تاثیر اسید هیومیک بر خصوصیات خاک و افزایش عملکرد گیاهان

تاثیر اسید هیومیک بر خصوصیات خاک و افزایش عملکرد گیاهان

بلال طارمی1، جهانشاه حسن زاده2
1. کارشناس فنی شرکت سروش باران
2. مدیر فنی و بازرگانی شرکت سروش باران
(info@soroushbaran.com)  (02188675773- 02188192459,60 )


چکیده:
اسیدهای هیومیک ترکیباتی ناهمگن با وزن ملکولی بالا هستند که دارای یک عامل اسیدی آب گریز و یک گروه آب دوست می باشند. باید بین اثرات مستقیم و غیر مستقیم این مواد بر رشد گیاهان تمایز قائل بود. محلول پاشی برگی با ملکول های آلی در شرایط تنش آبی باعث افزایش محتوای آب برگ، فتوسنتز  و متابولیسم ترکیبات آنتی اکسیدان می شود. مطالعات نشان می دهد که اسید هیومیک سبب افزایش طول و تعداد ریشه و تحریک ریشه دهی فرعی می گردد که به طور کلی از نظر ظاهری رشد ریشه بیشتر از ساقه تحت تاثیر قرار می گیرد.

کلمات کلیدی: اسید هیومیک، ملکول های آلی، محلول پاشی، ریشه دهی، رشد گیاهان.
مقدمه:
بهره وری تولید محصولات کشاورزی که اساس تغذیه انسان به شمار می رود، بستگی زیادی به مواد غذایی موجود در خاک دارد. به منظور بهبود میزان مواد آلی خاک در کشت محصولات غلات، برنامه های کاربردی از قبیل تناوب کشت، روش های مختلف شخم، مصرف کود سبز و کود حیوانی در دستور کار قرار دارد. علاوه بر این روش ها، در سال های اخیر استفاده از کودهای آلی و مواد معدنی نیز در بخش کشاورزی افزایش یافته است (دوران، 2003). اسیدهای هیومیک درشت ملکول های ناهمگنی هستند که دارای یک عامل اسیدی آبدوست و یک گروه آب گریز بوده که در نتیجه گروه آبدوست با جذب آب موجب افزایش ظرفیت نگهداری آب در خاک می گردد (استونسون، 1994). اسیدهای هیومیک (HAS) جزو شاخه اصلی مواد هیومیکی (HS) و از فعال ترین اجزای مواد آلی خاک محسوب می شوند. تاثیر اسیدهای هیومیک در تحریک رشد گیاه و در نتیجه اثر بر مکانسیم های درگیر بر عملکرد مانند فرآیندهای تنفس سلول، فتوسنتز، سنتز پروتئین ها، جذب آب و مواد غذایی و فعالیت آنزیم ها شناخته شده است (وان و مالکوم، 1985. آلبوزیو، 1986. چن و اویاد، 1990. کنچری، 1994. نردی، 1996 و چن، 2004). البته این تاثیرات بستگی به میزان مصرف اسید هیومیک به خصوص در محدوده غلظت های پایین دارد (چن و اویاد، 1990). یکی از کودهای آلی معدنی مورد استفاده، اسید هیومیک می باشد. اسید هیومیک یکی از اجزای اصلی مواد هیومیکی است. مواد هیومیکی که از طریق فرآیند معدنی شدن (Humification) به صورت شیمیایی و بیولوژیکی از مواد گیاهی و جانوری و از طریق فعالیت های بیولوژیکی میکروارگانیسم ها تشکیل می شود (بی نام، 2010). محلول پاشی برگی با مواد هیومیکی در شرایط تنش آبی، باعث افزایش ظرفیت فتوسنتز و محتوای آب برگ و افزایش متابولیسم ترکیبات آنتی اکسیدانی آن می شود (فو جیو، 1995). در آزمایشی هیومیک اسید به همراه کود فسفات به خاکی با خاصیت قلیایی تحت کشت گندم اضافه گردید که مشاهدات نشان از بهبود جذب فسفات و افزایش در عملکرد به میزان 25 درصد داشت (وانگ، 1995). چندین محقق به دنبال آزمایشات متعدد (دیوید، 1999. پادم، 1999. نری، 2002 و ال دسوکی، 2004) به این نتیجه رسیدند که مصرف اسید هیومیک به صورت محلول پاشی برگی سبب افزایش جذب مواد غذایی و بهبود رشد، عملکرد و کیفیت تولید برخی محصولات زراعی می گردد که این تاثیرات ممکن است باعث کاهش مصرف کودهای N، P و K و در نتیجه کاهش آلودگی ها و هزینه های تولید محصول شود. ادیانی (2006) اشاره کرد که همه مواد هیومیکی متشکل از ترکیبات شیمیایی و مواد آلی غیر بیوشیمیایی هستند که تا حد زیادی آبدوست و به شکل پودر یا مایع تیره رنگ و مقاوم به تجزیه های بیولوژیکی و شیمیایی می باشند.
بهبود شرایط خاک و ایجاد تعادل در میان مواد مغذی گیاهی نیز برای بهره وری خاک و تولید محصولات مهم هستند. طی چندین مطالعه، بهبود مواد آلی خاک و به دنبال آن افزایش بازده تولید برخی محصولات در استفاده از مواد هیومیکی به اثبات رسیده است (اولوکان، 2008).
مطالعات در مورد اثرات مواد هومیک در رشد گیاه، اثرات بهبود در رشد را مستقل از تغذیه نشان داد (ایدین، 1999. دورسون، 2002). دوپلسیز و مکنزی (1983) دریافتند که عملکرد دانه حبوبات از جمله ماش (Vigna radiate L.)، سویا (Glycine max L..) و نخود (Pisum sativum L..) با استفاده از مواد هومیکی افزایش یافته است (ایسواران، 1980).
اودانل (1973) نشان داد که اسید هومیک استخراج شده از لئوناردیت (مواد آلی نرم و قهوه ای و ذغال مانند که به صورت طبیعی زیر فشار و فرآیندهای تجزیه تشکیل شده و معمولا در معادن ذغال سنگ یافت می شود) اثرات شبه اکسینی از خود نشان می دهد. فن (1979) نشان داد که به طور کلی، اسید هیومیک برای رشد ساقه و ریشه غلات مفید است. علاه بر این، تاثیر ملکول های هیومیک بر حاصلخیزی از نظر بهبود جذب کودهای پایه (N.P.K) نیز مطرح است (پولهامر، 1993).
 
اثر مستقیم و غیر مستقیم بر گیاهان
باید بین اثرات مستقیم و غیر مستقیم اسید هیومیک بر رشد گیاهان تمایز قائل بود.
اثرات غیر مستقیم به طور عمده از طریق خواصی مانند اعمال: غنی سازی مواد مغذی در خاک، افزایش جمعیت میکروبی، افزایش ظرفیت تبادل کاتیونی (CEC)، بهبود ساختمان خاک.درحالیکه اقدامات مختلف از قبیل فعالیت های بیوشیمیایی در دیواره سلولی، غشا و یا فعالیت های سیتوپلاسمی و به طور عمده فعالیت های مرتبط با طبیعت هورمونی این مواد جزء اثرات مستقیم محسوب می گردند (وارانینی و پینتون، 2001. چن، 2004).
رشد ریشه
مخلوط کردن اسید هیومیک با خاک باعث تحریک رشد و تکثیر ریشه می شود که در نهایت این افزایش در رشد ریشه به جذب مواد غذایی از خاک کمک می کند (عطیه، 2002). مطالعات نشان می دهد اسید هیومیک سبب افزایش طول و تعداد ریشه و تحریک ریشه دهی فرعی می گردد و به طور کلی ریشه زایی بیشتر از شاخه تحت تاثیر اسید هیومیک قرار می گیرد (نردی، 2002). مواد هیومیکی تاثیر بسیار قوی بر رشد ریشه گیاهان دارند. به دنبال مصرف اسید هیومیک و اسید فولویک در خاک، ممکن است شروع در رشد و افزایش رشد ریشه مشاهده گردد (پتیت، 2004).
پلاسمالم
میزان تاثیر مواد هیومیکی بر رشد گیاهان بستگی به منبع مواد هیومیکی، وزن ملکولی و غلظت مصرفی آن دارد. مواد هیومیکی با وزن ملکولی پایین به راحتی به پلاسمالمای سلول های گیاهی می رسد و اثر مثبت بر رشد گیاه دارد. همچنین اثر بعدی آن بر سطح غشای پلاسمایی است که جذب مواد غذایی به ویژه نیترات را از راه غشای پلاسمایی تسهیل می بخشد. تاثیر مواد هیومیکی بر متابولیسم گیاه کمتر شناخته شده است. ولی به نظر می رسد مواد هیومیک ممکن است هردو فرآیند تنفس و فتوسنتز را تحت تاثیر قرار دهد (نردی، 2002).
اثر اسید هیومیک بر خواص خاک
اسید هیومیک جزء فعال هوموس آلی است که می تواند نقش مهمی را در تهویه خاک و رشد گیاهان ایفا نماید (بندتی، 1996). از لحاظ فیزیکی، سبب بهبود ساختمان خاک شده و ظرفیت نکهداری آب در خاک را افزایش می دهد. در حالی که از نظر شیمیایی به عنوان یک مجتمع جذب و حفظ مواد غذایی معدنی در خدمت گیاه می باشد (برانون و سومرز، 1985).
 

منابع:
 
Adani F, Sepagnol M and Nierop KGJ. 2006. Biochemical origin and refractory properties of humic acid extracted from maize plants. The contribution of lignin. Biogeochem. DOI 10:1007/s 10533-006-9052- 4.
ALBUZIO A, FERRARI G and NARDI S. 1986. Effects of humic substances on nitrate uptake and assimilation in barley seedlings. Can J Soil Sci 66, 731-736.
Anonymous. 2010. Humic and fulvic acids: The black gold of agriculture? http://www.humintech.com/pdf/humicfulvicacids.pdf (Access date: 10.08.2010)
Atiyeh RM, Lee S, Edwards CA, Arancon NQ and Metzger JD. 2002. The influence of humic acids derived from earthwormprocessed organic wastes on plant growth. Soil Ecology Laboratory, 105 Botany and Zoology Building, The Ohio State University, 1735 Neil Avenue, Columbus, OH 43210, USA.
Aydin A, Turan M and Sezen Y. 1999. Effect of fulvic-humic acid application on yield and nutrient uptake in sunflower and corn. Improved Crop Quality by Nutrient Management. Kluwer Acedemic Publishers Dordrecht. Boston. London. pp. 249-252.
CACCO G and DELL’AGNOLA G. 1984. Plant growth regulator activity of soluble humic complex. Can J Soil Sci 64, 225-228.
CASENAVE DE SANFILIPPO E, ARGÜELLO JA, ABDALA G and ORIOLI GA. 1990. Content of auxin-, inhibitor- and gibberellin-like substances in humic acids. Biol Plantarum 32, 346-351.
CHEN Y and AVIAD T. 1990. Effects of humic substances on plant growth. In: Humic substances in soil and crop sciences: selected readings (MacCarthy P., Clapp C., Malcolm R.L., Bloom P.R., eds). Am Soc Agron, Madison, WI, USA. pp. 161-186.
CHEN Y, DE NOBILI M and AVIAD T. 2004. Stimulatory effects of humic substances on plant growth. In: Soil organic matter in sustainable agriculture (Magdoff F., Weil R.R., eds). CRC Press, NY, USA. pp. 103-129.
CONCHERI G, NARDI S, PICCOLO A, RASCIO N and DELL’AGNOLA G. 1994. Effects of humic fractions on morphological changes related to invertase and peroxidase activities in wheat seedlings. In: Humic substances in the global environment and implications on human health (Senesi N., Miano T.M., eds). Elsevier Sci, Amsterdam, The Netherlands. pp. 257-262.
Cooper RI, Liu C and Fisher DS. 1998. Influence of humic substances on rooting and nutrient content of creeping bent grass. Crop Science. 38: 1639-1644.
David PP. 1991. Effects of applied humic acids on yield,growth, nutrient accumulation content in selected vegetable crops and soil interactions that reduce their effectiveness. Dissertation Abstracts International B. Sciences and Engineering. 1991, 52(3): 1136B-1137B.
Doran I, Akinci C and Yildirim M. 2003. Effects of delta humate applied with different doses and methods on yield and yield components of Diyarbakir-81 wheat cultivar. 5th Field Crops Congress, Diyarbakir, Turkey. (2): 530-534 (in Turkish with English abstracts).
Dursun A, Guvenc I and Turan M. 1999. Macro and micro nutrient contents of tomato and eggplant seedlings and their effects on seedling growth in relation to humic acid application. Improved Crop Quality by Nutrient Management. Kluwer Acedemic Publishers Ordrecht. Boston. London.
El-Desuki M. 2004. Response of onion plants to humic acid and mineral fertilizers application. Annals of Agric. Sci., Moshtohor, 42(4):1955-1964.
Fu Jiu C, Dao Qi Y and Quing Sheng W. 1995. Physiological effects of humic acid on drought resistance of wheat (in Chinese), Yingyong Shengtai Xuebao 6, 363–367.
Hajra JN and Debnath NC. 1987. Effect of some chelating agents on the inorganic transformation of added P in soil. Indian J. Agric. Chem. 20: 69-77.
Iswaran V, Jauhri KS and Sen A. 1980. Effect of charcoal, coal, and peat on the yield of moong, soybean, and pea. Soil Biol. Ciochem. 12: 191-192.
Lawson GJ and Stewart D. 1989. Humic substances in soil, sediment and water. MacCarthy Publisher, Wiley Inter Sci. New York.
Malcolm RE and Vaughan D. 1979. Humic substances and phosphatase activities in plant tissues. Soil Biol. Biochem. 11: 253-259.
NARDI S, PIZZEGHELLO D, RENIERO F and RASCIO N. 2000. Chemical and biochemical properties of humic substances isolated from forest soils and plant growth. Soil Sci Soc Am J 64, 639-645.
Neri D, Lodolini EM, Savini G, Sabbatini P, Bonanomi G and Zucconi F. 2002. Foliar application of humic acid on strawberry (cv. Onda). Proc. 1S on foliar nutrient. Eds. M. Tagliavini et al,. Acta Hort., 594: 297-302.
O’Donnell RW. 1973. The auxin-like effects of humic preparation from leonardite, Soil Sci. 116, 106–112.
O’DONNELL RW. 1973. The auxin-like effects of humic preparations from leonardite. Soil Sci 116, 106-112.
Padem H Ocal A and Alan R. 1999. Effect of humic acid added to foliar fertilizer on quality and nutrient content of eggplant and pepper seedlings. Acta Horticulturae,491: 241-246.
Pettit RE. 2004. Organic matter, humus, humate, humic acid, fulvic acid and humin: Their importance in soil fertility and plant health[Online].
PICCOLO A, NARDI S and CONCHERI G. 1992. Structural characteristics of humic substances as related to nitrate uptake and growth regulation in plant systems. Soil Biol Biochem 24, 373-380.
PIZZEGHELLO D, NICOLINI G and NARDI S. 2002. Hormone-like activities of humic substances in different forest ecosystems. New Phytol 155, 393-402.
Pollhamer Z. 1993. Effect of humic acid, fulvic acid and NPK fertilizer on the quality of winter wheat varieties on chemical-free soil (in Hungarian), Novenytermeles 42, 447–455.
Schnitzer M and Khan SU. 1972. Humic Substances in the Environment. Marcal Dekker Inc Publish. New York.
Sposito G. 1989. The chemistry of soils. Oxford Univ. Press, Inc. Oxford & New York.
Ulukan H. 2008. Humic acid application into field crops cultivation. Kahraman Maras Sutcu Imam University J. Sci. Eng. 11(2): 119-128.
VARANINI Z and PINTON R. 2001. Direct versus indirect effects of soil humic substances on plant growth and nutrition. In: The rhizosphere: biochemistry and organic substances at the soil-plant interface (Pinton R., Varanini Z., Nannipieri P., eds). Marcel Dekker Inc, NY, USA. pp. 141-157.
VAUGHAN D and McDonald IR. 1976. Some effects of HA on cation uptake by parenchyma tissue. Soil Biol. Biochem. 8, 415-421.
Yingei W. 1988. HA resin treatment of Copper and Nickle. Haunjing Bashu. 7:21-22..

                                                  دریافت فایل PDF مقاله                                                             
دانلود مقاله اسید هیومیک             
کلمات کلیدی: