什么是腐殖质

腐殖质在1761年由Wallerius首次定义为分解的有机物。 1786年，阿查德使用KOH溶液从土壤和泥炭中提取了一种棕色物质，并将其命名为腐植酸。 腐殖质是一个拉丁词，暗示一种类似土壤的物质，由De Saussure于1804年首次引入，指的是黑暗的土壤有机物质。 1837年，Sprengel开发了几种制备腐植酸的方法，在碱性提取之前用稀矿物酸预处理土壤。 Sven Oden（1919）假设HS是未知材料的浅棕色至深棕色物质，在自然界中通过微生物的作用或在实验室中通过氧化化学试剂分解有机物而形成。 或者，有人建议腐殖质是在无微生物环境中碳水化合物和氨基酸之间的缩合反应的产物。 还指出，苯酚，醌和氢醌在碱性溶液中氧化会产生类似腐植酸的化合物。

腐殖质（HS）是土壤和水以及湖泊沉积物，泥炭，褐煤和页岩等地质有机沉积物中天然有机物（nom）的主要成分。 它们构成了腐烂植物碎片特有的棕色，并导致表面土壤中的棕色或黑色。 它们是地表水中NOM的主要成分，在较高浓度下可以赋予深色，特别是在棕色淡水池塘，湖泊和溪流中。 在落叶或堆肥中，颜色可能是黄褐色到黑色，取决于腐烂程度和浓度。

腐殖质是影响土壤理化性质和提高土壤肥力的非常重要的成分。 在含水系统中，如河流，大约50％的溶解有机物质是影响pH和碱度的HS。 在陆地和水生系统中，HS影响化学元素的化学，循环和生物利用度，以及异种生物和天然有机化学品的运输和降解。 它们影响水生生态系统的生物生产力，以及水处理过程中消毒副产物的形成。

腐殖质是在植物和微生物遗骸的腐烂和转化过程中通过生物化学和化学反应形成的多分散材料的复杂和异质混合物（一种称为腐殖化的过程）。 植物木质素及其转化产物，以及多糖、黑色素、切蛋白、蛋白质、脂质、核酸、细炭颗粒等。，是参与这一过程的重要组成部分。

土壤和沉积物中的腐殖质可以分为三个主要部分：腐殖酸（HA或HAs），黄腐酸（FA或FAs）和腐殖质。 HA和FA使用强碱（NaOH或KOH）从土壤和其他固相来源中提取。 腐植酸在低pH下不溶，通过加入强酸（用HCl调节至pH1）沉淀。 Humin不能用强碱或强酸提取。

水生HS仅含有HA和FA，这些组分通常通过将pH降至2并将两种组分吸附在合适的树脂柱上而从水中除去。 用强碱从树脂中提取HA和FA，然后将pH降至1以沉淀HA。 树脂柱分离也用于将FA与非腐殖质材料（氨基酸、肽、糖等）分离。）从土壤中提取。 在低pH下，FA吸附在树脂上，但非腐殖质材料通过柱。

腐殖质在生物降解方面具有高度的化学反应性，但却顽固不化。 关于HA，FA和humin的大多数数据是指具有不同结构和分子量的大量组分的平均性质和结构。 给定HS样品的精确性质和结构取决于水或土壤来源以及提取的特定条件。 然而，不同来源的HA，FA和humin的平均性质非常相似。

尽管全球人口一直以惊人的速度增长，但农业用地并没有显着扩大。 在这种情况下，提高人类在有限空间（例如在小田）种植谷物的能力至关重要。 农民依靠无机化肥来保持土壤肥沃. 然而，从长远来看，过度使用的土地变得不肥沃，盐碱具有不同的pH值。 土壤盐度的特点是高量的Na+，Mg+2，Ca+2，Cl–，HCO3–和SO4–2，影响植物生长。 而且，土壤中的总碳含量每天都在减少。 土壤的有机物质含有植物和动物的残留物以及土壤中生物量分解过程中形成的其他有机化合物。 在这种情况下，土壤中约60％的有机质是腐殖质（HS），它们对栽培土壤的健康起着至关重要的作用。