Το χουμικό οξύ είναι ένα πολυμερές οργανικό μείγμα που σχηματίζεται από τη μικροβιακή αποσύνθεση και τη γεωλογική πολυμερισμό των υπολειμμάτων ζώων και φυτών για δεκάδες χιλιάδες χρόνια, χρώματος σκούρου καφέ έως μαύρου, και βρίσκεται ευρέως σε καιόμενο άνθρακα, τύρφη και εύφορο μαύρο χώμα. Σύμφωνα με το μοριακό βάρος και την διαλυτότητα, μπορεί να υποδιαιρεθεί σε φουλβικό οξύ, υματωμελανικό οξύ και μαύρο βικ οξύ. Μεταξύ αυτών, το φουλβικό οξύ έχει μικρό μοριακό βάρος και υψηλή δραστηριότητα, το οποίο είναι η βασική μορφή των σύγχρονων γεωργικών εφαρμογών.

1. Αναδιαμόρφωση δομής
   Το χουμικό οξύ είναι πλούσιο σε καρβοξυλικές ομάδες, φαινολικές υδροξυλικές ομάδες και άλλες λειτουργικές ομάδες, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν μια γέφυρα "χουμικού οξέος-μετάλλου-βλέννας" με πολυσθενή κατιόντα όπως ασβέστιο, μαγνήσιο και σίδηρο, και να προωθήσουν την εξέλιξη των μικρο-συσσωματωμάτων σε μακρο-συσσωματώματα. Μελέτες έχουν δείξει ότι η προσθήκη 0,2% χουμικού οξέος μπορεί να αυξήσει την περιεκτικότητα των υδατο-σταθερών μακροσυσσωματωμάτων του εδάφους κατά 18%–25%, μειώνοντας έτσι σημαντικά τον κίνδυνο συμπίεσης.

2. Διατήρηση νερού και λιπασμάτων
   Οι κολλοειδείς ιδιότητες του χουμικού οξέος του επιτρέπουν να έχει μια ειδική επιφάνεια έως και 800 m²/g και μπορεί να απορροφήσει νερό και θρεπτικά συστατικά έως και 5–20 φορές το βάρος του. Μετά την εφαρμογή αμμώδους εδάφους, η ικανότητα συγκράτησης νερού στο χωράφι μπορεί να αυξηθεί κατά 1,5–2 ποσοστιαίες μονάδες. Η διαπερατότητα του αέρα του αργιλώδους εδάφους αυξάνεται κατά 25% λόγω της αύξησης της πορώδους.
3. Ρύθμιση οξύτητας-βάσης
   Το χουμικό οξύ είναι ένας συνδυασμός ασθενών οξέων και ασθενών βάσεων και μπορεί να ρυθμιστεί και προς τις δύο κατευθύνσεις στην περιοχή pH 4–9. Μετά από 8 χρόνια συνεχούς καλλιέργειας ντομάτας σε θερμοκήπιο Shouguang, στην επαρχία Shandong, το pH του εδάφους έπεσε σε 4,6 και το pH αυξήθηκε σε 6,2 μετά από 3 συνεχόμενες εποχές φουλβικού οξέος καλίου και ο δείκτης αλατοποίησης μειώθηκε κατά 35%.

Το χουμικό οξύ μπορεί να σχηματίσει διαλυτά χηλικά σύμπλοκα με ιχνοστοιχεία όπως Fe²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺ κ.λπ., αποφεύγοντας τη σταθεροποίηση των θρεπτικών συστατικών από το έδαφος. Πειράματα καλαμποκιού Heilongjiang έδειξαν ότι σε σύγκριση με το EDTA-Fe, ο ψεκασμός των φύλλων με φουλβικό οξύ-Fe αύξησε την περιεκτικότητα σε σίδηρο των φύλλων κατά 42% και το ποσοστό κιτρίνισης μειώθηκε από 31% σε 7%.

Το χουμικό οξύ αναστέλλει τις δραστηριότητες της ουρεάσης του εδάφους και των βακτηρίων νιτροποίησης και μειώνει την υδρόλυση της ουρίας και την έκπλυση του νιτρικού αζώτου. Το ποσοστό χρήσης αζώτου αυξήθηκε από 35% σε 48% στην εφαρμογή ουρίας χουμικού οξέος με βάση το σιτάρι Hebei και η απόδοση αυξήθηκε κατά 9,8% υπό την προϋπόθεση μείωσης αζώτου κατά 20%.

Το χουμικό οξύ διαλύει το αδιάλυτο φωσφορικό ασβέστιο, το φωσφορικό σίδηρο και το φωσφορικό αργίλιο και μειώνει την ακινητοποίηση των ιόντων καλίου από 2:1 αργιλικά ορυκτά. Μετά την προσθήκη φουλβικού οξέος στο έδαφος ρυζιού Jiangxi, ο διαθέσιμος φώσφορος αυξήθηκε κατά 27 mg/kg και το διαθέσιμο κάλιο αυξήθηκε κατά 42 mg/kg.

Το χουμικό οξύ μειώνει το pH της ριζόσφαιρας και ενισχύει την επιμήκυνση των κυττάρων διεγείροντας τη δραστηριότητα της H⁺-ATPάσης της πλασματικής μεμβράνης. Πειράματα υδροπονίας αγγουριού έδειξαν ότι το 50 mg/L φουλβικού οξέος αύξησε το μήκος της ρίζας και την επιφάνεια της ρίζας κατά 36% και 29%, αντίστοιχα.

Το χουμικό οξύ παρέχει μια πηγή άνθρακα για τα ευεργετικά βακτήρια, ενώ αναστέλλει τους παθογόνους μύκητες. Η αλληλουχία υψηλής απόδοσης έδειξε ότι η αφθονία των προβιοτικών βακτηρίων όπως το Bacillus και το Pseudomonas αυξήθηκε κατά 1–2 τάξεις μεγέθους μετά την επεξεργασία με χουμικό οξύ, ενώ η σχετική αφθονία του Fusarium μειώθηκε κατά 55%.

Το χουμικό οξύ μπορεί να προκαλέσει την παραγωγή αντιοξειδωτικών ενζύμων (SOD, POD, CAT) στα φυτά και να μειώσει την περιεκτικότητα σε μαλονδιαλδεΰδη. Υπό συνθήκες στρες ξηρασίας, η σχετική περιεκτικότητα σε νερό των φύλλων της ντομάτας αυξήθηκε κατά 15% και ο δείκτης μαρασμού μειώθηκε κατά 40%.

1. Η αναλογία ζάχαρης-οξέος αυξάνεται
   Όταν το φουλβικό οξύ καλίου εφαρμόστηκε κατά την περίοδο διόγκωσης των φρούτων στα σταφύλια στο Xinjiang, τα διαλυτά στερεά αυξήθηκαν από 18,2% σε 21,5%, το τιτλοδοτούμενο οξύ μειώθηκε κατά 0,12% και η τιμή αγοράς ήταν 0,6 γιουάν υψηλότερη ανά χιλιόγραμμο.
2. Χρωματισμός και σκληρότητα
   Ο ψεκασμός των φύλλων με φουλβικό ασβέστιο στα φύλλα των μήλων Fuji της Shaanxi αύξησε την περιεκτικότητα σε ανθοκυανίνη της φλούδας κατά 30%, η σκληρότητα αυξήθηκε κατά 1,2 kg/cm² και η διάρκεια ζωής στο ράφι παρατάθηκε κατά 7 ημέρες.
3. Συνολικά οφέλη
   Η επίδειξη των ντοματών Shouguang έδειξε ότι το συνολικό σχήμα χουμικού οξέος (βασικό λίπασμα + έκπλυση + φύλλωμα) επένδυσε 220 γιουάν ανά μου, αύξησε το εισόδημα κατά 2.952 γιουάν ανά μου και η αναλογία εισροών-εκροών ήταν 1:13,4.

Το χουμικό οξύ εξάγεται από φυσικό καιόμενο άνθρακα και η διαδικασία παραγωγής δεν έχει υψηλή θερμοκρασία και πίεση και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Μετά την εφαρμογή, τα χημικά λιπάσματα μπορούν να μειωθούν κατά 10%–30% και οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μπορούν να μειωθούν κατά 0,3–0,8 t CO₂-e/ha/yr, γεγονός που ανταποκρίνεται στις ανάγκες της πράσινης γεωργίας στο πλαίσιο της "κορύφωσης του άνθρακα και της ουδετερότητας του άνθρακα".

Από τη βελτίωση της φυσικής δομής του εδάφους, στη βελτίωση της χρήσης των θρεπτικών συστατικών, στην ενεργοποίηση των ριζών και των μικροβιακών δικτύων, το χουμικό οξύ παίζει πολλαπλούς ρόλους στη γεωργία ως "γιατρός του εδάφους, διαχειριστής διατροφής και προπονητής στρες". Με την πρόοδο της πράσινης και αποτελεσματικής γεωργίας, το χουμικό οξύ, ο "μαύρος χρυσός", σίγουρα θα απελευθερώσει μεγαλύτερη οικολογική και οικονομική αξία.