La paja de cultivo se utiliza ampliamente para gestionar la secuestración de carbono orgánico del suelo (SOC) como una práctica respetuosa con el medio ambiente en la Llanura del Norte de China. Sin embargo, se sabe poco sobre los efectos de los modos de devolución de paja en la secuestración de SOC en esta región. Por lo tanto, se realizó un experimento de campo para estudiar la acumulación y mineralización de SOC, así como la estabilidad de los agregados y el SOC asociado a los agregados para los siguientes tres modos de devolución de paja: sin devolución de paja (NSR), solo devolución de paja de trigo (WR) y devolución de paja de trigo y maíz (WR-MR). La concentración y el almacenamiento de SOC fueron mayores para WR y WR-MR que para NSR en la capa de suelo de 0-20 cm, respectivamente (<0.05). Aunque WR y WR-MR resultaron en una mayor mineralización por unidad de suelo que NSR, no se observaron diferencias significativas en la mineralización por unidad de carbono del suelo entre los modos de devolución de paja en la capa superior del suelo. Los diámetros medios de peso de los agregados en 0-5 cm fueron mayores bajo tratamientos con retención de cultivos que bajo NSR. En esta profundidad del suelo, la concentración de C asociada a los agregados y el stock para cada tamaño de suelo disminuyeron significativamente por NSR. Estos hallazgos sugieren que WR-MR y WR son prácticas efectivas de manejo de residuos. En particular, WR es la estrategia óptima para mejorar la secuestración de SOC, considerando otras aplicaciones de la paja (por ejemplo, forraje, combustible o biomasa).