随着近几十年来大气中二氧化碳含量的增加，寻找捕获和保留碳的策略变得越来越紧迫。

堪萨斯州立大学 (K-State) 的研究人员正在探索不同的耕作方式如何影响土壤中储存的碳量。他们利用萨斯喀彻温大学 (USask) 的加拿大光源 (CLS) 和加利福尼亚州伯克利的先进光源，分析了堪萨斯州一片玉米地的土壤，该玉米地过去 22 年来一直没有耕作过。

在此期间，该农场采用了各种不同的土壤氮管理方法，包括不施肥、化肥和粪肥/堆肥。研究结果发表在《美国土壤科学学会期刊》上。

堪萨斯州立大学土壤与环境化学教授 Ganga Hettiarachchi 博士表示：“我们试图了解通过某些管理措施增加土壤碳储量的机制。我们不仅研究土壤碳，还研究有助于储存碳的其他土壤矿物质。”

正如其他研究显示的那样，堪萨斯州立大学的研究人员发现，用粪肥或堆肥处理过的土壤比施过化肥或没有施肥的土壤储存了更多的碳。不过，赫蒂亚拉奇说，更令人兴奋的是，超亮同步加速器光使他们能够看到碳是如何储存的：他们发现碳被保存在土壤的孔隙中，一些碳附着在土壤中的矿物质上。

研究小组还发现，用粪肥或堆肥处理过的土壤含有更多的微生物碳，这表明这些增强剂支持了土壤中更多的微生物及其活动。此外，他们还在土壤中发现了特殊的矿物质，Hettiarachchi 表示，这些证据表明，这些处理有助于活跃的化学和生物过程。

“据我所知，这是有机增强机制改善土壤健康、微生物多样性和碳封存的第一个直接证据。”

由于同步加速器成像具有非破坏性，堪萨斯州立大学的研究人员无需打碎土壤就能观察土壤聚集体(团块)中发生的情况;本质上，他们观察的是自然状态下的碳化学。

“总的来说，像这样的研究将帮助我们向更可持续、更具再生性的农业实践迈进，这将保护我们的土壤和环境，并帮助养活不断增长的人口，”Hettiarachchi 说。“此外，了解所涉及的不同矿物质、化学物质和微生物的作用将有助于改进预测不同农业实践如何影响土壤碳储存的模型。”