اسید هیومیک چیست؟ نحوه مصرف، مزایا و تاثیر آن

هیومیک اسید به عنوان بهترین کود آلی ارگانیک که نقش اساسی در حاصلخیزی، پویایی عناصر و فیزیولوژی گیاه دارد، شناخته می‌شود. در این مقاله ما به تمام جنبه های آن میپردازیم.

اولین باری که مواد هیومیک مشاهده شده سال 1786، توسط فرانتس کارل آخارد بود، یک شیمیدان آلمانی که این مواد را از خاک زغال نارس استخراج کرد. بعد از آن در قرن نوزدهم، یونس یاکوب برزلیوس با انجام تحقیقات زیادی روی خواص این ماده توانست اسیدهیومیک را ابداع کند. در ادامه با پیشرفت های علمی توانستن درک بهتری از ساختار و عملکرد این ترکیبات دست پیدا کنند.

هیومیک اسید قسمتی از مواد آلی خاک هستند، از نظر شیمیایی می‌توان گفت که مخلوطی پیچیده از مولکول های آلی با وزن مولکولی بالا که از تجزیه و پلیمریزاسیون ترکیبات آلی تشکیل شده است.

یکی از ویژگی های منحصر به فرد هیومیک اسید، حلالیت انتخابی آن است که در محیط و خاک قلیایی محدود بوده و در ph اسیدی رسوب می‌کند، این مواد آلی تقریبا در تمام خاک های دنیا وجود دارند. این مواد نقش حیاتی درچرخه کربن جهان دارند.

نحوه تشکیل و منشاءهیومیک اسید

برای فرایند تشکیل هیومیک اسید 3 تئوری وجود دارد.

امروزه از روش سنتز میکروبی به این صورت که برخی میکروارگانیسم های خاک بخصوص اکتینومیست و قارچ سفید، توانایی سنتز مستقیم ترکیبات شبیه هیومیک اسید را دارد. این میکروارگانیسم ها آنزیم هایی مثل لاکاز و پراکسیداز تولید می‎‌کند.

تئوری هایی مانند لیگینین و شکرآمین هم وجود دارند که دیگر مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

در زمان تشکیل این کود عواملی مانند دمای بهینه 25 تا 35 درجه سانتی گراد، رطوبت مطلوب 60 تا 80 درصدی، ph 6.5 تا 7.5، نسبت (c/n) 20-30 کربن به نیتروژن و نوع مواد اولیه از عوامل موثر بر تشکیل و تجمع هیومیک اسید است.

منابع طبیعی مهم هیومیک اسید

• لئوناردیت: زغال سنگ قهوه ای اکسید شده که حاوی 40 تا 85 درصد مواد هیومیک است.
• کمپوست: کمپوست 5 تا 25 درصد مواد هیومیک دارد.
• ذغال سنگ نارس: سنگ نارس 15 تا 50 درصد مواد هیومیک دارد.
• رسوبات دریایی: در بعضی رسوبات قدیمی دریایی مقدار زیادی هیومیک وجود دارد.

ساختار مولکولی هیومیک اسید

هیومیک اسید ها، پلیمرهای نا همگن با ساختار پیچیده که فرمول شیمیایی خاص ندارند که ساختار آن شامل هسته مرکزی، گروه های عاملی و خواص مولکولی است.

خواص فیزیکوشیمیایی شامل: حلالیت، ظرفیت بافری، خواص جذبی و خواص شلاته کنندگی.

تاثیرات هیومیک اسید بر خاک

1. بهترکردن ساختار خاک:

   شامل تشکیل خاکدانه و افزایش تاثیرات کمی به این صورت که هیومیک اسید از طریق ذرات معدنی خاک و مواد آلی باعث راحت تر تشکیل شدن خاکدانه ها می‌شود و با افزایش پایداری خاک دانه در آب، بیشتر شدن تخلخل، کمتر شدن چگالی و افزایش نفوذپذیری آب می‌شود.

2. مدیریت کردن رطوبت خاک:

   مدیریت رطوبت خاک توسط هیومیک اسید به این صورت است که با ایجاد ساختار اسفنجی ظرفیت نگهداری آب خاک افزایش داده و با کمتر شدن تبخیر از سطح خاک، نفوذ بیشتر آب به خاک باعث کمتر شدن تلفات آب می‌شود.

3. تاثیر هیومیک اسید روی دمای خاک:

   خاک هایی که مواد آلی زیادی دارند رنگ تیره تری نسبت به خاک های معمولی دارند که این تیرگی باعث جذب بیشتر انرژی خورشیدی می‌شود، در بهار باعث گرم شدن زودتر خاک و طولانی تر شدن فصل رشد می‌شود.

تاثیر هیومیک اسید برروی خواص شیمیایی خاک

1. باعث تنظیم ph خاک در محدوده مناسب می‌شود به صورتی که کربوکسیل پرتون(H+) را در خاک های اسیدی جذب می‌کند و در خاک های قلیایی گروه های اسیدی با کاتیون های قلیایی واکنش نشان می‌دهند.
2. به خاطر خاصیت افزایش تبادلی کاتیونی(CEC) عناصر غذایی را بهتر نگه می‌دارد، باعث کمتر شسته شدن کودهای می‌شود و باعث آزاد شدن تدریجی عناصر غذایی برای خاک می‌شود.
3. همچنین هیومیک اسید افزایش دسترسی گیاه به عناصرغذایی را بیشتر می‌کند. عناصر غذایی مانند: فسفر، عناصر کم مصرف و نیتروژن
4. کم شدن عناصر سمی با استفاده از این کود آلی هیومیک اسید می‌تواند بافلزات سنگین مثل کادیوم، سرب و جیوه تشکیل کمپکس داده که باعث تحرک بیشتر آن ها و جذب کمتر توسط گیاه شده و سمیت آن کاهش می‌یابد.

هیومیک اسید همچنین با یون آلومینیوم ترکیب شده و سمیت آن را کاهش می‌دهد.

تاثیر هیومیک اسید روی میکروبیولوژی خاک

باعث تحریک رشد و فعالیت میکروارگانیسم ها

افزایش منابع کربن و انرژی برای میکروارگانیسم ها، افزایش جمعیت میکروبی و افزایش تنوع میکروبی میشود. در نهایت باعث رشد و تحریک قارچ های میکوریزی آربوسکولار شده و با ایجاد ارتباط با ریشه، جذب ریشه را 100 برابر بیشتر می‌کند.

بیشتر شدن فعالیت آنزیمی خاک

آنزیم ها در چرخه غذایی نقش اساسی دارند و باعث افزایش آنزیم های:

فسفاتاز: تا 300 درصد و تجزیه آلی فسفر

اوره آز: تا 150 درصد و تبدیل هیدرولیزه اور به آمونیاک

بتا-گلوکوزیدار: تا 200 درصد و تجربه سلولوز

آریل سولفاتاز: تا 150 درصد و باعث آزاد شدن سولفور آلی می‌شود.

تاثیر کود هیومیک اسید بر مکانیسم ها

1-تاثیر بر رشد و مورفولوژی ریشه

کودهیومیک اسید تاثیر مستقیم برروی ریشه دارد به صورتی‌که با تحریک سنتز هورمون های رشد گیاهی را افزایش می‌دهد، با تغییرات مورفولوژیکی باعث افزایش 150 درصد طول ریشه، افزایش 300 درصدی تراکم ریشه، افزایش 400 درصدی تعداد و طول ریشه موئین و افزایش اندازه ریشه نسبت به اندام هوایی می‌شود، هیومیک اسید می‌تواند حجم بیشتری از خاک را اکتشاف کرده و عناصر بیشتری جذب کند.

2-تاثیر بر روی جذب بهتر عناصر

با افزایش مکانیسم های سلولی: نفوذ پذیری غشای پلاسمایی افزایش می‌یابد، پمپ پروتون فعال می‌شود، ژن های حاصل عناصر غذایی القا پیدا می‌کند و انتقال آپوپلاستی راحت تر می‌شود.

هیومیک اسید باعث جذب بهتر عناصر نیتروژن تا 60 درصد، فسفر تا 120 درصد، پتاسیم تا 70 درصد، آهن تا 200 درصد و روی، منگنز، مس تا 100 درصد می‌شود.

3-تاثیر هیومیک اسید بر متابولیسم گیاه

هیومیک اسید با افزایش فتوسنتز، متابولیسم نیتروژن و افزایش سیستم دفاعی آنتی اکسیدان گیاه تاثیر مستقیم و زیادی بر روی متابولیسم گیاه دارد.

تاثیر هیومیک اسید بر تنش های آب و هوایی و خاک

یکی از مشکلات اساسی در کشور ما و سراسر جهان مقابله با تنش های محیطی است، تنش هایی مثل تنش خشکی، شوری و دمایی که کود هیومیک اسید می‌تواند برای حل این مسائل کمک کند.

تنش خشکی: با افزایش رشد ریشه دسترسی به آب هایی که در عمق بیشتری خاک هستند امکان پذیر می‌شود، سنتزامولیت ها افزایش می‌یابد، آسیب اکسیداتو کاهش می‌یابد و به صورت روزانه تنظیم می‌شود.

تنش شوری: در خاک های شور هم هیومیک اسید سنتز اسمولیت را افزایش و آسیب اکسیداتیو را کاهش می‌دهد، همچنین با برقراری تعادل یونی جذب سدیم و کاهش و جذب پتاسیم را افزایش می‌دهد.

تنش دمایی: باعث شوک حرارتی در خاک، غشاها را یکپارچه نگه می‌دارد و متابولیسم آنتی اکسیدان را تنظیم می‌کند.

روش های مصرف کود هیومیک اسید

1. مصرف خاکی: برای حالت پودری در هر هکتار 2 تا 10 کیلوگرم، در حالت مایع 5 تا 20 لیتر برای هکتار با روش اختلاط با خاک یا پخش سطحی، قبل از کاشت یا در مرحله رشد رویشی باید انجام شود.
2. محلول پاشی: با غلظت 0.5 تا 2 در هزار، هر 10 تا 20 روز بسته به محصول شما باید در مراحل بحرانی مثل زمان قبل گلدهی، بعد از تشکیل میوه استفاده شود.

آبیاری

در سیستم قطره ای 1 تا 5 لیتر در هکتار را در هر نوبت آبیاری استفاده کنید، در سیستم آبیاری بارانی با غلظت 0.1 تا 0.5 در هزار و به صورت متناوب همراه با آبیاری های اصلی.

کیفیت و خواص هیومیک اسید باید حداقل 70% مواد هیومیک باشد که حاوی کمتر از PPM10 فلزات سنگین مانند کادمیوم، سرب ، جیوه و آرسنیک باشد، ph محلول باید بین 8 تا 10 بوده و حلالیت حداقل 95 درصدی نسبت به آب داشته باشد.

سازگاری هیومیک اسید با دیگر کود ها

• کودهای نیتروژنه با اوره و نیترات آمونیوم سازگار است.
• کود فسفات به صورت مستقیم با سوپر فسفات اختلاط ندارد.
• کودهای پتاسیمی با سولفات پتاسیم و کلرید پتاسیم سازگار است.
• عناصر کم مصرف با کلات های EDTA و EDDHA سازگار است.

زمان استفاده از هیومیک اسید با توجه به محصول و شرایط

در زمین هایی که محصولات یکساله دارند باید 2 تا 3 بار در طول فصل رشد استفاده شود، در زمین ها و باغاتی که محصولات آن ها دائمی هستند 3 تا 4 بار در طول سال نیاز به استفاده دارند و در صورتی که با شرایط تنش رو برو هستند باید تعداد دفعات را افزایش و غلظت را کمتر کنید.

نحوه مصرف هیومیک اسید در شرایط خاص خاک

• خاک های شور:
  برای افزایش 30 تا 50 درصدی مقاومت گیاه به شوری باید 5 تا 15 کیلوگرم در هکتار استفاده شود تا نفوذ پذیری گیاه افزایش و تبادل و مقدار سدیم و نمک خاک کاهش می‌یابد.
• خاک های اسیدی:
  برای افزایش عملکرد 40 درصدی و خنثی سازی آلومینیوم سمی، افزایش phخاک باید برای هر هکتار 3 تا 8 کیلوگرم کود هیومیک اسید استفاده کرد.
• خاک های آهکی:
  در خاک های آهکی برای افزایش در دسترس بودن فسفر و عناصر کم مصرف باید 5 تا 10 کیلوگرم در هکتار هیومیک اسید استفاده کنید که باعث کاهش کمبود آهن و روی می‌شود.

تاثیر اسید هیومیک بر درآمد

از جهات زیادی یک محصول فوق العاده سودآور برای همه ماست با افزایش عملکرد محصولات مختلف برای مثال: غلات تا 40 درصد، سبزیجات تا 60 درصد، درختان میوه تا 40 درصد و محصولات گلخانه ای تا 50 درصد نشان می‌دهد که تاثیر فوق العاده ای دارد.

این کود ارگانیک باعث بهبود کیفیت محصول هم می‌شود به این صورت که با افزایش محتوای پروتئین تا 25 درصد، قندهای تا 30 درصد، ویتامین های تا 50 درصد و افزایش عمر انباری محصول تا 100 درصد می‌شود، همچنین باعث کاهش هزینه هایی مانند: کاهش مصرف کود شیمیایی تا 40 درصد، کاهش مصرف آبیاری تا 30 درصد و کاهش هزینه های اصلاح خاک می‌شود.

همچنین فواید خاص روی محیط اطراف خود میگذارد که هم به سلامتی شما و هم باغ یا زمین کشاورزی شما نیز کمک می‌کند، فواید مانند: کاهش 60 درصدی آلودگی نیترات در آب های زیر زمینی، کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، کاهش مصرف انرژی کودهای شیمیایی، افزایش مواد آلی خاک و تنوع زیست خاک، بهبود ساختار و پایداری خاک، ذخیره کربن