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科学驱动着我们完成捕获和储存碳，同时创造肥沃土壤的使命
土壤是地球上最复杂、最迷人的生态系统之一，其中蕴藏着数量庞大的微生物细胞，代表着数千个物种。一茶匙土壤中所含的微生物数量甚至超过了地球上的人口总数。这些微生物及其生命产物构成了天然的有机碳储存库。全球土壤中的碳含量是大气中碳含量的2-3倍，这凸显了土壤在缓解气候变化方面的巨大潜力。如果能够 逆转土壤退化，并使土壤表层30-40厘米的碳储存量每年增加0.4%，就能阻止大气中二氧化碳的增加， 从而有效应对气候变化的最重要原因之一。
资料来源： 国际“4‰倡议”：土壤与粮食安全和气候。2021年。网页。访问日期[2024] 。
碳封存是指从大气中捕获、保护和储存二氧化碳的过程。将碳稳定在固态和溶解态可以有效阻止其导致大气变暖。植物通过光合作用将碳封存在土壤中，并以土壤有机碳（SOC）的形式储存。农业生态系统的退化会导致土壤有机碳含量下降。新的土地管理措施可以相对快速地提高土壤有机碳含量。[来源： Fei et al., 2021. Global warming solutions: Carbon capture and storage. E3S Web of Conferences, 308 , 01024.]。通过施用腐植酸，我们可以从生物学角度增强土壤微生物群的固碳能力。[来源： Tang et al., 2021. Artificial humic substances improve microbial activity for binding CO2 . iScience , 24 (6), 102647.]。
地球陆地面积的75%以上已经严重退化，到2050年，地球陆地面积的90%可能会退化。
资料来源： 欧盟委员会联合研究中心。(2018)。世界荒漠化地图集。卢森堡：欧盟出版局。
首先，土壤固碳可以提高其碳汇能力，从而缓解气候变化。其次，碳是衡量土壤健康的最佳指标，因此也是我们能否在2050年养活100亿人口的先决条件。[来源：联合国经济和社会事务部人口司（2019）。《2019年世界人口展望》]。
4per1000倡议还提倡增加土壤中的碳含量，以此作为应对气候变化和粮食安全的重要手段。
腐殖质是一种深色的有机物质，由细菌和真菌等微生物分解落叶、植物材料和动物残骸而形成。腐殖质由复杂的有机分子组成，包括分解的蛋白质、木质素和纤维素。这些分子不易进一步分解，赋予了腐殖质稳定持久的特性。它是土壤的重要组成部分，对土壤的肥力和结构都至关重要。腐殖质富含必需营养物质，并能缓冲土壤酸碱度，防止土壤过酸或过碱，从而提高土壤肥力，避免影响植物健康。腐殖质还能改善土壤结构，增强土壤的保水保气能力，而水分和空气是根系生长和微生物活动的关键要素。此外，腐殖质还能作为碳汇，减少温室气体排放，并为养分循环所必需的土壤微生物提供支持。
资料来源： 德国联邦管理局。 “是 Humus und Welche Rolle Spiert Er Beim Klimaschutz 吗？”德国联邦行政管理局，访问[2024]。
腐殖质和堆肥都是对土壤健康至关重要的有机物质，但它们的形成、组成和分解阶段却有所不同。腐殖质是堆肥的最终产物，是所有易分解的有机物完全分解后的产物。只有这样，它才能被认为是天然形成的堆肥，而大多数人所熟知的堆肥则是人为制造的、已经开始分解的有机物，通常来源于食物垃圾。由于腐殖质经历了漫长的自然分解过程，因此通常不含污染物；而堆肥如果处理不当，则可能含有重金属、病原体和其他污染物。这些污染物会对地下水和地表水造成危害。腐殖质由复杂的有机分子组成，这些分子具有很强的抗分解性。这种稳定性是腐殖质最重要的特性，因为它使其能够长期储存碳，有效地防止碳释放到大气中，从而避免形成温室气体。
资料来源： Landwirtschaft.de。 “Richtig Kompostieren – So Geht’s。”访问[2024]。
资料来源： Umweltbundesamt。 “博登腐殖质状态。”访问[2024]。
来源： 德国联邦环境局。“堆肥和污水污泥。”访问日期[2024]。
资料来源： Umweltbundesamt。 “Optimierung der Verwertung Organischer Abfälle”。 2018 年。访问 [2024]。
腐殖质可分为营养腐殖质和永久性腐殖质。营养腐殖质约占土壤腐殖质的三分之一，是土壤微生物的食物来源，能够促进土壤的生物活性。其中结合的养分可以迅速释放，供植物生长利用。其余三分之二则形成永久性腐殖质。这些化合物非常稳定，微生物分解速度极慢。因此，其中的植物养分只能少量释放。永久性腐殖质是植物养分的缓慢释放来源。
资料来源： 德国联邦管理局。 “是 Humus und Welche Rolle Spiert Er Beim Klimaschutz 吗？”德国联邦行政管理局，访问[2024]。
腐殖质能以多种方式改善土壤质量。首先，它可以可持续地将大量碳储存在土壤中。土壤中腐殖质含量越高，结合的碳就越多。与其他会快速分解并向大气中释放二氧化碳的有机物不同，腐殖质可以作为长期的碳汇。其次，腐殖质通过改善土壤保水性、缓冲污染物和稳定土壤pH值来增强土壤肥力和结构。第三，腐殖质能够固碳。例如，耕地（腐殖质含量逐渐减少）平均每公顷储存约80吨碳，而温带草原平均每公顷储存超过200吨碳[来源： Visual Capitalist，《可视化地球生态系统中的碳储存》，Visual Capitalist，2022年，访问日期：2024年]。这些益处共同促进了更健康的生态系统和更可持续的环境。
腐殖质是由动植物残体分解产生的复杂有机大分子。它们是土壤有机质的主要成分，在土壤肥力中发挥着至关重要的作用。腐殖质能够改善土壤结构、保水能力、养分有效性和微生物活性。腐殖化被认为是继光合作用之后碳循环中第二重要的步骤。腐殖质占土壤的60-80%，对于维持土壤生态系统的功能至关重要，而生态系统的功能对于土壤的固碳能力又至关重要。根据其在酸碱溶液中的溶解度，腐殖质可分为三类：腐殖质、腐殖酸和富里酸。
资料来源： 德国联邦管理局。 “是 Humus und Welche Rolle Spiert Er Beim Klimaschutz 吗？”德国联邦行政管理局，访问[2024]。
人工腐植酸（A-HS）是一种化学性质和功能与天然腐植酸相似的材料，但它是通过生物质快速制备的。天然腐植酸需要土壤中复杂的生物过程历经数千年才能形成，而人工腐植酸只需几个小时或几天即可通过水热腐植化（HTH）法获得。人工腐植酸纯度更高、成分更明确，因此比天然腐植酸更具应用价值。
来源： Yang 等人，2020 年。人工腐植酸：应对气候变化的可持续材料。先进科学，7（3），201902992。
A-HS可通过为微生物提供食物来源并促进其生长，从而对土壤微生物活性产生积极影响。研究表明，A-HS可以增加土壤中细菌和真菌的数量，并刺激参与养分循环的酶的活性。
来源： Tang 等人，2021 年。人工腐殖质改善微生物结合 CO₂ 的活性。iScience ，24（6），102647。
A-HS 可通过多种工艺从生物质中生产。水热腐殖化 (HTH) 是将生物质在高温高压的水中处理。该工艺模拟自然腐殖化过程，但速度更快，可生产出与天然腐殖质性质相似的 A-HS。
来源： Yang 等人，2020 年。人工腐植酸：应对气候变化的可持续材料。先进科学，7（3），201902992。
使用双禾宝腐殖土有以下几个优点：
可持续性： A-HS 由可再生原材料制成，因此化石资源得以保护。
效率： A-HS 的生产速度比天然腐殖质的生产速度快得多。
可扩展性：用于生产 A-HS 的 HTH 技术具有可扩展性，因此可以进行工业化生产。
控制：通过选择生物质和工艺参数，可以更精确地控制 A-HS 的组成和性质，从而获得所需的特定性质。
来源： Yang 等人，2020。沉睡的巨人：从聚合物角度看腐殖质的合成与应用。《聚合物科学进展》， 100，101182。
双禾宝腐殖质具有广泛的应用范围：
土壤改良： A-HS 可以改善土壤结构、保水能力、养分有效性和微生物活性。
碳固存： A-HS 可以将碳长期储存在土壤中，从而有助于气候保护。
修复： A-HS 可以结合土壤中的污染物，从而减少环境污染。
植物营养： A-HS 可以增加土壤中养分的有效性，促进植物生长。
材料科学： A-HS 可用作材料科学中各种应用的可持续原材料。
来源： Yang 等人，2020 年。人工腐植酸：应对气候变化的可持续材料。先进科学，7（3），201902992。
A-HS 可通过长期将碳储存在土壤中，从而促进碳固存。由于 Humify 腐殖质来源于可再生资源，其生产和施用有助于形成闭合的碳循环。
来源： Tang 等人，2021 年。人工腐殖质改善微生物结合 CO2 的活性。iScience ，24（6），102647。
目前的研究表明，A-HS对环境和人类健康是安全的。然而，还需要进一步的研究来全面评估A-HS对不同生态系统和人类健康的长期影响。
来源： Yang 等人，2021。天然和人工腐殖质在管理矿物质、离子、水和土壤微生物方面的应用。化学学会评论，50（6），6221-6239。