Clicky

دفتر فروش: اصفهان-چهارباغ بالا
​​​​​​​تلفن: 03136269500

​​​​​​​کارخانه:یزد- شهرک صنعتی مهریز
تلفن: 03532553376

ترکیبات هیومیکی و اهمیت مصرف آنها در کشاورزی

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

  • ترکیبات هیومیکی منابع بسیار خوب انرژی برای ارگانیسم ­های خاک هستند. ترکیبات هیومیکی و غیرهیومیکی انرژی و نیازهای معدنی بسیاری از جانوران و میکروارگانیسم­ های خاک را تأمین می­ کنند. موجودات مفید خاک (جلبک­ها، مخمرها، باکتری­ها، قارچ­ها، نماتد، مایکوریزا و جانوران کوچک) وظایف مهم و مؤثری را در خاک ­های حاصلخیز و گیاهان سالم ایفا می­ کنند. برای مثال باکتری­ ها اسیدهای آلی تولید می ­کنند که حلالیت عناصر معدنی باند شده با ذرات خاک را افزایش می­ دهد. همچنین پلی ساکاریدهای آزاد شده توسط باکتری­ها موجب تشکیل خاکدانه و بهبود ساختمان خاک می ­شوند. اکتینومیست ­ها موجب آزادسازی آنتی بیوتیک ­ها درون خاک می ­شوند، این آنتی­ بیوتیک ­ها توسط گیاه جذب می ­شوند و از گیاه در برابر آفات محافظت می­ کنند.
  • ترکیبات هیومیکی پ-هاش خاک را بافر کرده و CO2 آزاد می­ کنند. CO2 آزاد شده، توسط گیاه جذب می­ شود یا ممکن است اسیدکربنیک تشکیل شود، این اسید موجب آزادشدن عناصر معدنی برای گیاه می­ شود.
  • مواد هیومیکی موجب تثبیت آنزیم ­های خاک و غیرفعال شدن آن­ها می­ شود. پاتوژن ­های گیاهی به طور بالقوه آنزیم­ هایی آزاد می­ کنند تا سیستم­های دفاعی گیاهان را تضعیف کنند، در حضور مواد هیومیک این آنزیم­ها با رس خاک و مواد هیومیکی باند شده و غیرفعال می ­شوند.
  • هیومات­ها به خاطر محرک بودن در فعالیت­های میکروبی مشهورند. در آزمایشات خاک سطحی، فعالیت میکروبی در حضور هیومات در خاک (غلظت ppm 300) به 500-400 برابر افزایش پیدا کرد.
  • دمای خاک و نسبت تبخیر آب به واسطه مواد هیومیکی تثبیت می ­شوند. دمای خاک ثابت و نسبت تبخیر آب کاهش می ­یابد.
  • وجود مکان­های باردار الکتریکی در مواد هیومیکی موجب انحلال و اتصال مواد معدنی ریزمغذی به آن می­ شود و به اصطلاح تشکیل کلات می­ دهد.
  • استفاده از هیومین، هیومیک اسید و فولویک اسید در خاک­های شور و در ترکیب با موجودات زنده خاک موجب کاهش غلظت نمک­های سدیمی می­ شود. این کاهش غلظت، به شست و شوی نمک مربوط نیست بلکه به افزایش غلظت سایر عناصر مرتبط است.

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.

  • جذب عناصر پرمصرف در حضور ترکیبات هیومیکی افزایش می ­یابد. زمانیکه میزان کافی ترکیبات هیومیکی درون خاک وجود داشته باشد، میزان مصرف کودهای NPK کاهش می یابد. محققان بسیاری گزارش دادند که جذب کلسیم و منیزیم زمانیکه گیاهان با هیومیک اسید یا فولویک اسید مایع آبیاری می­ شوند، افزایش می­ یابد. همچنین مصرف ترکیبات هیومیکی موجب کاهش سمیت و آبشویی ترکیبات نیتروژنه درون آب­های زیرسطحی می ­شود. هیومیک اسید موجب می ­شود این عناصر به فرم مولکولی درآیند و در نتیجه حلالیت آن­ها در آب کاهش می ­یابد، این فرآیند موجب کاهش آبشویی و تصعید نیتروژن در اتمسفر می ­گردد.
  • جذب ترکیبات هیومیکی درون بذر اثرات مثبتی بر جوانه ­زنی و تکامل نشا دارد. با ورود ترکیبات هیومیکی به سلول­های بذر سرعت تنفس افزایش پیدا کرده و فرآیند تقسیم سلولی تحریک می­ شود. غلظت­های اضافی هیومیک یا فولویک می ­تواند مانع جوانه­ زنی بذر شود و در غلظت­های خیلی بالا می ­تواند موجب مرگ نهال­ های جوان گردد.
  • ترکیبات هیومیکی اثرات ویژه ­ای بر روی رشد ریشه گیاه دارند، مصرف هیومیک و فولویک اسید در خاک موجب افزایش ریشه­ زایی و افزایش رشد ریشه می گردد. نوع مواد هیومیکی مصرف شده اثرات معنی­ داری بر درصد این افزایش دارد. هرچه مولکول­های ترکیبات هیومیکی ریزتر باشند، اثرگذاری آن­ها افزایش می­ یابد. برخی ترکیبات هیومیکی به خاطر اندازه درشت مولکول در تحریک رشد ریشه ناکارآمد هستند. 
  • هیومیک و فولویک اسید جزء بهترین کریرها (حامل) و فعال­ کننده ­ها در کودهای محلولپاشی هستند. استفاده از هیومیک اسید یا فولویک اسید در ترکیب با عناصر ریزمغذی یا سایر عناصر تغذیه ­ای گیاه به صورت محلولپاشی موجب بهبود رشد شاخسار گیاه، ریشه و میوه می­ شود. با افزایش فرآیندهای مرتبط با رشد گیاه و برگ­ها، میزان کربوهیدرات­ ها درون برگ و ساقه افزایش می­ یابد، این کربوهیدرات­ ها نهایتا به سمت پایین (ساقه و ریشه) منتقل می­ شوند و مواد غذایی را برای میکروارگانیسم­ های مختلف خاک فراهم می­ کند. در ادامه این میکروارگانیسم­ ها، اسیدها و ترکیبات آلی را درون خاک آزاد می­ کنند، که موجب افزایش دسترسی عناصر غذایی برای گیاه می­ شود و برخی از میکروارگانیسم ­ها ترکیبات شبه هورمونی آزاد می ­کنند که توسط ریشه جذب می­ شود. بهتر است غلظت هیومیک و فولویک اسید مورد نیاز برای محلولپاشی کم باشد.
  • افزایش میزان کربوهیدرات های: ریشه گیاهان جوان، برگ­ها و گیاهان در مرحله رشد رویشی، پاسخ­ های مناسبتری در برابر مصرف مواد هیومیک نشان می ­دهند. معمولا 8 ساعت بعد از مصرف ترکیبات هیومیکی تغییرات بسیاری در فرآیندهای مختلف متابولیکی قابل تشخیص است. افزایش تولید کربوهیدرات­ها 48-24 ساعت بعد از محلولپاشی توسط رفراکتومتر قابل مشاهده است. افزایش میزان کربوهیدرات­ ها موجب افزایش کیفیت و عملکرد محصول می­ شود. رشد ریشه به واسطه ترکیبات ریزمولکول هیومیک و فولویک اسید تحریک می­ شود.
  • هیومیک و فولویک اسید به طور مستقیم بر دیواره سلولی گیاهان اثرگذار است. ترکیبات هیومیکی بر هر دو موقعیت هیدروفیلیک (آبدوست) و هیدروفوبیک (آبگریز) در سطح دیواره سلولی اثرگذار هستند. برخی دیگر از محققان بر این باورند که حضور ترکیبات هیومیکی موجب تغییر بار الکتریکی فسفولیپیدها در دیواره سلولی می­ شود، در نتیجه این تغییر بار، سطح دیواره سلولی بسیار فعال می­ شود و انتقال عناصر غذایی از بیرون سلول به درون سیتوپلاسم بیشتر می­ شود.
  • در حضور ترکیبات هیومیکی میزان کلروفیل برگ افزایش و انرژی متابولیسم تشدید می­ شود. حضور این ترکیبات موجب افزایش غلظت پیام رسان ریبونوکلئیک اسید در سلول­ های گیاه می­ شود. حضور این ترکیب برای بسیاری از فعالیت­ های بیوشیمیایی درون سلولی ضروری است.
  • ترکیبات هیومیکی تولید ATP در سلول­های گیاهی را افزایش می ­دهند. در حضور تر کیبات هیومیکی همچنین تولید رادیکال­ های آزاد افزایش می­ یابد، هیومیک اسیدها حاوی درصد بالاتری رادیکال آزاد هستند.
    ​​​​​​​

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 ترکیبجرم مولکولیCEC (cmol+/kg)میزان کربن (g/kg)
هیومین100000-10000000100-300550-620
اسید هیومیک10000-100000300-500520-620
اسید فولویک1000-10000520-1120430-520

​​​​​​​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.

​روند استخراج هیومیک و فولویک اسید از لئوناردیت

مقایسه خصوصیات فیزیکی و شیمیایی اجزای مختلف هیومین

​تصویر شماتیک هیومیک و فولویک اسید

هیومیک اسید پودری: پارسی لئون P40

 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.

لئوناردیت گرانوله: پارسی لئون اس

تماس با ما