秸秆腐解过程与农田固碳和地力提升密切相关，近年来，对不同气候和土壤条件下秸秆腐解过程及其影响因素的研究备受关注。
我室孙波研究员课题组通过在我国东部三个气候带上（寒温带－暖温带－中亚热带），选择黑龙江海伦、河南封丘和江西鹰潭农业生态试验站，建立水热变化梯度下三种主要农田土壤（黑土、潮土、红壤）的置换试验，采用13C固体核磁共振方法研究了我国三个主要农区小麦和玉米秸秆腐解过程中化学结构的变化规律及其影响因素。结果表明，在2年的腐解过程中，秸秆质量控制了秸秆腐解的残体化学组成和秸秆的腐解速率。腐解过程中秸秆结构组成的主要变化特征是氧-氮-烷基碳和二氧烷基碳百分含量的降低，烷基碳、含氧芳香碳和芳香碳以及羧基碳百分含量的增加。除海伦地区玉米秸秆外，各处理下秸秆的结构组成在腐解2年时趋于相似。该成果发表在Environ. Sci. & Technol. (2012 46: 7159-7165)上。
上述研究结果首次在大空间尺度上定量分析了不同影响因素对秸秆长期腐解过程的相对重要性，并且首次在化学结构的水平上证明了“不同气候条件下腐解的植物残体的化学组成趋于一致”这一假说，为进一步阐明秸秆腐解过程的机理提供了科学参考，也为提出适合不同区域气候、土壤条件的秸秆还田调控措施提供了理论基础。
玉米、小麦秸秆腐解0.5年和2年后样品的核磁共振图谱
Wang X Y Sun B Mao J D Sui Y Y Cao X Y. Structural Convergence of Maize and Wheat Straw during Two-Year Decomposition under Different Climate Conditions. Environmental Science & Technology 2012 46: 7159-7165.
