, the effects of fertilization regimes on SOC content and soil aggregate-associated carbon (C) composition were investigated. Results showed that, within the 0–1·0 m soil profile, SOC contents decreased significantly with soil depth in all treatments. In the topsoil layer (0–0·2 m), SOC concentrations in balanced inorganic fertilizers plus farmyard manure (MNPK), fallow system (FAL) and balanced inorganic fertilizers plus maize straw residue (SNPK) treatments were significantly greater than initial levels by 61·0, 34·1 and 20·1%, respectively. The MNPK and SNPK treatments increased SOC content by 50·7 and 12·4% compared to the unfertilized control in the topsoil layer, whereas no significant differences were found between balanced inorganic nitrogen, phosphorus and potassium fertilizers (NPK) and the unfertilized control treatment. There were no significant differences in aggregate-size distribution among the unfertilized control, NPK and MNPK treatments, whereas the SNPK treatment significantly enhanced the formation of micro-aggregates (53–250 μm) and decreased the formation of silt+clay aggregates (<53 μm) compared to the unfertilized control, NPK and MNPK treatments. Moreover, SOC concentrations in all aggregate fractions in the MNPK treatment were the highest among treatments. Furthermore, the MNPK treatment significantly increased SOC stock in micro- and silt+clay aggregates, which may slow down C decomposition in the soil. These results indicate that long-term manure amendment can benefit SOC sequestration and stability in the black soil of Northeast China.