فواید و مزایا هیومیک اسید
مقدمه
متاسفانه بسیاری از فعالیت‌های انسانی باعث تخریب و آلودگی خاک‌ها شده، اکوسیستم خاک (مواد آلی) را کاهش می‌دهد و برخی خاک‌ها را برای محیط زیست و سلامت انسان مضر می‌سازد. از طرفی، استفاده‌ی مداوم از کودهای معدنی، همراه با شخم زیاد، می تواند محتوای هوموس خاک را کاهش دهد. بنابراین بهترین راهکار، استفاده از مواد آلی است. خا‌ک‌های سالم دارای مواد آلی در محدوده 2-6 درصد هستند. اما بسیاری از محیط‌های کشاورزی، از خاک با سطوح بسیار پایین‌تری از مواد آلی استفاده می‌کنند. بنابراین در یک سيستم کشاورزی پایدار، استفاده از نهاده‌های آلی هيوميکی، کمترین آسيب را به محيط زیست وارد می‌کند و بهترین گزینه برای انتخاب است.
هیومیک اسید چیست؟
اسید هیومیک یک محرک زیستی طبیعی است که از بقایای مواد آلی تجزیه می‌شود، و در واقع، مولکول‌های زنجیره‌بلند هستند که وزن زیادی دارند و از عناصر مختلف از جمله کربن، اکسیژن و هیدروژن تشکیل شده و رنگ آن‌ها قهوه‌ای تیره است.
مقادیر بسیار کمی از این اسید، اثرات قابل ملاحظه‌ای در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و نیز بیولوژیکی خاک داشته، و به سبب وجود ترکیبات شبه هورمونی در آن، اثرات مفیدی در افزایش تولید محصولات کشاورزی دارد. باروری خاک به شدت به مواد آلی وابسته است. اسید هیومیک با کلات‌کردن عناصری از جمله فسفر و نیتروژن، سبب افزایش جذب این عناصر غذایی شده و باروری خاک و تولید گیاهان را افزایش می‌دهد.
اساس اسیدهای هیومیک، مواد آلی تجزیه شده شامل زغال سنگ نارس، زغال سنگ و لئوناردیت است. مواد آلی مانند کمپوست اغلب حاوی مواد هیومیک هستند. فرآیند استخراج، از طریق یک ماده قلیایی رخ می‌دهد. اسیدهای هیومیک در اسیدهای قوی نامحلول هستند، اما در PH های بالاتر محلول هستند.
هیومیک اسید چگونه ساخته می‌شود؟
محصولات هیومیکی از منابع بسیار متنوعی تهیه می‌شوند. غنی‌ترین محصولات از ذخایر باستانی ناشی می‌شوند که از تجزیه‌ی گیاهان و بقایای جانوری به‌دست می‌آیند. با گذشت زمان، این بسترهای عظیم از مواد در حال پوسیدگی، توسط سازندهای ماسه و سنگ پوشانده شد و به ذخایر غنی‌تری تبدیل شد. سپس برخی رسوبات بالا رفته و اکسیژن دوباره به مواد وارد شد، که به‌طور قابل توجهی به تشکیل اسیدهای هیومیک کمک می‌کند. این رسوبات ارتقا یافته در نزدیکی سطح استخراج می‌شوند و اغلب به آن‌ها «لیگنیت» یا «لئوناردیت» گفته می‌شود. امروزه بیشتر محصولات اسید هیومیک، از کانی معدنی لئوناردیت سرچشمه می‌گیرند.
بخش‌های تشکیل‌دهنده مواد هیومیکی موجود در خاک‌ها
- هیومیک اسیدها: که در مواد قلیایی، محلول و در اسید و آب، نامحلول‌اند.
- اسیدهای فولویک: که در آب قلیایی و اسیدی، محلول می‌باشند. بنابراین در تمام PH ها قابلیت انحلال دارند.
- هیومین: که در قلیا، اسید و آب نامحلول است. در هیچ رده PH قابلیت انحلال ندارد.
مزایا و فواید استفاده از هیومیک اسید
- جذب مواد مغذی را افزایش می‌دهد.
- افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک
- ساختار کلی خاک را بهبود می بخشد.
- فعالیت میکروبی را تحریک می‌کند.
- PH خاک‌ها را تنظیم می‌کند.
- سموم را از خاک دفع می‌کند.
- با افزایش جذب آهن، به حذف کلروز آهن کمک می‌کند.
- سلامت کلی گیاه را بهبود می‌بخشد و به گیاهان کمک می‌کند تا در مقابل شکارچیان و بیماری‌ها بهتر مقاومت کنند.
- تحریک رشد ریشه که باعث افزایش حجم محصول می‌شود.
- جوانه زنی را افزایش می‌دهد.
- اسید هیومیک دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بسیار بالایی است.
- بهبود عملکرد غشاء سلولی
- افزایش سطوح فتوسنتز و تنفس
- بهبود کلروفیل
- افزایش فعالیت آنزیم روبیسکو
- افزایش مقاومت به تنش خشکی و شوری
- خاصیت کلات‌کنندگی عناصر فلزی و افزایش جذب آن‌ها توسط گیاه
- غلظت و دانسیته بالا
- افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک
نقش هیومیک اسید در ریشه زایی
اسید هیومیک باعث فعال‌شدن دو مکانیسم در گیاه می‌شود: یکی اثرات سیگنالی مواد معدنی به خاطر متابولیسم هورمون‌ها، و دیگري افزایش فعالیت پمپ ATPase در اندام ریشه، که در نهایت منجر به افزایش سرعت دسترسی ریشه به نیترات می‌گردد. تغییر در نسبت ریشه به ساقه در گیاه، بستگی به مقدار هورمون‌ها از جمله سایتوکینین و آبسیزیک دارد؛ زیرا یکی از نقش‌هاي هورمون‌ها، دخالت در میزان دسترسی مواد غذایی ریشه و آسیمیلاسیون آن‌ها می‌باشد. به‌کار بردن اسیدهیومیک، سبب تحریک بیشتر رشد و عملکرد ریشه نسبت به اندام هوایی می‌گردد؛ که این عمل، ناشی از افزایش جذب مواد غذایی توسط ریشه‌ها است؛ یا به عبارتی اسیدهیومیک باعث دسترسی بهتر مواد غذایی براي ریشه شده است. هیومیک اسید با تولید بیشتر نوکلئیک اسیدها و آمینو اسیدها، تکثیر سلولی را در کل گیاه و به‌ویژه در ریشه‌ها افزایش می‌دهد.
نقش هیومیک اسید در خاک
خصوصیات خاک بطور کلی بستگی به میزان مواد آلی موجود در خاک دارد که بهترین روش برای این کار اضافه کردن مواد آلی مورد نیاز به خاک است تا مواد غذایی مورد نیاز جذب و همچنین باعث افزایش شرایط فیزیکی و شیمیایی خاک ، اصلاح خاک، ظرفیت نگهداری رطوبت، هدایت هیدرولیکی، وزن مخصوص ظاهری، درجه تراکم و مقاومت در برابر فرسایش آبی و بادی می‌شود.
فقر این مواد آلی، باعث کاهش حاصلخیزي خاك و تولیدات کشاورزي می‌شود. فقر مواد آلی در برخی سیستم‌هاي کشاورزي (فشرده) نیز باعث تخریب ساختمان و فرسایش و متراکم شدن خاك می‌شود.
نقش هیومیک اسید در مقاومت به خشکی
هیومیک اسید با اصلاح فیزیکی و بهبود دانه‌بندی خاک، فضای بیشتری برای نفوذ آب ایجاد می‌کند. علاوه بر این، مولکول‌های هیومیک اسید یا مولکول‌های آب، پیوندی تشکیل می‌دهند که تا حد زیاد مانع از تبخیر آب می‌شود.
تفاوت اسید هیومیک و فولویک اسید
هر دو اسید، مواد طبیعی هستند که از مواد آلی به‌دست می‌آیند. هر دو نوع ترکیبات مزایای شیمیایی، بیولوژیکی و فیزیکی را ارائه می‌دهند. برخی از این مزایا افزایش رشد ریشه، بهبود هوادهی و زهکشی ، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی و افزایش جذب مواد مغذی است. در مجموع، این مزایا سلامت، قدرت، رشد و عملکرد گیاه را تا حد زیادی افزایش می‌دهد.
اسیدهای فولویک وزن مولکولی کمتری نسبت به اسیدهای هیومیک دارند. زیرا اندازه مولکول اسید هیومیک بزرگتر از اندازه مولکول اسید فولویک است. علاوه بر این، تفاوت قابل مشاهده بین اسید هیومیک و اسید فولویک این است که اسید هیومیک دارای رنگ سیاه یا قهوه‌ای تیره است، در حالی که مواد حاوی اسید فولویک دارای رنگ قهوه‌ای مایل به زرد هستند.
هنگامی که اسیدهای هیومیک در یک محیط اسیدی قرار می‌گیرند، رسوب می‌کنند تا در این محیط نامحلول باشند، در حالی‌که اسیدهای فولویک در محیط اسیدی، محلول هستند و در فاز مایع باقی می‌مانند.
این رفتار متفاوت در محیط اسیدی، بر اساس روش رسمی تجزیه و تحلیل برای جداسازی و تعیین کمی اسیدهای هیومیک و فولویک یک محصول است.
اسید هیومیک دارای وزن مولکولی بالاتری نسبت به فولویک، ظرفیت تبادل کاتیونی و ظرفیت نگهداری آب بیشتر است. اسیدهای هیومیک در ساختار خاک و روی گیاه کندتر و ماندگارتر هستند، در حالی که اسیدهای فولویک بر روی گیاه سریع‌تر عمل می‌کنند، اما ماندگاری کمتری دارند.
روش و نحوه استفاده از کودهای اسید هیومیک
هیومیک اسید، کود ارگانیک است و به‌صورت پودری، مایع و گرانوله می‌باشد که بیشتر به شکل پودری و مایع در بازار عرضه می‌گردد. بنابراین استفاده از کود هیومیک اسید به‌صورت مصرف خاکی همراه با کاربرد دقیق محلول‌پاشی برگی، از نشت زیادی مواد مغذی و آلودگی جلوگیری می‌کند.
- استفاده همراه با آب آبیاری: می‌توان اسیدهیومیک را با مقدار قید شده در بسته کودی در آب آبیاری حل کرد و اقدام به آبیاری نمود.
- روش بذرمال: قبل از کاشت بهتر است اسیدهیومیک را با میزان مناسب آب حل کرده و بذرها را با آن آغشته نمایید و بعد اقدام به کاشت نمایید.
- روش محلول‌پاشی: در این روش می‌توان میزان قید شده در بسته کودی را با آب، محلول کرده و اقدام به محلول‌پاشی نمود.
تشخیص هیومیک اسید تقلبی و اصل
هنگام بازکردن در هیومیک‌اسید مایع تقلبی، بوی تند آمونیاک را می‌توان به‌‌راحتی استشمام کرد. درحالی‌که هیومیک‌اسید باکیفیت، هیچ بویی ندارد. از طرفی در گیاهان پس از مدت کوتاهی استفاده از محصول تقلبی، به علت وجود ازت در محصول، با رشد زیادی مواجه می‌شوند و این موضوع باعث فریب مصرف‌کننده می‌شود.
ساده‌ترین روش تشخیص هیومیک اسید تقلبی از اصل، حل کردن این کود در آب است. کود هیومیک اسید به علت حل‌شوندگی بالایی که دارد، در زمان ریختن در آب، باید خیلی راحت در آب حل شود و مواد ته‌نشین چندانی نداشته باشد. اما بهترین روش تشخیصی استفاده از جوهر نمک است؛ به این صورت که مقدار 1.5 سانتی‌متر از ارتفاع لیوان شیشه‌ای شفاف را از مایع مورد نظر ریخته و داخل لیوان را کم‌کم با جوهر نمک پر می‌کنیم و کامل به هم می‌زنیم. بعد از آن به مدت 45 دقیقه در مکان ثابت ساکن نگه می‌داریم. اگر مایع مورد نظر دارای هیومیک اسید و فولویک اسید باشد، ته لیوان رنگ قهوه‌ای مایل به سیاه شده و ته‌نشین می‌شود و بالای آن، مایع زرد رنگی که حاوی فولویک اسید است قرار می‌گیرد. ولی اگر مایع مورد نظر فاقد هیومیک اسید و فولویک اسید باشد، هیچ‌گونه تغییری ایجاد نمی‌شود.
بررسی نتایج تحقیقات انجام شده بر روی اسید هیومیک
تحقیقی توسط Yan Li در سال 2019 با هدف بررسی اثرات مداوم اسید هیومیک بر خواص فیزیکوشیمیایی، میکروبی و فعالیت‌های آنزیمی خاک تحت کشت بادام زمینی، در یک دوره سه ساله صورت گرفت. در این مطالعه، شاخص‌های کیفیت مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفت که مشخص شد اسید هیومیک باعث افزایش محتوای مغذی خاک از جمله نیتروژن، فسفر و پتاسیم می‌شود. و از طرفی، اسید هیومیک به دلیل بهبود خواص فیزیکوشیمیایی، بهبود فعالیت‌های آنزیمی و میکروبی خاک، در کشت بادام زمینی مفید است.
محصولات هیومیک، سلامت خاک را از طریق افزایش رشد ریشه بهبود می‌بخشند.در پژوهشی بیان شد کـه اسیدهیومیک به علت داشتن خواص شبه هورمونی مانند اکسین و جیبرلین، باعث افزایش هورمون‌هاي رشد گیاهی شده که نهایتاً منجر به افزایش طول ساقه و بهبود رشد گیاه می‌شود.یک آزمایش گلدانی برای ارزیابی کاربرد برگی اسید هیومیک و بسترهای کشت مختلف روی ویژگی‌های مورفولوژیک، گلدهی و میوه دهی توت‌فرنگی (ananassa ×Fragaria)ارقام محلی و سلوا در شهرستان رشت انجام شد. غلظت‌های مختلف اسید هیومیک )صفر، 300 ،600 و 1000 میلی‌گرم بر لیتر( به صورت محلول‌پاشی برگی در دو مرحله (اواخر فروردین در مرحله‌ی سه برگی و اواخر اردیبهشت در مرحله‌ی پنج برگی) روی دو رقم محلی و سلوا کاشت شده در بسترهای مختلف (خاک معمولی و مخلوط خاک معمولی همراه با سبوس برنج، پرلیت و ضایعات چای) به کار گرفته شدند. نتایج نشان‌گر تاثیر مثبت اسید هیومیک در بهبود پارامترهای کمّی و کیفی گیاه توت فرنگی بود.
Shahsavan Markadeh & Chamani, (2014) اسید هیومیک می‌تواند به‌طور مستقیم اثرات مثبتی بر رشد گیاهان بگذارد. رشد بخش هوایی و ریشه گیاهان توسط اسید هیومیک تحریک می‌شود، ولی اثر آن روی ریشه برجسته‌تر است.در مطالعه‌ای، کاربرد سطوح مختلف اسید هیومیک منجر به اختلاف معنی‌داری در وزن ساقه و ارتفاع بوته در گیاه گندم شد. (Bulent Asik et al., 2009)
جمع بندی
اسید هیومیک یک ترکیب ارگانیک و محرک زیستی است. استفاده از نهاده‌های آلی هيوميکی، کمترین آسيب را به محيط زیست وارد می‌کند و برای حیوانات و انسان‌ها هم ایمن و بی‌خطر است. هیومیک اسید علاوه بر ریشه‌زایی، اثرات قابل ملاحظه‌ای در بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی خاک داشته، و به سبب وجود ترکیبات شبه هورمونی در آن، اثرات مفیدی در افزایش تولید محصولات کشاورزی دارد.
نظرات کابران