什么是腐殖质？

1761年，Wallerius将腐殖质描述为分解后的有机物质。1786年，Achard利用氢氧化钾（KOH）溶液从土壤和泥炭中提取出一种棕色物质，并将其命名为腐殖酸。1804年，de Saussure使用“humus”一词指代深色土壤有机质；该词源于拉丁语，与土壤含义相关。1837年，Sprengel发展了多种腐殖酸制备方法，包括在碱提取之前先用稀无机酸对土壤进行预处理。

Sven Oden于1919年提出，腐殖质是浅棕色至深棕色、组成尚未完全明确的物质，可在自然界中由微生物分解有机物形成，也可在实验室中通过化学氧化制得。另有观点认为，在无微生物参与的环境中，碳水化合物与氨基酸的缩合反应也可形成类似腐殖质的产物。

也有研究指出，酚、醌和氢醌在碱性溶液中氧化后，可生成与腐殖酸相似的化合物。

腐殖质（HS）是土壤、水体以及湖泊沉积物、泥炭、褐煤和页岩等有机沉积物中天然有机质（NOM）的重要组成部分。它们使分解中的植物残体呈现棕色，并参与形成表层土壤的棕色或黑色。在地表水中，腐殖质也是天然有机质的重要组成部分；浓度较高时，可使淡水池塘、湖泊和溪流的水体颜色变深。

在凋落物或堆肥中，其颜色可由黄棕色至黑色不等，具体取决于分解程度与浓度。

腐殖质能够影响土壤的物理化学性质，并与土壤肥力密切相关。原文指出，在河流等水环境中，溶解性有机物中约有50%可属于腐殖质，并影响水体的pH和碱度；具体比例随水体条件而变化。在陆地与水环境中，腐殖质还会影响化学元素的反应、循环和生物有效性，以及外源化合物和天然有机化合物的迁移与降解。

腐殖质也会影响水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。

腐殖质是一类组成复杂、结构多样且具有不同分子量分布的混合物，由植物和微生物残体在分解与转化过程中，经生化和化学反应形成；这一过程称为腐殖化。植物木质素及其转化产物，以及多糖、黑色素、角质、蛋白质、脂质、核酸和细小炭颗粒等，都可参与这一过程。

土壤和沉积物中的腐殖质通常可分为三类主要组分：腐殖酸（HA）、黄腐酸（FA）和胡敏素（humin）。腐殖酸与黄腐酸可利用氢氧化钠（NaOH）或氢氧化钾（KOH）等强碱从土壤及其他固体来源中提取。腐殖酸在低pH条件下不溶；加入强酸，例如用盐酸（HCl）将pH调至1，可使其沉淀。胡敏素则不能用强碱或强酸提取。

按照原文所述的分离框架，水环境中的腐殖质主要讨论腐殖酸和黄腐酸。通常可将水样pH降至2，并利用适当的树脂柱吸附这些组分，再用强碱从树脂上洗脱。随后将pH降至1，使腐殖酸沉淀。树脂柱分离方法也可用于将土壤提取液中的黄腐酸与氨基酸、肽、糖等非腐殖质组分分开。

在低pH条件下，黄腐酸可被树脂吸附，而部分非腐殖质组分则通过树脂柱。

腐殖质具有较高的化学反应活性，但相对不易被生物降解。关于腐殖酸、黄腐酸和胡敏素的大多数数据，描述的是大量不同结构与分子量组分的平均性质。具体样品的性质与结构取决于其土壤或水体来源，以及提取条件。尽管如此，不同来源样品中这些组分的某些平均性质仍具有相似性。

随着全球人口增长，在有限耕地上提高农业生产能力十分重要。种植者常通过施用矿质肥料维持养分供应。但长期不合理的土地利用和施肥管理，可能导致土壤肥力下降、盐分积累及pH变化。

土壤盐渍化与Na⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl⁻、HCO₃⁻和SO₄²⁻等离子的积累有关，并可能影响植物生长。土壤有机碳的变化也与土壤管理密切相关。土壤有机质包括动植物残体，以及生物质分解过程中形成的其他有机化合物。原文以约60%描述腐殖质在土壤有机质中的比例；这一数值并非适用于所有土壤的固定比例。腐殖质是维持农业土壤健康的重要组成部分。