黑土地是“耕地中的大熊貓”，是東北糧倉(cāng)的“命根子”。2022 年6 月24 日，第十三屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第三十五次會(huì)議審議通過了《中華人民共和國(guó)黑土地保護(hù)法》（2022 年8 月1 日正式施行）。該法指出黑土地是指黑龍江省、吉林省、遼寧省、內(nèi)蒙古自治區(qū)的相關(guān)區(qū)域范圍內(nèi)具有黑色或者暗黑色腐殖質(zhì)表土層，性狀好、肥力高的耕地，因主要分布在我國(guó)東北地區(qū)，也稱東北黑土地，耕地面積有2.6×107hm2。有文獻(xiàn)表明，黑土的腐殖質(zhì)層深厚，一般為30 ～70 cm，大部分具有粒狀或團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，以腐植酸和腐黑物為主，其中腐植酸的相對(duì)體積質(zhì)量與土壤質(zhì)量呈正相關(guān)關(guān)系。根據(jù)《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要（2017—2030年）》的規(guī)定，黑土地的土壤類型主要包括黑土、黑鈣土、草甸土、白漿土、暗棕壤和棕壤等六種?，F(xiàn)將六種土壤與腐植酸組成、腐植酸反哺研究集結(jié)如下。

一、黑土

黑土是東北黑土地的代表性土類，是發(fā)育于溫帶濕潤(rùn)氣候草原草甸植被條件下的均腐殖質(zhì)土壤，主要分布在松嫩平原東部和北部、小興安嶺和張廣才嶺西側(cè)的漫崗丘陵地區(qū)、黑龍江省東北部的三江平原地區(qū)，即黑龍江、吉林兩省和內(nèi)蒙古的興安盟及呼倫貝爾市，面積達(dá)4.76×106hm2。按照黑土層厚度可以將黑土劃分為薄層黑土（＜30 cm）、中厚層黑土（30 ～60 cm）、厚層黑土（＞60 cm），其中薄層黑土和中厚層黑土占95%以上。自然土壤和開墾初期表土層有機(jī)質(zhì)含量22.7 ～95.5 g/kg。

黑土中95%以上有機(jī)質(zhì)以結(jié)合態(tài)形式存在，有機(jī)質(zhì)含量高，芳香化程度也較高，其結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)以松結(jié)合態(tài)為主，黑土穩(wěn)結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的相對(duì)含量隨肥力水平的提高而減少。來源于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)東部臺(tái)地的黑土腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為32.57%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為18.32%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為43.03%。來源于吉林省公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院長(zhǎng)期定位試驗(yàn)站黑土棕黑腐植酸主要含有C、H、O、N 四種元素，具有烷基碳、烷氧基碳、芳香碳、羧基碳、羰基碳結(jié)構(gòu)，C/H=0.92，C/O=0.55，C/N=15.21，氫飽和度較低，含有較多含氮官能團(tuán)，如來源于蛋白質(zhì)的酰胺基團(tuán)等。黑土棕黑腐植酸中羥基含量、醇和酚含量、飽和碳、飽和羧酸等含量相對(duì)較少，羰基、苯環(huán)或芳香雜環(huán)和醇或羧酸的O-H、酚類的C-O、芳基醚的C-O 等官能團(tuán)相對(duì)較多。黑土棕黑腐植酸氧化程度較高，脂肪性較低。

在黑土開墾利用后，腐殖質(zhì)含量下降，質(zhì)地黏重、透水性差，土壤侵蝕明顯，是限制黑土利用的主要問題。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院王宇龍通過配施腐植酸和生物炭對(duì)黑龍江省哈爾濱農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地黑土亞類草甸黑土的退化修復(fù)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明：配施腐植酸和生物炭可以增強(qiáng)土壤通透性，提高土壤持水能力和保肥能力，調(diào)控土壤酶活性，提高肥料利用率，增加作物產(chǎn)量等，對(duì)退化土壤的修復(fù)效果顯著。

二、黑鈣土

黑鈣土是發(fā)育于溫帶半濕潤(rùn)半干旱地區(qū)草甸草原和草原植被下的土壤，主要分布在松嫩平原西部，大興安嶺東西兩側(cè)和松遼分水嶺地區(qū)，面積達(dá)3.70×106hm2。黑鈣土中有機(jī)質(zhì)含量較高，并形成良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，養(yǎng)分豐富，土壤潛在肥力高，適宜發(fā)展糧食和油料作物。自然土壤和開墾初期表土層有機(jī)質(zhì)含量30.0 ～80.0 g/kg。

黑鈣土的有機(jī)質(zhì)72%～90%以結(jié)合態(tài)形式存在，其結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)以松結(jié)合態(tài)為主，碳酸鈣含量較高，變幅較大，黑鈣土pH 值隨著碳酸鈣的含量的增高而緩慢增高。來源于吉林省農(nóng)安縣的黑鈣土腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為16.91%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為15.48%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為44.76%；腐殖質(zhì)組分中腐黑物的結(jié)構(gòu)特征不同于相應(yīng)的棕黑腐植酸，前者具有更高的腐殖化程度、脂族化程度、疏水化程度以及更低的氧化程度。

黑鈣土作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的主要限制因素是石灰反應(yīng)。另外，黑鈣土因水分不足在春季容易風(fēng)蝕、夏季容易水蝕，干旱發(fā)生頻繁時(shí)，需要進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院肖瑤研究了腐植酸肥對(duì)重茬烤煙土壤（黑鈣土）性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：施用腐植酸肥可以降低土壤容重和土壤pH 值；施用50 克/株腐植酸肥可以顯著增加土壤中速效養(yǎng)分的含量，明顯促進(jìn)土壤中酶活性；增強(qiáng)煙株的生長(zhǎng)和發(fā)育。

三、草甸土

草甸土是一種非地帶性土壤，是發(fā)育于地勢(shì)低平、受地下水或潛水的直接浸潤(rùn)并生長(zhǎng)草甸植物的土壤，主要沿河谷低地呈線條狀延伸，幾乎在東北地區(qū)的所有河谷低地都有分布，在松嫩平原、三江平原和遼河平原等地雖也具有一定的集中分布態(tài)勢(shì)，但集中程度不高?？傮w而言，草甸土分布趨勢(shì)相對(duì)比較分散，但是主要分布在三江平原，面積達(dá)7.05×106hm2。自然土壤和開墾初期表土層有機(jī)質(zhì)含量22.9 ～244.0 g/kg。

來源于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)長(zhǎng)伊公路西側(cè)低平地區(qū)的草甸土腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為34.25%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為16.58%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為42.32%；草甸土腐殖化過程是先形成大分子的棕黑腐植酸，再降解為黃腐酸，以木質(zhì)素途徑占優(yōu)勢(shì)，草甸土棕黑腐植酸屬Rp型（初生腐殖物質(zhì)），芳化度低。

草甸土的4 個(gè)亞類（暗色草甸土亞類、草甸土亞類、灰色草甸土亞類和林灌草甸土亞類）中，草甸土亞類部分有碳酸鹽，或有鹽化現(xiàn)象；灰色草甸土亞類一般都發(fā)生鹽化，局部有堿化現(xiàn)象；林灌草甸土亞類含鹽量較高，有蘇打鹽化現(xiàn)象。草甸土在土壤水分過多時(shí)，易出現(xiàn)濕害或受洪水威脅，有些地區(qū)還受鹽堿影響，故在利用和改良時(shí)要注意防洪、排澇和治鹽堿。黑龍江省科學(xué)院自然資源研究所呂品等利用腐植酸物質(zhì)對(duì)黑龍江輕度蘇打鹽化草甸土進(jìn)行改良。結(jié)果表明：含腐植酸復(fù)合改良制劑、泥炭、風(fēng)化煤可以使土壤結(jié)構(gòu)變得疏松，土壤通透性、排水滲透能力明顯增強(qiáng)，土壤“固相”得到明顯改善；對(duì)提高鹽堿地有機(jī)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)元素含量及陽離子交換量有積極作用，同時(shí)還能降低土壤pH 值、堿化度和全鹽量，使土壤能快速恢復(fù)或接近到可用耕地水平。

四、白漿土

白漿土是東北地區(qū)重要的耕作土壤之一，是發(fā)育于溫帶海洋性季風(fēng)氣候下的土壤，主要分布在黑龍江省三江平原和吉林省的東部，面積達(dá)2.32×106hm2。白漿土土質(zhì)大多粘重，普遍具有上壤下粘的特點(diǎn)，土體構(gòu)造為明顯的三層型：黑土層、白漿層和淀積層。自然土壤和開墾初期表土層有機(jī)質(zhì)含量89.5 ～137.9 g/kg。

白漿土的有機(jī)質(zhì)72%～90%以結(jié)合態(tài)形式存在，其結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)均以松結(jié)合態(tài)為主。表層腐殖質(zhì)含量很高，棕黑腐植酸在黑土層較多，黃腐酸在白漿層和淀積層較多。白漿層及淀積層的腐殖質(zhì)具有很高的活動(dòng)性，分子結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，與土壤礦質(zhì)部分的結(jié)合不是很緊密。來自黑龍江省虎林縣、完達(dá)山南部的白漿土腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)酸比例為22.84%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)酸比例為22.06%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)酸比例為55.09%。開墾后，因部分分子較大的棕黑腐植酸氧化降解，一部分轉(zhuǎn)化為黃腐酸組分，一部分轉(zhuǎn)化為腐黑物，使得表層土中棕黑腐植酸的相對(duì)含量隨開墾年限的增加逐漸下降，黃腐酸的相對(duì)含量隨之增高，長(zhǎng)期的耕種會(huì)導(dǎo)致羧基等官能團(tuán)含量下降、芳化度下降。白漿土由于受冰凍與融化、濕潤(rùn)與干燥等因子急劇而頻繁地變化，其腐殖質(zhì)的形成除木質(zhì)素途徑外，還原糖-胺化合物縮合形成腐殖質(zhì)的途徑也占有重要地位。耕地白漿土中因土層氧化還原過程交替進(jìn)行，棕黑腐植酸的紅外光譜圖與P 型相似（即為灰壤所特有類型）。

白漿土是東北黑土地中的低產(chǎn)土壤類型，主要是因?yàn)榘诐{層的存在，白漿層“冷、硬、板、瘦”，導(dǎo)致白漿土物理性質(zhì)不良；有粘化層的存在，導(dǎo)致土壤容水量小，怕旱怕澇，故在利用和改良時(shí)要調(diào)節(jié)土壤水分。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院植物科學(xué)學(xué)院王帥等研究了腐植酸保水劑用量對(duì)吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院北大地玉米試驗(yàn)田白漿土養(yǎng)分及玉米產(chǎn)量性狀的影響，結(jié)果表明：腐植酸保水劑的施用有助于增加白漿土對(duì)酸堿的緩沖性，使土壤酸化進(jìn)程得以緩解，更有利于土壤養(yǎng)分的穩(wěn)定供應(yīng)；在一定程度上緩解白漿土因玉米生長(zhǎng)而導(dǎo)致全氮含量的消耗程度；還可以通過改善土壤通透性、減少土面蒸發(fā)來減少水的深層滲漏以及土壤養(yǎng)分流失。

五、暗棕壤

暗棕壤是東北地區(qū)面積最大的一類森林土壤，是發(fā)育于溫帶濕潤(rùn)森林植被下的土壤，主要分布在大興安嶺東坡和環(huán)小興安嶺、張廣才嶺、長(zhǎng)白山淺山區(qū)向平原過渡區(qū)域，面積達(dá)6.00×106hm2。自然土壤和開墾初期表土層有機(jī)質(zhì)含量51.8 ～101.9 g/kg。

來源于黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黑河市農(nóng)科所試驗(yàn)田的暗棕壤腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為27.28%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為19.60%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為41.76%。暗棕壤腐殖化過程是先形成小分子化合物，再縮合成大分子的棕黑腐植酸。暗棕壤棕黑腐植酸屬于A1 型（即為中性棕色森林土所特有型），為芳香環(huán)結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)的一類腐殖質(zhì)。黑龍江省黑河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料基地的暗棕壤團(tuán)聚體組成以0.25 ～0.053 mm 微團(tuán)聚體為主，不施肥的暗棕壤不同粒級(jí)團(tuán)聚體間相比，大團(tuán)聚體（2 ～0.25 mm）棕黑腐植酸的縮合度較低，氧化度最高，脂族性最強(qiáng)，羧基含量最高，微團(tuán)聚體（0.25 ～0.053 mm）棕黑腐植酸的縮合度最高，芳香性最強(qiáng)。用低量化肥和馬糞配施高量化肥可增加大團(tuán)聚體和粉/黏粒棕黑腐植酸的芳香性，減少羧基碳，但增加微團(tuán)聚體棕黑腐植酸的脂族性和多糖含量，同時(shí)，化肥的施用有利于棕黑腐植酸分子結(jié)構(gòu)中多糖的形成。

暗棕壤土壤質(zhì)地輕，沙性強(qiáng)，易旱、易風(fēng)蝕、最終導(dǎo)致嚴(yán)重沙化，絕大多數(shù)分布在坡耕地上，土壤侵蝕問題嚴(yán)重，對(duì)糧食產(chǎn)量的影響較大。吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材學(xué)院劉晨陽等研究腐植酸對(duì)吉林省萬康園農(nóng)業(yè)科技有限公司人參栽培改良地暗棕壤改良效果，結(jié)果表明：施用腐植酸后土壤有機(jī)質(zhì)含量高于其他土壤改良劑，對(duì)土壤NH4+和有效磷的增加效果最顯著。

六、棕壤

棕壤主要分布在暖溫帶濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，是暖溫帶落葉闊葉林和針闊混交林下形成的土壤，在東北地區(qū)主要分布于遼東半島，面積達(dá)2.20×106hm2。棕壤是重要的森林土壤，也是重要農(nóng)業(yè)土壤。開墾時(shí)間較長(zhǎng)的棕壤耕地已經(jīng)失去原始黑土層，遼河平原次生植被下棕壤表土層有機(jī)質(zhì)含量10.0 ～30.0 g/kg。

來源于沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)土化系長(zhǎng)期定位試驗(yàn)站的棕壤腐殖質(zhì)組分中，棕黑腐植酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為13.52%，黃腐酸有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為27.78%，腐黑物有機(jī)碳占總有機(jī)碳比例為46.83%。遼南低山丘陵區(qū)棕壤剖面化學(xué)特性的變化趨勢(shì)為，有機(jī)質(zhì)含量從上到下依次遞減（有機(jī)層＞腐殖質(zhì)層＞粘土層＞母質(zhì)層），越向下差異越小，全磷則有遞增趨勢(shì)，越向上差異越小。遼寧省沈陽市東陵區(qū)天柱山長(zhǎng)期定位試驗(yàn)地的棕壤，施肥能降低棕壤棕黑腐植酸E4/E6值。

棕壤的透水性較差，尤其是經(jīng)長(zhǎng)期耕作后形成了較緊的犁底層，透水性會(huì)更差。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院中藥學(xué)院劉清瑋等通過研究腐植酸對(duì)吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院左家校區(qū)的生產(chǎn)試驗(yàn)田棕壤土理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明：腐植酸能降低土壤容重，提升土壤緊實(shí)度，提高土壤的保水能力，提升土壤的物理性質(zhì)，對(duì)人參根系土壤的化學(xué)環(huán)境具有較好的修復(fù)作用，調(diào)節(jié)土壤中脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶、蛋白酶的活性和提高菌群數(shù)量等。

在土壤腐殖質(zhì)（包含腐殖物質(zhì)和非腐殖物質(zhì)）的研究中，腐殖物質(zhì)是主要的研究對(duì)象，而腐殖物質(zhì)中，腐植酸是關(guān)鍵組成部分。黑土地中關(guān)于腐植酸、腐黑物的研究很多，也是通過這些研究，探索到黑土地肥沃的核心是具有深厚肥沃的黑土層和土壤中富含的有機(jī)質(zhì)，而黑土層的核心物質(zhì)是腐植酸，腐植酸是最優(yōu)質(zhì)的有機(jī)質(zhì)。因此，用工業(yè)提取的腐植酸，大力反哺黑土地，讓“貧了、瘦了、薄了”的黑土地因腐植酸的回歸而得到改良，從而提高土壤肥力，以此保護(hù)這一“耕地中的大熊貓”，讓其更好地發(fā)揮“大糧倉(cāng)”的作用。