مقدمه
امروزه کشاورزان سنتی و ارگانیک هر دو به دنبال یافتن راه حلی برای افزایش بازده و عملکرد محصول خود هستند. راه حلی که به دور از مشکلات زیست محیطی برای جوامع امروزی باشد. ترکیبات هیومیکی را می توان به عنوان این راه حل ارائه کرد، زیرا استفاده از آنها موجب افزایش عملکرد محصول بدون اثرات مخرب بر کیفیت خاک می شود. این ترکیبات آلی از رسوبات پوسته زمین و معادن ذغال سنگ به دست می آیند و سالهاست که به عنوان بهبود دهنده خصوصیات رشد گیاه و سلامت خاک استفاده می شوند، اما در سالهای اخیر آزمایشات علمی و تحقیقات مزرعه ای برای مطالعه اثرات ویژه این ترکیبات انجام شده است.
اما به راستی ترکیبات هیومیکی چیستند؟ ترکیبات هیومیک نه کمپوست هستند و نه کود. این ترکیبات عالی مواد آلی پوسته زمین هستند که از تجزیه بیولوژیکی مواد، طی فرآیند «هوموسی شدن» ایجاد می شوند.
هوموس از سایر ترکیبات غیرهیومیکی (مانند کربوهیدراتها، اسیدهای چرب، آلکانها، پپتیدها، آمینواسیدها، پروتئینها، لیپیدها و اسیدهای آلی) به واسطه خصوصیات شیمیایی متفاوتش، متمایز می شود. اکثر مولکولهای کوچک غیرهیومیکی، به سرعت توسط میکروارگانیسمهای خاک تجزیه می شوند. ترکیبات هیومیکی موجود در رسوبات خاکی (پیت، ذغال سنگ)، معمولا نتیجه تجزیه شیمیایی و میکروبیولوژیکی و سنتز مجدد بقایای گیاهی است. هیومیک و فولویک اسیدآبی، از رسوبات آبهای جاری یا دریایی به دست می آید. مقدار کربن و نسبت کربن به نیتروژن برای این ترکیبات معمولا بالاتر است. هیومیک و فولویک اسید می توانند با فلزات سنگین و آفتکشها تشکیل کمپلکس پایدار دهند، آنها دارای خصوصیات بسیار اسیدی هستند و دلیل آن، حضور گروههای کربوکسیلیک و فنولیک-OH در ماکرو مولکولها است. فولویک اسیدها کمتر از هیومیک اسیدها پلی دیسپرس اند و بیشتر آبدوست هستند.
ترکیبات هیومیکی و تأثیر آنها بر روی حاصلخیزی خاک
نقش هیومیک اسید و فولویک اسید در تأمین عناصر غذایی برای گیاه
سرنوشت یک یون فلزی در خاک (تحرک یا رسوب) و درجه دسترسی آن برای ریشه گیاه و سیستم های بیولوژیکی اغلب به پایداری نسبی ترکیبات کلات یا کمپلکس تشکیل شده آنها با مواد آلی دارد. هیومیک اسید با گروههای فعال هیدروکسیل، فنوکسیل و کربوکسیل می تواند ترکیبات کئوردیناسیونی با فلزات تشکیل دهند و با تشکیا کلات فلزی بر انتقال فلز از لایه های خاک و جذب آنها توسط گیاهان از طریق سیستم ریشه موثر است.
در خاکهای آهکی یکی از مشکلات اساسی تثبیت عناصر غذایی ریزمغذی با کلسیم است، استفاده از ترکیبات حاوی هیومیک و فولویک می تواند به افزایش دسترسی ریشه گیاه به این عناصر کمک کرده و از نظر اقتصادی، محیط زیستی و تغذیه گیاه بسیار مؤثر و کارآمد باشد.
ترکیبات هیومیکی و اثر آنها بر روی رشد گیاه و تکامل آن
اثرات غیرمستقیم شامل فاکتورهایی است که انرژی را برای موجودات مفید خاک تأمین می کند، بر روی ظرفیت نگهداری آب درون خاک اثر می گذارد، بر ساختمان خاک اثر می گذارد، عناصر غذایی را برای گیاه آزاد می کند، دسترسی عناصر معدنی را افزایش می دهد و به طور کلی حاصلخیزی خاک را بهبود می بخشد.
منبع ترکیبات هیومیکی و ارزش آنها به عنوان افزودنی کود
معمولا ترکیبات هیومیکی درون محلول خاک، کمپوست، پیت و کانی های حاوی کربن از جمله ذغال سنگ قهوه ای، لیگنیت درجه پایین و لئوناردیت وجود دارد. کیفیت ترکیبات هیومیکی عصاره گیری شده از کمپوست تحت تأثیر درجه پوسیدگی و ... است.
ترکیبات هیومیکی از تجزیه میکروبی مواد گیاهی تشکیل می شوند و ترکیبات قهوه ای تا سیاه ابتدا جزو اجزای تشکیل دهنده موادآلی خاک هستند. ترکیبات هیومیکی قادرند تا 7 برابر وزن خود آب نگهدارند، که این میزان بیشتر از ظرفیت نگهداری آب در خاک های رسی است. آب ذخیره شده در خاک سطحی، ریشه گیاهان را قادر می سازد تا به سرعت مواد غذایی مورد نیاز و در دسترس را برای رشد گیاه و عملکرد جذب کنند.
از میان ترکیبات هیومیکی، فولویک اسیدها جذب مواد غذایی بالاتری نسبت به هیومیک اسید دارند و این امر می تواند به خاطر تشکیل کمپلکس های محلولتر فولویک-فلز باشد که در آب بسیار محلول است، در حالیکه هیومیک اسید تمایل به تشکیل کمپلکس های فلزی نامحلول دارد. هیومیک اسید یونهای مثبت را جذب می کند و با ریزمغذی ها تشکیل کلات می دهد و آنها را به آرامی و تدریجی در زمان نیاز گیاه آزاد می سازد و به عنوان عامل کلات کننده برای جلوگیری از تشکیل رسوب، تثبیت، آبشویی و اکسیداسیون ریزمغذی ها در خاک ایفای نقش می کند. هیومیک و فولویک اسید با فعالیت اکسینی شان تأثیرات هورمونی بر فعالیت های کاتالیزوری نفوذپذیری سلول داشته و جذب مواد غذایی و عملکرد ماده خشک را افزایش می دهند.
| نام ترکیب | جرم مولکولی | CEC (cmol+/kg) | میزان کربن (g/kg) |
|---|---|---|---|
| هیومین | 100000-10000000 | 100-300 | 550-620 |
| اسید هیومیک | 10000-100000 | 300-500 | 520-620 |
| اسید فولویک | 1000-10000 | 520-1120 | 430-520 |
هیوماتها و ترکیبات هیومیکی
نمک های فلزی هیومیک و فولویک اسید هستند. تشکیل هیومات بر اساس توانایی گروههای کربوکسیل و هیدروکسیل برای تجزیه یون H است، که کاتیونها جانشین H می شوند. مثلا ترکیب مرسوم اسید هیومیک در بازار در حقیقت هیومات پتاسیم است.
هیوماتها در بسیاری از نقاط مختلف جهان وجود دارند، اما ترکیبات آنها مانند نفت خام بسیار متغیر است. آنها هیدروکربن هایی حاوی ساختمان های آروماتیک و هتروسیکلیک (ناجورحلقه)، گروههای کربوکسیل و نیتروژنه هستند. آنها حاوی اجزایی از DNA، RNA هستند و دارای تعداد بسیاری هیدروژن فعال در محل پیوند هستند که همین امر آنها را از نظر شیمیایی بسیار فعال می کند.
مواد هیومیکی حاوی رنج گسترده و متنوعی از ترکیبات مولکولی هستند. برخی از این ترکیبات شامل پلی ساکاریدها، اسیدهای چرب، پلی پپتیدها، لیگنین، استرها، فنولها، اترها، کربونیل ها، کوئینن ها، لیپیدها، پراکسیدازها، ترکیبات مختلف بنزن، استال، کتال و لاکتول، ترکیبات حلقوی فوران و ترکیبات آلیفاتیک (زنجیره کربنی) می باشد.
ترکیبات هیومیکی را می توان در سه زیر گروه بزرگ 1) هیومین 2) هیومیک اسید 3) فولویک اسید تقسیم کرد.
1) هیومین ها
بخشی از ترکیبات هیومیکی هستند که در اسید و قلیا نامحلول هستند. این ترکیبات در آب نیز با هر پ-هاشی نامحلولند. وزن مولکولی این ترکیبات بین 10000000-100000 هستند و جزو کمپلکسهای درشت آلی اند. این ترکیبات قهوه ای تیره ای هستند که از نظر وزن مولکولی بی اندازه بزرگند و مسئول ظرفیت نگهداری آب درون خاک، استحکام و هدایت الکتروستاتیک هستند.
2) هیومیک اسیدها
هیومیک اسید مولکول بلند زنجیره با وزن مولکولی بالا، به رنگ قهوه ای تیره و محلول در محیط آبی قلیایی است. هیومیک اسیدها شامل مخلوطی از اسیدهای ضعیف آلی آلیفاتیک (زنجیره کربنی) و آروماتیک (حلقه کربنی) هستند که در شرایط اسیدی نامحلول و در شرایط قلیایی محلول هستند. هیومیک اسیدها در محلولهای دارای پ-هاش کمتر از 2 رسوب می کنند. حدود 35% از مولکولهای هیومیک اسید آروماتیک است و مابقی آن، مولکولهای آلیفاتیک است. اندازه مولکول هیومیک اسید حدوداً بین 100000-10000 است. هیومیک اسیدها تمایل دارند تا به سرعت با کانی های رس پیوند خورده و کمپلکس پایدار رسهای آلی را تشکیل دهند.
3) فولویک اسیدها
فولویک اسید مولکول با زنجیره کوتاه است که دارای وزن مولکولی پایین، به رنگ زرد و محلول در محیط آبی اسیدی و قلیایی است. فولویک اسیدها مخلوطی از اسیدهای ضعیف آلی آروماتیک و آلیفاتیک هستند که در تمامی پ-هاشها در آب محلول هستند. ترکیب و شکل آنها کاملا متغیر است. اندازه فولویک اسید از هیومیک اسید کوچکتر است و وزن مولکولی آن از 10000-1000 متغیر است. میزان اکسیژن در فولویک اسید تقریبا 2 برابر هیومیک اسید است. آنها دارای گروههای عاملی بسیاری شامل COOH (کربوکسیل) و COH (هیدروکسیل) هستند. بنابراین فولویک اسید از نظر شیمیایی بسیار فعالتر است.
به خاطر اندازه نسبتا کوچک فولویک اسید، این ترکیبات می توانند به سادگی وارد ریشه، ساقه و برگ شوند. همچنانکه این ترکیبات وارد گیاه می شوند، عناصر معدنی را نیز از سطح گیاه به درون بافت های گیاهی وارد می کنند. این ترکیبات به عنوان بخشی از خاک مسئول کلات کردن عناصر معدنی و انتقال آنها به درون بدن موجودات زنده هستند. فولویک اسید یکی از ترکیبات کلیدی در کیفیت بالای کودهای مورد استفاده در محلولپاشی است.
در فازهای آزمایشگاهی و تجاری برای جداسازی هیومیک اسید و فولویک اسید از ترکیبات آلی نظیر لئوناردیت یا هر ترکیب آلی دیگر از خصوصیات انحلال در باز و اسید هیومیک اسید و فولیک اسید استفاده می شود. در این روش با استفاده از ترکیب قلیایی هیدروکسید پتاسیم مخلوط هیومیک و فولویک از ترکیب آلی اولیه استخراج می شود، به همین دلیل است که تمامی اسیدهای هیومیک موجود در بازار دارای پ-هاش قلیایی هستند.
کودهای آلی شرکت پارس کیمیا کشت در دو گروه لئوناردیت گرانوله و هیومیک اسید پودری با کیفیت و اثرگذاری عالی تولید و به مصرف کنندگان ارائه شده است. برای اطلاعات بیشتر بر روی لینک هر محصول کلیک نمایید.
