معرفی منابع هیومیکی در طبیعت:

اسید هیومیک و اسید فولویک از منابعی همچون اقیانوس، لجن، خاک، هوموس، زغال‌های قهوه‌ای، لئوناردیت، زغال سنگ استخراج می‌شوند.

البته بهترین منبع آن لئوناردیت می‌باشد

لئوناردیت به دلیل میزان بالای درجه اکسیداسیون از زغال قهوه ای متمایز بوده لذا به آن زغال قهوه‌ای اکسید شده نیز می‌گویند فعالیت و پتانسیل بیولوژیکی لئوناردیت پنج برابر بیشتر از سایر منابع هیومیکی می‌باشد.

 

لئوناردیت چیست:

لئوناردیت به انگلیسی Leonardite یک سنگ معدنی تیره رنگ حاوی ترکیبات هیومیکی است. لئوناردیت به نام اسید هیومیک گرانوله یا معدنی هم شناخته می‌شود زیرا منبع تولید ترکیبات هیومیکی است که در کشاورزی به عنوان حالت دهنده خاک، پایدار کننده و جهت تبادل یونی اهمیت دارد. لئوناردیت از اکسیداسیون لیگنیت در نزدیکی سطح زمین ایجاد می‌شود. این ماده که حالتی نرم و واکسی دارد، در آب تقریبا نامحلول بوده ولی در حلال‌های قلیایی همچون سود مایع حل می‌شود.

لئوناردیت ماده اولیه در تولید کود اسید هیومیک است. با وجود اینکه این ماده حاوی عناصر و ناخالصی‌های زیادی است، اما به دلیل سطح بالای ترکیبات هیومیکی، به نام هیومیک اسید شناخته می‌شود. ‌تولید صنعتی این محصول از زمانی که پی به وجود اسید هیومیک در آن بردند، افزایش یافت. ترکیبات هیومیکی به دلیل ساختار مولکولی دارای ویژگی بیواکتیو فعال هستند.

لئوناردیت یک کود کشاورزی نیست زیرا از دیگر کود های کشاورزی مانند کود حیوانی، کمپوست و کود های شیمیایی بسیار دیرتر تجزیه می‌شود. البته می‌توان از آن به عنوان یک اصلاح کنندگی خاک، محرک زیستی برای گیاهان استفاده نمود. هر یک کیلوگرم لئوناردیت منبع تولید پنج کیلوگرم کود اسید هیومیک مورد مصرف در کشاورزی می‌باشد. هیومیک اسید بر خلاف لئوناردیت به خوبی در خاک تجزیه شده و شرایط رشد گیاهان را فراهم می‌کند.

مواد هيوميکى  (substances Humic )جزو مواد آلى محسوب مى شوند. مواد آلى موادى هستند كه بر خلاف مواد شيميایى مانند سموم و كودهاى شيميایى ساخته دست بشر نيستند و بصورت طبيعى در محيط زیستى پيرامون ما وجود دارند. مواد آلى داراى درصد بالایى از عنصر كربن (C) هستند و هر چه خاک حاصل‌خيزتر باشد درصد مواد آلى یا درصد كربن آلى در آن بالاتر است. مواد هيوميکى شامل اسيدهاى هيوميک (acids Humic)، اسيدهاى فولویک (acids Fulvic)، هيومات  (Humate)، هيومين (Humin) و هوموس(Humus )  هستند.

 

مواد هيوميکى نقش اساسى درحاصل‌خيزى، شادابى و همچنين تغذیه هر گياهان دارند.

خاک‌هاى مرغوب و حاصل‌خيز داراى مقادیر فراواني از هيومين، اسيدهاى هيوميک و اسيدهاى فولویک هستند در این‌چنين خاک هایى گياهان در مقایسه با خاک‌هاى فقير( خاک هایى كه داراى مواد آلى ناچيز) بازدهى بسيار بيشترى دارند. به طور متوسط ميزان مواد آلي در خاك‌های كشاورزی جهان بين 4 تا 6 درصد است كه از عمده‌ترین مواد آلي تركيبي به نام اسيد هيوميک مي‌باشد. در بين تركيبات آلي، اسيد هيوميک و فولویک اسيد به دليل خاصيت كلات كنندگي عناصر معدني مختلف از جمله پتاسيم، منيزیم، روی، كلسيم، آهن، مس و دیگر عناصرغذایي مي‌تواند به عنوان یکي از تركيبات مهم و جایگزین در تأمين نياز غذایي گياهان عمل می‌كنند.

 

فرمول اسید هیومیک

ساده ترین فرمول اسید هیومیک که نوع پایه ای آن و بدون در نظر گرفتن سایر ناخالصی ها می‌باشد به صورت             C₉H₉NO₆ است.  همانطور که در فرمولاسیون هیومیک اسید مشخص می‌باشد، عناصر کربن، ازت و هیدروژن به عنوان مواد مورد نیاز گیاهان وجود دارد و این امر سبب شده تا اسید هیومیک به عنوان یکی از بهترین انواع کود کشاورزی به شمار آید. استفاده از هیومیک اسید همچنین موجب کاهش نیاز به مصرف کود بسیار مهم ازت می‌شود.

البته همان طور که پیشتر گفته شده، فرمول شیمیایی هیومیک اسید حالت ثابت، همیشگی و مشخصی نداشته و می‌تواند به صورت‌های دیگری مانند C₉H₁₁NO₄ هم بروز می‌کند. از طرفی وجود دیگر مواد مفید در ساختار اسید هیومیک نظیر اسید فولویک، ازت، فسفر و … بر فرمول شیمیایی آن تاثیر گذار است. با توجه به اینکه اسید هیومیک هم به صورت طبیعی در خاک و به صورت شیمیایی از طریق واکنش لئوناردیت با مواد شیمیایی نظیر هیدروکسید سدیم و یا سود سوز آور قابل استخراج است، این عامل نیز سبب تغییراتی در ساختار آن خواهد شد. با این حال می‌توان فرمول اسید هیومیک تولید شده به روش شیمیایی را خالص‌تر از انواع موجود در طبیعت دانست زیرا پروسه تولید آن بیشتر تحت کنترل است.

 

ساختار اسید هیومیک

زنجیره درازی است که از کربن، هیدروژن، اکسیژن و تشکیل شده است. اسید هیومیک شامل، 58-53 درصد کربن آلی، 4-6 درصد نیتروژن، 2/0 – 1 درصد فسفر می‌باشد، که در افزایش عملکرد گیاهان زراعی مؤثر است. هیومیک اسید همانند یک اسید در واکنش ها شرکت نمی‌کند و ساختار بلورین ندارد. مولکول های تشکیل دهنده آن در آب یونیزه نمی شود و میزان شوری آن اندك است. اگر بتوان میزان شوری آن را اندازه گیری کرد از 1/0 درصد نیز کمتر است. پایه اصلی ساختار اسید هیومیک ترکیبات فنولیک و کربوکسیلیک می‌باشند که در واکنش اسید هیومیک نقش دارند.

 

 

تفاوت بین اسید هیومیک و اسید فولویک

تفاوت 1: تفاوت واضحی که در اینجا وجود دارد این است که اسید هیومیک با بهبود ساختمان کلی خاک سبب افزایش رشد گیاه می‌شود. اما اسید فولویک جذب گیاه شده و از این طریق تاثیر خود را می‌گذارد.

تفاوت 2: یکی از ویژگی‌های اصلی کود هیومیک اسید حفظ رطوبت خاک و افزایش ظرفیت نگهداری آب  است و اسید فولویک نقش پر رنگ تری در انتقال مواد مغذی به خاک دارد.

 

اهمیت هیومیک اسید و فولویک اسید در حاصل‌خیزی خاک و رشد و باروری گیاه

 هيوميک اسيد با ایجاد ساختار مناسب در خاک، نفوذ آب را به درون خاک تسهيل كرده و به ماندن آب در (خاک اطراف ریشه) كمک مي‌كند. به دليل سطح وسيع خود مانند یک اسفنج عمل كرده و توانایي نگهداری آب را تا هفت برابر بيشتر از خاک های رسي دارد. اهميت نگه داری آب توسط این اسيد در زمان تنش خشکي دو چندان مي شود. هيوميک اسيد در زمان تنش خشکي، رطوبت را در اختيار ریشه قرار مي‌دهد و با تاثير بر درجه باز بودن روزنه های برگ سبب كاهش تبخير از سطح برگ مي شود، به همين دليل كشاورزاني كه از كودهای هيوميکي استفاده مي كنند، در مواجه با تنش خشکي نسبت به كشاورزاني كه از كود هيوميکي استفاده نمي‌كنند، محصول بيشتری برداشت مي‌كنند.

اسيد هيوميک به دليل تركيبات خاص خود قدرت كاهش ميزان نمک خاک و خنثي كردن اثرات سوء آن را دارد. مواد هيوميکي با ایجاد ارتباط بين مولکول های آب و عناصر موجود در خاک مانع از كریستاله شدن این عناصر و تسهيل جذب توسط ریشه گياه و همچنين كاهش آبشویي آن ها مي شوند. اگرچه اسید هیومیک دارای بار منفی خالص است، اما حامل بارهای مثبت و منفی است. و اندازه مولکولی بسیار بزرگی دارد. به دلیل، هیومیک اسید  قادر به اتصال به تمام ذرات خاک هست که فضای لازم را برای میکروب ها و رشد سالم ریشه ایجاد می‌کند. در خاک‌هایی با رس بالا و فشرده، جایی که ذرات خاک محکم به هم چسبیده‌اند، قابل استفاده است. مولکول های هیومیک حتی قادر به ایستادن و ایجاد فضا بین ذرات خاک رس هستند، که اجازه می‌دهد فضای بیشتری در خاک به وجود بیاید و آب نفوذ کند. علاوه بر این، هیومیک اسید نمک ها را از خاک رس حذف می‌کند، که بار منفی ذرات رس را کاهش داده و آنها را از هم جدا می‌کند.

فواید هیومیک اسید نحوه افزایش جذب مواد مغذی در گیاهان است. به همین دلیل است که آنها چنین اصلاح آلی خاک را انجام می‌دهند و به همین دلیل است که به طرز شگفت انگیزی با کودها جفت می‌شوند. بدون وجود هیومیک اسید، برخی از مواد مغذی ارائه شده توسط کودها برای گیاهان غیر قابل دسترس می‌شوند.

هیومیک اسید فقط مواد مغذی را در دسترس نمی‌سازند، آنها همچنین سموم مضر در خاک را از بین می‌برند و از ورود آنها به گیاه جلوگیری می‌کنند. این مزیت به ویژه در محیط‌های خاکی امروزی که سموم بی‌شماری از جمله آفت‌کش‌ها و فلزات سنگین طی سال‌های گذشته انباشته شده اند، بسیار مهم است. این آلاینده ها کیفیت خاک را کاهش می‌دهند و بدون اصلاح خاک، سلامت گیاه به خطر می‌افتد و حجم محصول برداشتی کاهش می‌یابد. این مولکول‌های سمی توسط مولکول‌های هیومیک دستگیر شده و قفل می‌شوند. برخلاف مواد مغذی، این سموم توسط گیاهان جذب نمی شوند و در نهایت دفع می‌شوند. این فرآیند حیاتی که به کمک هیومیک اسید انجام می‌شود، گیاهان را در محیط‌های رشد پر چالش امروزی سالم‌تر نگه می‌دارد.

 

استخراج و تولید اسید هیومیک

بهترین منبع برای استخراج و تولید اسید هیومیک، لئوناردیت می‌باشد. لئوناردیت به صورت یک لایه بر روی بستر های معادن زغال سنگ وجود دارد. به جز لئوناردیت، از مواد دیگری همچون پیت ماس، کمپوست و کود دامی نیز می‌توان برای تولید اسید هیومیک استفاده نمود اما درصد اسید هیومیک در آن ها کمتر بوده و میزان خلوص اسید هیومیک آن ها نیز بسیار پایین تر است. برای استخراج اسید هیومیک از لئوناردیت در اکثر مواقع از هیدروکسید پتاسیم (KOH )استفاده می‌شود.

به همین دلیل در ترکیب نهایی معمولا پتاسیم نیز وجود دارد و پی اچ محصول بسیار قلیایی و حدود 8 تا 11 می‌باشد. البته از هیدروکسید سدیم (NaOH )و هیدروکسید آلومینوم AL(OH₃)  نیز می‌توان برای عصاره گیری استفاده نمود ولی سدیم یا آلومینوم در محصول نهایی باقی مانده که هر دو عنصر برای گیاه مضر هستند.

نحوه عصاره گیری و روش آن نقش تعیین کننده ای در کیفیت محصول نهایی داشته و بر قیمت محصول نیز اثر گذار است. انجام این پروسه به صورت مناسب معمولا 2 تا 3 ماه طول کشیده و در نتیجه، حداقل ترکیبات جانبی در محصول نهایی وجود داشته و خلوص و کارایی آن به شدت بالا می‌رود. کیفیت معدن لئوناردیت نیز عامل مهم دیگری است که بر کیفیت محصول نهایی و قیمت آن موثر است.  هر چه میزان آلودگی و میزان فلزات سنگین در لئوناردیت کمتر باشد و پروسه استخراج نیز با استانداردهای بالاتری انجام شود، محصول نهایی خالص تر و با کیفیت تر بوده و در نتیجه اثر بخشی بهتری خواهد داشت. البته  قیمت محصول نیز به طبع افزایش خواهد یافت. بنابراین، منبع تهیه اسید هیومیک، خلوص آن، میزان فلزات  سنگین، ماده ای که برای عصاره گیری استفاده می‌شود و روش استخراج عوامل تاثیر گذار بر کیفیت و قیمت کودهای دارای اسید هیومیک می‌باشند.

 

اثر اسید هیومیک و فولویک بر ریشه‌زایی:

با اضافه کردن اسید هیومیک به خاک گل‌ها می‌توان کارکرد کلروفیل را که ایجاد برگ و سبزینگی گیاه است؛ بهبود بخشید و تنفس آن‌ را تسهیل کرد و در نتیجه ریشه‌زایی آن را افزایش داد. تاثیر اسید هیومیک بر ریشه‌ زایی گیاهان به قدری است که می‌توان در مدت زمان کم به نتیجه ای باور نکردنی رسید. تنفس گیاه با عمل فتوسنتز انجام می‌شود و طبق تعریف آن فتوسنتز، به جذب دی اکسید کربن و دفع اکسیژن توسط گیاه گفته می‌شود که دی اکسید کربن جذب شده توسط گیاه، نوعی گاز پر کاربرد برای تنفس گیاه بوده و از این طریق قند لازم جذب آن می‌شود. این مبادله اکسیژن و کربن دی اکسید ضامن سلامت گونه‌های انسانی جانوری و گیاهی است پس با استفاده از هیومیک اسید سلامت خود و گیاهان‌تان را تضمین کنید.

 

اثر اسید هیومیک بر روی رشد میوه:

مصرف اسید هیومیک در باغات میوه باعث افزایش وزن میوه ها می‌شود و همچنین با بهبود عملکرد اندام‌های هوایی گیاه و فتوسنتز باعث تولید میوه های بسیار باکیفیت می‌شود.

ترکیب اسید هیومیک و فولویک بر درختان انار باعث افزایش جذب عناصر ماکرو و میکرو می‌شود و همچنین قابلیت تحرك و دسترسی عناصر غذایی براي گیاهان را افزایش می‌دهد، همچنین کاربرد این ماده به همراه کلات آهن جذب آهن را در مرکبات افزایش داده و باعث بهبود عملکرد و کیفیت میوه مرکبات شده است. در انار کاربرد 32 تا 48 گرم هیومیک اسید بازاي هر درخت رشد رویشی، عملکرد و کیفیت میوه ها را افزایش داده است.

به طور کلی محلولپاشی با اسید هیومیک در دو مرحله 30 و 45 روز بعد از تمام گل، سبب بهبود ویژگی‌های زایشی، رویشی و کیفی میوه پسته رقم اکبری شدند. زیرا کاربرد اسید هیومیک با افزایش سطح برگ، رشد رویشی و زایشی را بهبود می‌بخشند. افزایش میزان عملکرد و وزن میوه در هر دو زمان تیماردهی، با زیاد شدن غلطت اسید هیومیک تا 100 میلی گرم در لیتر مشاهده شده است.