Axit Humic là gì? Humate là gì?

Việc sử dụng axit humic và các dạng humate trong nông nghiệp giúp cải thiện chất lượng đất, tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng của cây trồng và thúc đẩy sự phát triển bền vững.

1. Axit Humic là gì? Humate là gì?

Axit humic là thành phần chính của chất humic, có nguồn gốc từ sự phân hủy không hoàn toàn của tàn dư thực vật trong điều kiện yếm khí, xuất hiện nhiều trong đất mùn, than bùn và than đá. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ phì nhiêu của đất, giúp giữ nước, duy trì chất dinh dưỡng và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của cây trồng. Ngoài ra, axit humic còn là nguồn thức ăn cho vi sinh vật có lợi, giúp cân bằng hệ sinh thái đất, giảm thiểu tổn thất chất dinh dưỡng và hỗ trợ sự phát triển bền vững trong nông nghiệp.

Humate là muối kim loại của humic hoặc fulvic. VD: K-Humate, Na-Humate, Ca-Humate, Mg-Humate…, mỗi loại muối Humate chứa các kim loại khác nhau có đặc tính khác nhau. Muối Humate điển hình được sử dụng trong nông nghiệp và thương mại nhiều nhất là muối Kali Humate, thông thường Kali Humate được sản xuất bằng cách cho KOH vào nước có chứa Axit humic. 

Phản ứng hóa học:

        RCOO-H (Axit humic) + KOH = RCOO-K (Kali Humate) + H2O

Màu đen không tan trong nước  -> Màu nâu đen tan trong nước.

 + Muối Amon Humate cũng được ưa chuộng sử dụng trong nông nghiệp: Dùng nước amoniac để hoạt hóa than bùn, bằng cách than bùn nghiền nhỏ trộn với 2 -3% nước amoniac rồi ủ khoảng 5 – 6 giờ là phản ứng có thể xảy ra hoàn toàn.

2. Thành phần nguyên tố và cấu tạo của Axit Humic:

• Thành phần Axit Humic: Thành phần của axit humic chủ yếu bao gồm các nguyên tố C, H, O, N. Hàm lượng các nguyên tố này khác nhau phụ thuộc vào loại đất, thành phần hóa học của tàn tích sinh vật, điều kiện mùn hóa: C: 56,2% – 61,9%; H: 3,4% – 4,8%; O: 29,5% – 34,8%; N: 3,5% – 4,7%.
• Phân tử lượng của Axit Humic: Ở những điều kiện khác nhau, nguồn gốc và phương thức hình thành axit humic khác nhau nên axit humic không có công thức và phân tử lượng cố định. Nhiều công trình nghiên cứu cho biết phân tử lượng của axit humic có thể dao động từ 400 – 100.000, trung bình khoảng 50.000 – 90.000 đơn vị cacbon.
• Cấu trúc của axit humic:

Cấu trúc điển hình của Axit humic (có chứa các thành phần như quinon, phenol, catechol và các đường đơn) và bột Axit Humic.

Axit humic không phải là một cấu trúc đơn mà bao gồm nhiều mạng lưới cấu trúc. Mỗi mạng lưới cấu trúc bao gồm nhiều đơn vị cấu trúc. Ðơn vị cấu trúc là phần phân tử axit humic hình thành khi phân hủy chúng và có cấu tạo tương đối đơn giản. Mạng lưới cấu trúc là một phần phân tử axit humic chứa tất cả các đơn vị cấu trúc, công thức và kích thước của các loại này khi phân hủy axit humic bằng benzoyl cacbonic như bảng sau:

3. Tính chất hóa lý của Axit humic, Humate:

–  Axit humic hòa tan tốt trong các dung dịch kiềm loãng NaOH, Na2CO3, Na4P2O7.10H2O… Tuỳ theo nồng độ và loại đất mà các dung dịch thu được có màu anh đào đến màu đen. Axit humic không hòa tan trong nước và axit vô cơ.

–  Muối của Axit humic (Humate) toàn hoàn toàn trong nước, dung dịch có màu vàng nâu đến nâu đen

4. Tác dụng của Axit humic đối đất với cây trồng:

Tất cả các loại đất cát đều có cấu trúc mở (thông hơi) do đó có thể hút, thoát nước dễ dàng. Cấu trúc mở này và đặc tính thấm hút tự do của đất cát cũng cho phép hầu hết các dưỡng chất trong phân bón được dùng có thể dễ dàng xuyên qua mặt đất.

 –  Bề mặt của phân tử cát khó có thể giữ nước và dưỡng chất. Kết quả là các dưỡng chất bị trôi hết vào mạch nước ngầm và cây không thể hấp thụ được. Chất dinh dưỡng bị mất do bị rửa trôi như thế đã gây ra thiệt hại lớn về kinh tế cho người trồng cây và có hại cho môi trường.

 –  Đất phì nhiêu luôn có hàm lượng chất hữu cơ rất lớn. Lượng chất hữu cơ này làm cho hầu hết các loại đất có khả năng giữ lại và tạo ra những chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng.

– Những chất hữu cơ có giá trị cao cho cây trồng như thế có rất nhiều trong muối Axit Humic gồm nhóm Cacboxylic và hóa chất phê-no-lic. Chính những phân tử có bề mặt tích điện âm này có khả năng giữ lại tất cả các dưỡng chất  trong phân bón. Muối Axit humic cũng có khả năng giữ nước rất tốt giống như chất hữu cơ.

Tác dụng quan trọng nhất của Axit humic là khả năng giữ nước: Do sự tích điện bên trong và trên bề mặt rất lớn, humic có chức năng như là miếng bọt biển hút nước. Những miếng bọt biển này có khả năng giữ được lượng nước gấp 7 lần so với đất mặt. 

– Giữ khoáng dinh dưỡng trong cấu trúc chelate, tăng khả năng hút dinh dưỡng trong đất của cây trồng, hạn chế tối đa sự rửa trôi khoáng dinh dưỡng trong đất: 

+ Axit Humic giữ một lượng lớn chất dinh dưỡng từ phân bón vào đất (thành dạng Humate) cho đến khi cây trồng sẵn sàng sử dụng chúng.

Axit humic rất hiệu quả trong việc tạo vòng càng với nhiều chất dinh dưỡng và quan trọng hơn, trong việc giữ nước.

 + Axit humic giúp bẻ gãy mối liên kết giữa các chất dinh dưỡng trong đất, làm cho cây trồng dễ hấp thu hơn.

   RCOO-H (Axit humic) + Dinh dưỡng = RCOO-Dinh dưỡng (Humate) + H+

 Rễ cây + RCOO-Dinh dưỡng (Humate) = Rễ cây – Dinh dưỡng + RCOOH (Axit humic)

+ Axit Humic hiện diện trong đất giữ một lượng lớn các vi lượng và các đa lượng xung quanh rễ cây để cung cấp tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết cho rễ nhanh chóng hấp thu và giúp cây trồng phát triển tối ưu. Axit Humic cũng cải thiện độ ẩm và khả năng giữ nước của đất. Giúp đỡ cho nông dân và người trồng có thể đạt được vụ mùa lớn thông qua việc sử dụng hiệu quả hơn các loại phân bón và duy trì độ phì của đất lâu dài.

Các tác dụng quan trọng khác được ghi nhận của Axit humic đối với cây trồng:

Đẩy nhanh quá trình nảy mầm hạt giống, cải thiện bộ rễ cây khỏe mạnh. Làm thức ăn vi khuẩn có ích trong đất. Cải thiện sinh lý học thực vật. Giảm độ mặn vượt quá trong đất. Nâng cao khả năng giữ dinh dưỡng của đất. Giảm căng thẳng môi trường (hệ đệm giúp pH ổn định). Tăng sức đề kháng của cây với sâu bệnh và các điều kiện bất lợi như nóng, rét, hạn, úng, chua phèn…

5. Các nguồn cung cấp Axit humic

Khai thác từ các mỏ than bùn tại Việt Nam:

Việt Nam có nhiều mỏ than bùn, tập trung chủ yếu ở Đồng bằng sông Cửu Long, Đồng bằng ven biển Trung Bộ và vùng núi, cao nguyên. Trong đó, khu vực Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 500 triệu m³ than bùn, chất lượng tốt với hàm lượng mùn 40-50% và axit humic 20-30%.

• Miền Nam: Các mỏ tiêu biểu gồm Phú Cường – Tân Hòa, Bình Sơn, U Minh, Cần Giờ, Ba Hòn, Tân Lập, Đông Bình…
• Miền Trung: Gồm Phong Nguyên, Bình Phú, Bàu Bàng, Hảo Sơn…
• Vùng núi, cao nguyên: Tập trung ở Lâm Đồng, Đắk Lắk, có các mỏ như Nông trường Lâm Hà, Da Klou Kia, Kim Lệ, Đa Thiện…

Than bùn ở các khu vực này giàu dinh dưỡng, thích hợp làm nguyên liệu sản xuất phân bón hữu cơ.

Nhập khẩu các sản phẩm Axit Humic, Humate từ Mỹ, Nga, Trung Quốc và một số quốc gia khác:

 Axit Humic, Fulvic 70% Mỹ: Bột mịn màu nâu đen, không tan trong nước, hàm lượng Humic + Fulvic ≥ 70%, độ tinh khiết ≥ 95%, pH = 10. 

Axit Humic 90% Mỹ: Bột siêu mịn, không tan trong nước, hàm lượng Humic ≥ 90%, hữu cơ ≥ 95%, độ tinh khiết ≥ 95%, pH = 10. 

Axit Humic Trung Quốc: Nhập khẩu từ Trung Quốc, hàm lượng Humic đa dạng (≥ 20%, ≥ 40%, ≥ 60%), bột mịn màu đen, không tan trong nước. 

Natri Humate Trung Quốc: Dạng bột hoặc hạt màu đen, hòa tan trong nước (430g/L), chứa Axit Humic 45 – 60%, độ tinh khiết 75 – 90%, pH = 8 – 9.