اسید هیومیک و کاربرد این ماده در کشاورزی و صنعت

آخرین بروزرسانی در: خرداد ۷ام, ۱۴۰۲

خواندن
liquid-humic-acid

اسید هیومیک (Humic acids) و اسید فولویک (Fulvic acids)، آخرین ترکیبات حاصل از تجزیه و پوسیدگی طبیعی مواد گیاهی و حیوانی هستند. این اسیدهای آلی در رسوبات دوران ما قبل تاریخ یافت می‌شوند. ماده هومیک از طریق مرطوب سازی شیمیایی و بیولوژیکی مواد گیاهی و دامی و و همچنین در اثر فعالیت‌های بیولوژیکی میکروارگانیسم‌ها تشکیل می‌شود. اسید هیومیک در کشاورزی و تقویت خاک نقش بسزایی دارد.

اسید هیومیک در کجا به طور طبیعی یافت می‌شود؟

اسیدهای هیومیک، مولکول‌های پیچیده‌ای هستند که به طور طبیعی در خاک، ذغال سنگ تکامل نیافته، اقیانوس‌ها و آب‌های شیرین وجود دارند. یکی از منابع غنی اسیدهای هیومیک، لایه‌های رسوبی است که به آن‌ها لئوناردیت (Leonardite) گفته می‌شود.

این لایه‌ها در ابتدا در پوسته زمین قرار داشتند، اما طی سال‌های متمادی در محلی نزدیک به سطح زمین، به بیرون راه پیدا کردند. ساختارهای هیومیک اسید با غلظت بالا در این لایه‌ها یافت می‌شوند.

لئوناردیت، یک ماده آلی است که هنوز به حالت زغال سنگ نرسیده و با زغال سنگ نرم قهوه‌ای با درجه اکسیداسیون بالا که نتیجه فرآیند تشکیل زغال سنگ می‌باشد، متفاوت است و لذا هیچ ارزشی برای مصرف به عنوان سوخت ندارد. تجزیه اسیدهای آلی غلیظ، فرآیندی طولانی است که میلیون‌ها سال در محیط طبیعی طول می‌کشد.

یک باتلاق یا منبع ذغال سنگ قبل از تاریخ را تصور کنید. گیاهان در حال مصرف دی اکسید کربن از جو و استفاده از انرژی خورشید برای ساخت بیومس گیاهی هستند. این گیاهان از حشرات و مهره داران تغذیه می‌کنند.

با مرگ گیاهان و حیوانات، آن‌ها کربن خود را به قسمت زیرین باتلاق می‌فرستند. طی میلیون‌ها سال، در این چرخه، مواد آلی، متراکم شده و به صورت لایه‌هایی در زمین فشرده می‌شوند.

نگاهی به تاریخچه اسید هیومیک

یکی از اولین ذخایر شناخته شده لئوناردیت از طرف اهالی داکوتا (Dakota) کشف شد (که به نام آقای لئونارد نامگذاری شده است). این لایه‌ها چندان عمیق نبوده و افراد با تکنیک‌های استخراج ساده می‌توانستند آن‌ها را به دست بیاورند.

در همان اوایل کار، اصطلاح لئوناردیت به عنوان نامی برای همه اسیدهای هیومیک و فولویک حاوی محصولات استخراج شده به کار رفت.

روش‌های تولید اسید هیومیک

این یک سؤال بسیار ساده است اما می‌تواند پاسخی پیچیده داشته باشد. اسید هیومیک چیست؟ آیا نحوه تشکیل آن درمناطق مختلف با هم فرق دارد؟ چرا منبع هومیک از اهمیت حیاتی برخوردار است و اینکه چگونه می‌توانید مطمئن باشید که یک محصول مرغوب را دریافت کرده‌اید؟

روش تولید هیومیک اسید چیست و چطور به صورت طبیعی تشکیل می‌شود؟

وقتی گیاهان و حیوانات می‌میرند، بقایای بدن آن‌ها برای استفاده موجودات دیگر در خاک در دسترس قرار می‌گیرد. باکتری‌ها، قارچ‌ها، موجودات پروتوزوآ، کرم‌های خاکی و حتی حشرات، مواد تازه را مصرف می‌کنند. پس از مدت زمان طولانی، هنگامی که مواد پوسیده، خورده شده و طی چندین دوره تغییر شکل داده شد، آنچه باقی می‌ماند یک ماده محکم به نام هوموس است که در برابر تجزیه بیشتر، مقاومت می‌کند (به این فرآیند، “humification” می‌گویند.)

هوموس، اصطلاحی کلی است که به ترکیبات بسیار پیچیده و پایدار گفته می‌شود که در برابر تجزیه بیشتر، مقاوم هستند. هوموس از سه جز تشکیل شده است – اسیدهای هیومیک، اسیدهای فولویک و هومین (humin).

اسیدهای هیومیک و فولویک برای محیط‌های سالم خاک، به ویژه به دلیل سهم آن‌ها در ساختار خاک و انتقال مواد ریز مغذی بین خاک و گیاه، بسیار ارزشمند هستند.

با گذشت زمان، این بسترهای عظیم مواد در حال پوسیدگی، توسط شن و ماسه و سنگ پوشانده شده‌اند و حتی با فشرده شدن، به ذخایر غنی‌تری مبدل گشته‌اند. سپس برخی از رسوبات به سمت بالای این منابع حرکت می‌کنند و اکسیژن مجدداً به مواد وارد می‌شود؛ که به طور قابل توجهی به تشکیل اسیدهای هیومیک کمک می‌کند. امروزه بیشتر فرآورده‌های اسید هیومیک از آن تأمین می‌شود.

اسید هیومیک مایع

اسید هیومیک مایع

خواص اسید هیومیک

اسید هیومیک، بقایای زندگی آلی کاملاً تجزیه شده است. این ترکیبات، مولکول‌هایی با زنجیره بلند هستند که وزن بالایی دارند و قهوه‌ای تیره هستند.

این ترکیبات در حقیقت، یک اسید خاص نیستند، بلکه “هیومیک اسید” اصطلاحی گسترده است که به مخلوط پیچیده‌ای از بسیاری از اسیدهای مختلف محلول در محیط‌های قلیایی اشاره دارد. این مجموعه ترکیبات هیومیک به طور طبیعی به عنوان بخشی از چرخه زندگی طبیعت در خاک‌ها، اقیانوس‌ها و تالاب‌ها وجود دارند.

فواید اسید هیومیک چیست؟

در این بخش چند مورد از مزایای مهم هیومیک اسید آمده است.

  • افزایش جذب مواد مغذی توسط گیاهان
  • افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک
  • بهبود ساختار کلی خاک
  • تحریک فعالیت میکروبی خاک
  • تنظیم مقدار pH خاک‌ها
  • کلاته کردن سموم موجود در خاک
  • کمک به از بین بردن کلروز آهن با افزایش جذب آهن
  • بهبود سلامت کلی گیاه و افزایش مقاومت گیاهان در برابر شکارچیان و بیماری‌ها
  • تحریک رشد ریشه
  • افزایش جوانه زنی

مشخصات فیزیکی و شیمیایی

اسید هیومیک گرانوله

اسیدهیومیک گرانولهاین ماده به طور متداول، دارای اجزای متنوعی از جمله کینون، فنل، کاتکول و قند است. یک ماده هیومیک، مخلوطی از بسیاری از مولکول‌ها است که برخی از آن‌ها بر اساس نقش هسته آروماتیک، با جایگزینی استخلاف فنلی و کربوکسیلیک ساخته شده‌اند و به یکدیگر پیوند خورده‌اند.

گروه‌های عملکردی که به بار سطحی و واکنش مواد هیومیک کمک می‌کنند، گروه‌های فنلی و کربوکسیلیک هستند. اسیدهای هیومیک به عنوان مخلوطی از اسیدهای دیابازیک (dibasic acids) رفتار می‌کنند.

ویژگی مهم دیگر این ماده، چگالی بار است. این مولکول‌ها ممکن است یک ساختار فوق مولکولی را تشکیل دهند که توسط نیروهای غیر کووالانسی مانند نیروی وان در والسی، پیوند پی-π و پیوندهای CH-π در کنار هم نگه داشته می‌شوند.

وجود گروه‌های کربوکسیلات و فنولات به اسیدهای هیومیک، توانایی تشکیل کمپلکس‌هایی با یون‌های Mg2+ ، Ca2+، Fe2+ و Fe3+ را می‌دهد. بسیاری از اسیدهای هیومیک دارای دو یا بیشتر از این گروه‌ها هستند که به گونه‌ای مرتب شده‌اند که امکان تشکیل کیلیت را فراهم می‌کنند.

تشکیل کمپلکس‌های (کلاته) اسیدهای هیومیک، جنبه مهمی از نقش بیولوژیکی هیومیک اسید در تنظیم عملکرد زیستی یون‌های فلزی است.

نام ترکیب:
اسید هیومیک humic acid

۱۴۱۵-۹۳-۶

CAS Number
کریستال‌های جامد شکل ظاهری
در شرایط محیطی، پایدار است.
موارد احتیاط در تماس با اکسید کننده‌ها
محصولات تجزیه‌ای خطرناک ندارد
در شرایط استاندارد، واکنش خطرناک رخ نمی‌دهد
موارد خطر و احتیاط

کاربردهای اسید هیومیک

۱-کاربرد در کشاورزی

متأسفانه بسیاری از فعالیت‌های انسانی باعث تخریب و آلودگی خاک‌ها شده و این تغییرات، کاهش اکوسیستم‌های خاک (مواد آلی) را به دنبال داشته است. این عوامل موجب شده برخی خاک‌ها برای محیط زیست و سلامت انسان مضر باشد.

بدون داشتن مقدار کافی هوموس، فعالیت بیولوژیکی خاک و گیاهان وابسته به آن به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد. خاک‌های سالم، دارای مواد آلی در دامنه ۲-۶٪ هستند؛ اما بسیاری از خاک‌های کشاورزی دارای مقادیر بسیار کمتری از مواد آلی هستند.

لئوناردیت، یک کود نیست؛ بلکه به عنوان نرم کننده خاک و به عنوان کاتالیزور زیستی و محرک زیستی گیاه عمل می‌کند.

استفاده از این ماده، یک روش طبیعی و عالی برای تأمین مواد مغذی مورد نیاز گیاهان و خاک است. مقدار بالای مواد مغذی ضروری، ویتامین‌ها و عناصر کمیاب در واقع با کود هیومیک اسید تأمین می‌شود.

برای مطالعه بیشتر: کود شیمیایی

منافع اقتصادی مصرف اسید هیومیک برای کشاورزی چیست؟

این ماده می‌تواند مواد مغذی به ویژه آهن را در خاک، کلاته کنند و آن‌ها را به شکلی مناسب برای استفاده گیاهان تبدیل کند. بنابراین، مواد مغذی گیاهان بهینه می‌شود.

با این روش، عملکرد خاک و رشد گیاه تا ۷۰٪ افزایش می‌یابد. در همین راستا، کاهش ۳۰٪ را در استفاده از کودها و سموم دفع آفات به دنبال دارد. همچنین موجب رشد بهتر و سالم چمن‌های سبز، گیاهان زینتی، محصولات کشاورزی و جنگل‌ها می‌گردد.

با استفاده منظم از اسید هیومیک با کیفیت، ظرفیت نگهداری آب در خاک به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد؛ به این معنی که می‌توان استفاده از آب را به میزان قابل توجهی کاهش داد. این به معنای صرفه جویی در منابع آبی برای کشاورزی است.

بهترین نتایج اقتصادی استفاده از اسید هیومیک در کشاورزی را می‌توان در خاک‌های سبک و ماسه‌ای که از نظر هوموس فقیر هستند و همچنین در مزارع کشت مجدد، به دست آورد.

کاربرد اسید هیومیک در کشاورزی

اسیدهیومیک در کشاورزیاین مسئله تقریباً در مورد تمام خاک‌های مناطق خشک و گرم صادق است. در نتیجه، سرعت بالای غنی سازی مواد آلی، تیمار این خاک‌ها با اسیدهای هیومیک پایدار برای حفظ و بهبود حاصلخیزی خاک، ضروری است.

مطالعات علمی نشان می‌دهد که حاصلخیزی خاک تا حد بسیار زیادی توسط محتوای هیومیک اسید آن تعیین می‌شود. ظرفیت بالای تبادل کاتیونی (CEC)، محتوای اکسیژن و همچنین ظرفیت بالای نگهداری آب، مهم‌ترین دلایل بالا بودن مقدار استفاده از اسیدهای هیومیک برای بهبود حاصلخیزی خاک و رشد گیاه است.

مهم‌ترین ویژگی این ماده، در توانایی آن‌‎ها در اتصال یون‌های فلزی نامحلول، اکسیدها و هیدروکسیدها معرفی شده است. با این ویژگی، در صورت لزوم، آن‌ها را به آرامی و به طور مداوم برای گیاهان فرآهم می‌کند. به دلیل این ویژگی‌ها، اسیدهای هیومیک، سه نوع اثر ایجاد می‌کنند: فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی.

مزایای اسید هیومیک برای خاک چیست؟

اسیدهای هیومیک به طور فیزیکی ساختار خاک را اصلاح می‌کنند:

  • ساختار بهتر خاک: از تلفات زیاد آب و مواد مغذی در خاک‌های شنی سبک، جلوگیری می‌کند و به طور همزمان، آن‌ها را از طریق تجزیه به خاک‌های مفیدتر تبدیل می‌کند. در این فرآیند، خاک، فشرده می‌شود و هوادهی خاک و حبس آب، بهبود می‌یابد. بنابراین، کشت و کار، تسهیل می‌شود.
  • با افزایش توانایی ترکیب کلوئیدها، از ترک خوردگی خاک، تشکیل رواناب آب‌های سطحی و فرسایش خاک جلوگیری می‌کند.
  • به شل شدن و خرد شدن خاک کمک می‌کند و بنابراین، هوادهی خاک و همچنین کارایی خاک را افزایش می‌دهد.
  • ظرفیت نگهداری آب در خاک را افزایش می‌دهد و بنابراین به مقاومت در برابر خشکسالی کمک می‌کند.
  • رنگ خاک را تیره کرده و در نتیجه به جذب انرژی خورشید کمک می‌کند.

اسید هیومیک از نظر شیمیایی، خاصیت تثبیت خاک را تغییر می‌دهد:

  • هیومیک اسید، خاک‌های اسیدی و قلیایی را خنثی می‌کند. مقدار pH خاک را تنظیم می‌کند.
  • جذب مواد مغذی و آب توسط گیاهان را بهبود داده و بهینه می‌کند.
  • خصوصیات بافری خاک را افزایش می‌دهد.
  • هیومیک اسید دارای ظرفیت تبادل کاتیونی بسیار بالا است.
  • تبدیل عناصر غذایی (N ، P،K + Fe ، Zn و سایر عناصر کمیاب) به ماده قابل جذب را تقویت می‌کند.
  • واکنش فسفر با کلسیم، آهن، منیزیم و آلومینیوم را کاهش می‌دهد و آن را به شکل آزاد، قابل جذب توسط گیاه، تبدیل می‌کند.
  • دی اکسید کربن را از کربنات کلسیم خاک، آزاد می‌کند و استفاده از آن را در فتوسنتز امکان پذیر می‌سازد.

اسید هیومیک از نظر بیولوژیکی باعث تحریک گیاه و فعالیت میکروارگانیسم‌ها می‌شوند:

  • هیومیک اسید، آنزیم‌های گیاهی را تحریک کرده و تولید آنها را افزایش می‌دهد.
  • به عنوان یک کاتالیزور آلی در بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی عمل می‌کند.
  • رشد ریشه، به ویژه رشد عمودی را تحریک می‌کند و باعث جذب بهتر مواد مغذی می‌شود.
  • تنفس ریشه و تشکیل ریشه را افزایش می‌دهد.
  • هیومیک اسید، توسعه کلروفیل، قندها و اسیدهای آمینه در گیاهان را تقویت کرده و به فتوسنتز آنها کمک می‌کند.
  • دیواره سلول‌های میوه را ضخیم کرده و مدت زمان نگهداری را طولانی‌تر می‌کند.
  • جوانه زنی و ماندگاری بذرها را افزایش می‌دهد.
  • با تسریع در تقسیم سلولی، تکثیر گیاه و رشد گیاه را تحریک می‌کند.

۲-کاربرد در صنعت:

از توانایی‌های اتصال اسید هیومیک به فلزات سنگین برای توسعه فن آوری های اصلاح، برای حذف فلزات سنگین از فاضلاب استفاده می‌شود. به همین منظور، محققان از نانوذرات مغناطیسی پوشش داده شده با اسیدهای هیومیک برای این کار استفاده کردند. این موضوع هنوز در حال تحقیق و بررسی است. پس از جذب یون‌های سرب، می‌توان ذرات نانو را با استفاده از آهنربا بازیابی کرد.

ایمنی اسید هیومیک

اصلاح مواد آلی خاک توسط کشاورزان شناخته شد؛ چیزی که برای رشد گیاه مفید است. با این حال، اظهار نظرها درباره خواص شیمیایی و عملکرد مواد آلی در قرن هجدهم، بیان شد.

اسید هیومیک، یک ماده جاد گرانوله است که به هیچ عنوان خطری برای فرد یا محیط زیست ندارد. کود هیومیک اسید در واقع از طریق تأثیر بر ظرفیت نگهداری آب در خاک، بر حاصلخیزی خاک تأثیر می‌گذارد. همچنین، از آنجا که گیاهان نشان داده‌اند که مولکول‌های آلی پیچیده موجود در حشره کش های سیستمیک را جذب و جابجا می‌کنند، استفاده از هیومیک اسید، بیش از هر زمان دیگری لازم و ضروری است.

ذخیره و نگهداری 

برای نگهداری و ذخیره اسید هیومیک، باید ظروف را در مکانی خشک، خنک و دارای تهویه مناسب، کاملاً درب بسته نگه دارید. افرادی که با این ترکیب سروکار دارند باید از تجهیزات محافظتی شخصی/ محافظ صورت استفاده کنند.

از تماس هیومیک اسید با پوست، چشم یا لباس، جلوگیری کنید. سعی کنید از فعالیت‌هایی که باعث ایجاد غبارات این ماده می‌شود، خودداری کنید. این غبارات می‌توانند به سیستم تنفسی راه پیدا کنند و آن را به شدت تحریک نمایند.

بسته بندی

بسته بندی اسید هیومیک

بسته بندی اسید هیومیکبسته بندی اسید هیومیک چنانچه در حالت جامد گرانولی باشد در کیسه‌های ۵۰ کیلوگرمی و ۲۵ کیلوگرمی  موجود است. برای هیومیک اسید مایع که در حقیقت برای کاربردهای کشاورزی و پرورش گیاه استفاده می‌شود، محصول در ظروف پلیمری مقاوم بسته بندی می‌شود. حجم این بسته‌ها به طور متداول ۴ لیتری یا ۵ لیتری است.

وضعیت بازار و خرید و فروش

در بازار خرید و فروش اسید هیومیک به طور متداول با نام هیومیک اسید مایع یا اسید هیومیک پودری سر و کار داریم. میزان سفارش توسط مشتری به این بستگی دارد که هیومیک اسید را برای چه گیاهانی نیاز دارد و مقدار نیاز خاک چقدر است.

روش استفاده اسید هیومیک برای گل‌های آپارتمانی با مقدار و زمان مصرف هیومیک اسید برای خاک  گیاه در زمین کشاورزی متفاوت است. ممکن است شما از هیومیک اسید برای کاکتوس استفاده کنید یا در مقابل برای پرورش گل رز در گلخانه از آن بهره ببرید. مصرف هیومیک اسید برای برنج، انگور یا انواع گل و گیاه زینتی، هر کدام دستورالعمل خاص خود را دارد.

کود آلی اسید هیومیک جزو پرفروش‌ترین مواد شیمیایی در گروه مواد اولیه کود و کشاورزی است. قیمت هیومیک اسید به قیمت کود و سم در بازار و مواد اولیه این حوزه بستگی دارد.

منابع:

https://en.wikipedia.org/wiki/Humic_substance

http://www.earthgreen.com/what-is-humic-acid

https://www.soilbiotics.com/files/7373-soilbiotics-humicacid.pdf

https://www.fishersci.com/store/msds?partNumber=AA4174706&productDescription=HUMIC+ACID+5G&vendorId=VN00024248&countryCode=US&language=en

شماره خبر: 2104
1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (4 امتیاز)
در حال بارگیری ...
0 دیدگاه
2166 بازدید

دیدگاه کاربران

دیدگاهی ثبت نشده است!

ارسال دیدگاه