вещества

От Лари Купър, съвместно с д-р Рита Аби-Ганем

Хуминовите вещества играят важна роля за плодородието на почвата и добива. Тази статия предоставя основен преглед на това какво представляват хуминовите вещества, как са създадени и как работят. Обсъжда се как да се добави хуминово съдържание към почвата за посев, включително използването на търговски продукти като Huma Gro ® линия от високо въглеродни органични киселини. .

Всеки, който работи в селското стопанство, е наясно с основния жизнен цикъл на културите: растенията се засяват, отглеждат и отглеждат, събират, а това, което не се консумира във висшите форми на живот, се връща в почвата, където се разлага чрез минерализация и от микроорганизми да се използва за захранване на следващия цикъл на реколта. Този сравнително прост сценарий се създава чрез удивително сложен обмен на химични, физични и биологични действия, който учените все още се опитват да разберат напълно след 10 000 години земеделски практики.

Както при всичко останало на тази планета, историята на хуминовите вещества започва и завършва с въглерод. Целият живот на тази планета се основава на въглерод: хора, животни, растения, насекоми, микроорганизми. . . Въглеродът е от съществено значение за изграждането на всичко биологично и за запазването му в горене и работа. Растенията извличат въглерод от въздуха (въглероден диоксид) и чрез поредица от реакции сливат въглерода с енергия от слънчевата светлина (фотосинтеза) и водорода от водата, като в крайна сметка създават богати на въглерод органични съединения, необходими на растенията през техните метаболитни процеси. Много важна характеристика на въглерода като елемент е, че той има уникалната способност да модифицира и чрез разширения на функционални групи да се комбинира с много други елементи, за да образува по-къси и по-дълги въглеродни вериги, пръстени и сложни органични съединения, каквито се изискват в процесите. 1

Какво представляват хуминовите вещества?

Когато растенията завършат своя жизнен цикъл, техните компоненти се разграждат с помощта на минерализация и микроорганизми и се връщат в почвата като органична материя. Около 70% от органичното вещество в почвата е хумус. Хумусът е променливо сложно съединение, което съдържа черно-кафяв въглерод, който се разлага бавно при естествени условия и може да остане в почвата стотици години. Хумусните вещества, които от своя страна образуват хумус, представляват комплекси от относително големи органични въглеродни вериги, съдържащи въглерод, кислород, водород, азот и сяра. Тези хуминови вещества, които допринасят за кафявия или черния цвят на повърхностните почви, могат да бъдат разделени на три основни категории: хумин, хуминови киселини (HA) и фулвокиселини (FA). 2 (вж. Фиг. 1.) Това са функционални категории, базирани главно на молекулния размер и неговата разтворимост във вода, приспособена към различни условия на pH. 3

The хумина Те са много големи молекули (молекулно тегло 100 000 до 10 000 000 Da), които не са разтворими във вода на нивото на рН и поради това отнема много време, за да се разпаднат. В почвата хумината подобрява структурата, капацитета за задържане на вода и стабилността. Хуминът работи и като система за катионен обмен, която помага на почвата да съхранява растителните хранителни вещества.

The хуминови киселини те имат по-малък молекулен размер от хумините (молекулно тегло 50 000 до 100 000 Da, с 1000 въглеродни пръстена) и са разтворими във вода при алкални условия. Тъй като други елементи лесно се свързват с молекулите на хуминовата киселина по такъв начин, че да могат лесно да се абсорбират от растенията и микроорганизмите, хуминовите киселини функционират като важни хелатиращи и йонообменни системи.

The фулвокиселини те имат по-малки молекули от хуминовите киселини (5000 до 10 000 Da молекулно тегло, със стотици въглеродни пръстени), разтворими са във вода при всички нива на pH и имат по-високо съдържание на кислород от хуминовите киселини. Поради относително малкия си молекулярен размер, фулвокиселините могат лесно да навлязат в корените на растенията, стъблата и листата, транспортирайки микроелементи директно до метаболитните места в растителните клетки.

Фигура 1. Химични свойства на хуминовите вещества

Както вече споменахме, тези три категории хуминови вещества имат до голяма степен функционален характер: учените са имали затруднения при класифицирането им въз основа на идентифицируема физическа структура (химични формули), тъй като структурите винаги варират в зависимост от първоначалния органичен източник, условията разлагане и етап на разлагане. Различните проби от вещества, определени като хуминови киселини, например, могат да функционират много различно в почвата.

Ползи от хуминови вещества

Асоциацията за търговия с хуминови продукти 5 проведе преглед на научната литература и одобри три основни изявления на етикета за селскостопанското приложение на хуминови вещества:

  • Подобрена маса и растеж на корените
  • Повишена наличност и усвояване на хранителни вещества
  • По-висок добив и качество на реколтата

Как се постигат тези предимства? Тук ще говорим за някои от тези механизми:

Добавяне на хуминови вещества в почвата

Увеличете максимално селскостопанските практики

Повечето почви, превърнати от естествени системи в селскостопански системи в Средния Запад на САЩ, се изчисляват като загубили между 30% и 50% от първоначалния си органичен въглерод. 7 Селскостопанските практики могат да направят дълъг път към поддържане или увеличаване на количеството органични вещества в почвата. Видът обработка на почвата, използван в полето, може значително да повлияе на количеството въглерод, загубено от почвата. Колкото по-дълбока и агресивна е обработката на почвата, толкова повече въглерод се губи под формата на въглероден диоксид. Например, изчислено е, че ивица обработка на почвата губи само 18% от въглерода, загубен в ралото на дърветата. 6

Сеитбообръщенията, които включват покривни култури, многогодишни треви и бобови растения, имат положителен ефект върху съдържанието на въглерод в почвата и биоразнообразието на почвата, особено когато се изорат или включат в почвата като зелено торене.

Добавете търговски продукти

Има няколко търговски версии на хуминови и фулвокиселини за селскостопанска употреба; Те се продават като сухи, течни или гранулирани продукти на прах. Те обикновено се получават от хумати, окислени лигнити или леонардитова руда. Проучванията обаче показват, че различните продукти могат да се различават по ефективност в зависимост от естеството на използваните изходни материали и начина, по който се произвеждат и обработват. 8 Леонардитът обикновено се счита за един от най-добрите източници за получаване на хуминови вещества. Бъдещите изследвания трябва да се фокусират върху подобряване на методите за точно и надеждно количествено определяне на хуминовата и фулвокиселините в минералите и суровите продукти.

Историята започва и завършва с въглерод

Въпреки че не винаги се споменава в публикациите за хранене на култури, най-важното хранително вещество след водата е въглеродът. Неотдавнашен видеоклип на USDA-NRCS 9 цитира д-р Крис Никълс от Института Родал, който казва, че „Въглеродът е валутата на почвената енергия“. Ако културата е с недостиг на въглерод, нейният добив ще пострада, дори ако се прилагат все по-големи количества торове и хербициди. Здравето на почвата може да бъде значително подобрено в дългосрочен план чрез подходяща обработка на почвата, грижи за земята, управление на културите и добавяне на органични материали за естественото производство на хуминови вещества. Като краткосрочно решение, прилагането на хуминова и фулвокиселини ще увеличи здравето и производството на почвата и микробиома. За незабавен тласък на реколтата, която вече е на полето, листното прилагане на въглеродна течна храна на специфични етапи на растеж ще осигури на производителя прецизен контрол на добива и качеството на реколтата.

За повече информация или безплатна консултация посетете уебсайта на Huma Gro ®, https://humagro.com/contact/ или се обадете на 1-800-961-1220.

За да видите онлайн пълния продуктов каталог на Huma Gro ® онлайн, посетете уебсайта http://bit.ly/HGCatalogo-Es2017.

Тази статия първоначално е публикувана в броя на списание AgroPages от януари 2017 г. Прочетете пълната публикация тук.