Меню Закрыть

Гуминовые вещества в окружающей среде выполняют несколько важных функций – они способны:

  • длительное время накапливать питательные вещества и микроэлементы, необходимые для роста растений;
  • улучшить циркуляцию питательных веществ в живом организме (как растительном, так и животном);
  • регулировать в почве прием питательных веществ растений и воды;
  • защищать от неблагоприятных факторов окружающей среды и укреплять иммунитет растений и животных;
  • повысить продуктивность фотосинтеза и увеличить содержание хлорофилла в растениях, что приведет к повышению производительности и устойчивости растений;
  • эффективно поглощать токсичные тяжелые металлы и обеспечивать их выделение из организма, таким образом действуя как биорегуляторы.

Гуминовые вещества, их происхождение и распространение в природе

Гуминовые и фульвокислоты усиливают поглощение кислорода в растительных клетках, стимулируют образование корневой системы, повышают проницаемость клеточной мембраны, активируют ферменты, улучшают дыхание растений.

Структура гуминовых кислот, механизм действия и применение в сельском хозяйстве

Гуминовые соли = ускоренный рост и более сильная корневая система

Важность гуматов в сельском хозяйстве известна уже из истории. Однако переход от общего уровня понимания к научному пониманию имел место только в начале прошлого века, когда взятый из почвы гуминовый образец в виде растворимых солей натрия использовался для полива растений. Этот эксперимент был проведен в середине прошлого века молодым ученым из Украины Лидией Христевой, которая образцом гидролизованных гуминовых солей полила растения и в результате наблюдала значительно ускоренный рост и более сильную корневую систему. Этот простой эксперимент показал, что путем преобразования природных гуминовых веществ в виде их натриевых (или калиевых) солей их биологическая эффективность увеличивается более чем в сто раз.

Рассмотрим наиболее важные факторы, при помощи которых гуминовые вещества влияют на систему, ответственную за урожайность, – воду, растения и почву.

Это структура гуминовой кислоты.


Здесь показан только фрагмент всей сложной структуры. Такие фрагменты взаимно связаны в длинных цепях, а общий вес, в зависимости от длины цепи, колеблется от 35 000 до 80 000 дальтон.

Притяжение электронов = устойчивость к стрессу

Humusvielu struktūra
Это группа квинонов, в которой можно увидеть 4 простых и 4 двойных углеродных связей. В природе эта часть молекулы представляет собой облако электронов, где электроны находятся на определенном уровне валентности. Получая квант солнечной энергии, электроны движутся на более высокий уровень энергии, что обеспечивает накопление солнечной энергии. В ночное время эти электроны возвращаются в свои предыдущие позиции, снабжая клетку энергией. Таким образом, гуматы влияют на энергетический баланс клетки.

В природе это проявляется как активное развитие корневой системы и синтез особых ферментов. Эти ферменты повышают устойчивость растений к неблагоприятным стрессовым факторам (мороз, засуха).

Гуминовые соли – растворимые в воде = доступны для растений

Пептидная группа ( «peptide» на изображении) структурно похожа на липидную структуру мембраны клетки. Таким образом, эта группа может взаимодействовать с клеткой и формировать вокруг нее защитную оболочку. Во время роста и развития клетка всегда подвержена стрессам, таким как перекись, токсины, свободные радикалы и другие факторы. Исследования показали, что для защиты клетки используется 30% энергии клетки. Защитная мембрана из гуматов выполняет эту защитную функцию, позволяя клетке использовать энергетический баланс только для роста и развития.

Группа углеводов или сахаров («sugar» на изображении), как и пептидная группа, является хорошим источником питательных веществ для микроорганизмов.

По сторонам молекулы находятся карбоксил (СООН) и гидроксил группы (ОН), которые выполняют несколько важных функций. Прежде всего, эти группы имеют сходство с водой, что означает, что молекулы гуминовой кислоты водорастворимы. Разведенные гуминовые кислоты изменяют структуру воды, придавая им структуру расплавленной воды. Такая вода структурно очень похожа на воду в клетке, поэтому может легко проникать в растительную клетку и становиться частью процесса развития растения. Поэтому мы рекомендуем использовать гуминовые растворы в диапазоне от 0,008 до 0,01% для применения на листья. Во-вторых, атомы водорода, содержащиеся в этой группе, могут быть заменены ионами металлов. Это происходит следующим образом:

Используя одновалентные металлы, такие как натрий или калий, образуются водорастворимые гуматы натрия или калия.
Во время диссоциации K + или Na + входит в водную фазу, а гуматный ион получает отрицательный заряд. При наличии отрицательных зарядов молекула гумата «развёртывается», образуя длинную цепь и, таким образом, получая биологическую активность. Именно по этой причине мы рекомендуем использовать гуминовые кислотные соли вместо чистых гуминовых кислот, содержащихся в лигнитах, таких как леонардит.

Растворимые соли – для транспортировки микроэлементов в клетке, нерастворимые – для привлечения загрязнения

Что произойдет, если будем использовать двухвалентные металлы, такие как кальций или магний?

Гуматы кальция и магния нерастворимы в воде, в отличие от гуматов натрия и калия.

При взаимодействии гуминовых кислот с многовалентными металлами, такими как железо, цинк, медь и другие, они образуют другие типы соединений, называемые хелатами. Хелаты являются одним из типов комплексных соединений. В научном объяснении говорится: комплексные соединения представляют собой нейтральные молекулы или электрически заряженные ионы, которые образуются путем соединения центрального атома с другими молекулами или ионами, называемыми лигандами. Хелаты представляют собой комплексные соединения, лиганды которых связаны с центральным атомом двумя или более атомами. В дополнение к обычным связям они образуют координационные связи. Координационная (полуполярная, донорно-акцепторная) связь представляет собой своего рода ковалентную связь, образованную между атомами, которые образуют разные молекулы, одна из которых имеет несвязанную электронную пару, а другая не имеет двух электронов для образования стабильной внешней электронной оболочки. Такие связи характерны для комплексных соединений.

Хелаты в нормальных условиях нерастворимы в воде, но при определенных условиях они водорастворимы, что позволяет манипулировать их растворимостью. С одной стороны, мы можем снабжать растения необходимыми металлическими ионами – железом, медью, цинком, бором, магнием, молибденом и кобальтом в их растворимых формах, а с другой стороны, защищать растения от вредных элементов, таких как ртуть, свинец, кадмий, радионуклиды и другие, связывая их и делая нерастворимыми. Поэтому гуматы важны как в качестве переносчика ценных микроэлементов, так и в качестве связывающих загрязнение. Спутниковые снимки показывают, что в регионах богатых гуминовыми веществами, окружающая среда упорядочена, несмотря на интенсивную промышленность.

Гуминовые вещества связывают влагу

Из-за высокой степени гидрофильности гуминовых коллоидных структур и их функциональных групп они способны образовывать гели. Этим можно объяснить влияние гуминовых веществ на повышение способности связывать влагу почвы. Этот факт очень важен для сухих регионов.
 

Вода при помощи водородных связей тесно взаимодействует с молекулами гуминовых кислот и это позволяет поддерживать влажность почвы в сухих погодных условиях.

Гуминовые вещества способствуют развитию микробов почвы

При взаимодействии с кальцием, магнием, алюминием и железом, которые всегда находятся в почве, гуматы образуют органоминеральные мостики, соединяя частицы почвы, которые предотвращают эрозию, позволяют поддерживать кислород и влагу, а также создают благоприятную среду для развития почвенной микрофлоры. В литературе неоднократно указывалось, что активные почвенные микроорганизмы являются ключевым фактором в формировании гуматов.

Гуминовые соли – стимулятор почвы и переноситель питательных веществ

Важно подчеркнуть, что соли гуминовых кислот не являются значительным источником питательных веществ, но являются стимуляторами почвы и средством для внесения питательных веществ в растения. Присоединяясь к молекуле гуминовой кислоты, питательные вещества переносятся в растение в доступной ему форме, таким образом они помогают ускорить метаболизм растений.

Соли гуминовых кислот усиливают действие удобрений и пестицидов

При использовании вместе с минеральными удобрениями или пестицидами присутствие гуматов делает эти соединения более эффективными. В большинстве случаев использование системных пестицидов может быть уменьшено на 25% и более при использовании их вместе с гуматами. Общий азот может быть уменьшен на 30% или более, если гуматы используются в соответствии с инструкциями производителя. Гуматы совместимы со всеми типами программ удобрения, за исключением продуктов с очень низким рН. В лабораторных испытаниях осадки не наблюдались с материалами с уровнем рН выше 3. Из соображений безопасности небольшое количество нашей продукции можно смешать с используемыми удобрениями с рН ниже 4, чтобы гарантировать отсутствие осадков.

Чтобы гуминовые вещества были биологически активными, они должны быть превращены в соли!

Хотя описанное выше является лишь небольшой частью информации о важности гуминовых веществ и их влиянии на систему вода-почва-растение, оно дает общее представление об этих уникальных соединениях. В заключение следует подчеркнуть, что гуминовые кислоты в их естественном состоянии, как компоненты торфа или лигнита, всегда связаны в виде нерастворимых форм кальция, магния или алюминия, значит они мало активны биологически. Рекомендуемая доза таких продуктов составляет около 1000 кг на 0,5 гектара, что не является ни практичным, ни экономичным. Эти продукты должны быть превращены в растворимые гуматы, хелаты или чистые гуминовые кислоты, чтобы сделать их биологически активными, потому что только таким образом они смогут обеспечить описанный выше вклад в сельское хозяйство.

Используемая литература:

1.      Burdick, E.M. (1965). Commercial humates for agriculture and the fertilizer industry. Economic botany. Vol. 19 (2): 152-156

2.      Freeman, PG. (1965). The use of lignite products as plant growth stimulants. Technology and use of lignite, IC Bureau of Mines Information Circular, 8471: 150-164.

3.      Levinsky, B. (1999). Everything about humates. Irkutsk University, Siberia, 1-23.

4.      Senn, TL and Kingman, AR (1973). A review of humus and humic acids. Clemson University. University of Horticulture, Research series No. 145.

Veikals ir izstrādes procesā — pagaidām pasūtījumi netiek pieņemti. Закрыть