Pupuk adalah dasar dari produksi biji-bijian, tetapi penggunaan pupuk kimia tradisional secara besar-besaran tidak hanya menyebabkan pemborosan sumber daya, tetapi juga menyebabkan penurunan kualitas tanah dan pencemaran lingkungan, yang sangat mempengaruhi terwujudnya konsep pembangunan hijau, aman, dan bebas polusi dalam pertanian modern. Sebagai bahan organik alami, asam humat memiliki sifat fisik dan kimia serta aktivitas biologis yang unik, dengan nilai komersial yang tinggi dan prospek pengembangan yang baik. Penggunaan asam humat dalam kombinasi dengan pupuk lain tidak hanya dapat mengurangi biaya dan meningkatkan manfaat ekonomi, tetapi juga meningkatkan efektivitas pupuk, mendorong pertumbuhan tanaman, dan meningkatkan karakteristik tanah dan lingkungan ekologis.

Pupuk kimia adalah makanan biji-bijian dan merupakan sarana produksi penting dalam pertanian kontemporer. Pupuk kimia adalah sumber emisi karbon terbesar dalam proses produksi penanaman, menyumbang sekitar 60% dari total emisi karbon dalam tautan masukan, dan asam humat memiliki efek meningkatkan sifat fisik dan kimia tanah, merangsang pertumbuhan dan perkembangan tanaman, mendorong penyerapan dan pemanfaatan nutrisi oleh tanaman, meningkatkan ketahanan stres dan hasil tanaman, meningkatkan kualitas tanaman, konservasi energi dan pengurangan emisi, dll., dan banyak digunakan di bidang-bidang penting seperti produksi pertanian dan perlindungan lingkungan.

1. Retensi dan Pelepasan Nutrisi Asam Humat dari Pupuk

   Pupuk kimia tradisional melepaskan nutrisi dengan cepat. Sebagian besar nutrisi dalam pupuk rentan terhadap pencucian, penguapan, dan fiksasi, yang mengakibatkan efisiensi pemanfaatan yang rendah dan menyebabkan pencemaran lingkungan. Struktur molekul asam humat mengandung banyak gugus fungsional seperti gugus hidroksil dan fenolik hidroksil. Ini dapat bereaksi dengan gugus amida dalam urea untuk membentuk kompleks asam humat-urea. Kompleks ini menunjukkan stabilitas tinggi, menghambat dekomposisi urea, meningkatkan efisiensi pemanfaatan nitrogen, dan mencapai sifat pelepasan lambat dan tahan lama untuk urea.

   Asam humat adalah zat koloid organik khusus. Ia dapat membentuk lapisan pelindung pada permukaan zat seperti aluminium oksida dan besi oksida, membantu memperlambat adsorpsi fosfor oleh hidroksida besi dan aluminium, sehingga meningkatkan ketersediaan fosfor.

   Gugus fungsional asam dalam asam humat dapat mengadsorpsi dan menahan ion kalium, mencegah hilangnya kalium tanah dan mengurangi fiksasi kalium oleh mineral lempung. Selain itu, asam humat memiliki kemampuan pengkelatan yang sangat baik. Ia dapat menggabungkan dengan kation dalam pupuk (seperti kalsium, mangan, ion seng, dll.) untuk membentuk khelat. Hal ini mengurangi hilangnya dan pencucian nutrisi pupuk dan memperlambat laju pelepasan nutrisi, memungkinkan mereka dipasok secara bertahap ke tanaman dan meningkatkan efisiensi pemanfaatan nutrisi.

2. Transformasi dan Pemanfaatan Nutrisi Pupuk Asam Humat

   Karena gugus fungsional asamnya yang melimpah dan kapasitas pertukaran kation (KPK) yang tinggi, asam humat dapat bertindak sebagai kondisioner tanah untuk meningkatkan sifat fisikokimia tanah dan meningkatkan kemampuan tanah untuk menahan ion nutrisi. Ia menahan dan memobilisasi nutrisi dalam pupuk melalui pengikatan dengan nutrisi NPK, bersaing dengan fosfat, dan mengadsorpsi kalium. Hal ini meningkatkan efektivitas pupuk dan sifat pelepasan lambat, sehingga meningkatkan efisiensi pemanfaatan pupuk.

3. Pengaturan Aktivitas Mikroba Tanah oleh Asam Humat

   Asam humat adalah makromolekul organik yang menyediakan sumber karbon yang melimpah bagi mikroorganisme tanah. Nutrisi mikroba tanah terutama mencakup unsur-unsur seperti karbon (C), oksigen (O), nitrogen (N), dan nutrisi mineral esensial. Dengan fungsinya sebagai adsorpsi, kompleksasi, pengkelatan, pertukaran ion, dan reaksi redoks, asam humat dapat mengubah nutrisi yang terfiksasi menjadi bentuk yang tersedia, sehingga meningkatkan ketersediaan nutrisi tanah yang sebelumnya tidak dapat diakses. Proses ini menyediakan nutrisi yang lebih memadai bagi mikroorganisme tanah.

   Uji coba lapangan dilakukan untuk menyelidiki efek pupuk asam humat pada kelimpahan dan keanekaragaman mikroorganisme tanah rizosfer pada tanaman paprika. Hasilnya menunjukkan bahwa asam humat mengaktifkan tanah, meningkatkan kelimpahan dan keanekaragaman mikroba, dan mengoptimalkan struktur komunitas mikroba tanah. Di antara perlakuan, aplikasi pupuk majemuk asam humat 6% menghasilkan efek optimal.

   

4. Aplikasi Gabungan Asam Humat dengan Pupuk Anorganik

   Asam humat berfungsi sebagai sinergis hijau optimal untuk meningkatkan efisiensi pupuk. Aplikasi gabungan asam humat dengan dosis pupuk yang dikurangi (pengurangan 10%-30%) meningkatkan kualitas tanah, meningkatkan hasil dan kualitas tanaman, dan menunjukkan khasiat universal untuk pupuk tunggal-nutrisi dan majemuk. Pendekatan ini secara signifikan meningkatkan efektivitas pupuk sekaligus mengurangi kehilangan dan fiksasi nutrisi, dan memperbaiki sifat fisikokimia tanah.

   Efek pada pupuk nitrogen

   Kombinasi pupuk nitrogen dengan asam humat membentuk pupuk nitrogen pelepasan lambat, yang dapat mendorong penyerapan amonia oleh tanaman, mengurangi kehilangan pupuk nitrogen dan pencemaran amonia yang dihasilkan, menghambat nitrifikasi, dan dengan demikian meningkatkan laju pemanfaatan pupuk nitrogen.

   Efek pada pupuk fosfor

   Gugus fungsional yang mengandung oksigen aktif dari asam humat secara efektif bergabung dengan pupuk fosfor untuk membentuk kompleks asam humat-fosfat, mengubah beberapa fosfor yang larut dalam air menjadi fosfor yang tersedia. Di satu sisi, ini dapat mengurangi fiksasi fosfor di dalam tanah, sangat meningkatkan tingkat pemanfaatan musiman pupuk fosfor; di sisi lain, asam humat dapat mengaktifkan fosfor yang terfiksasi di dalam tanah, meningkatkan kapasitas pasokan fosfor tanah.

   Efek pada pupuk kalium

   Asam humat bereaksi dengan kalium hidroksida untuk membentuk jenis baru pupuk asam humat kalium, yang bergabung dengan K untuk memfasilitasi penyerapan tanaman dan efek pupuk yang lebih lama. Reaksi kompleks asam humat dan nitrogen, fosfor, dan kalium untuk menghasilkan pupuk majemuk asam humat kondusif untuk "efek gabungan" dari berbagai nutrisi, meningkatkan efisiensi pemanfaatan nitrogen, fosfor, dan kalium, meningkatkan ketahanan stres tanaman, mendorong pertumbuhan tanaman, dan dengan demikian meningkatkan hasil tanaman.

5. Penerapan asam humat dalam pupuk organik

   Penerapan asam humat dalam pupuk organik bukan hanya untuk menggunakannya sebagai pembawa atau pengisi, tetapi untuk membiarkannya berpartisipasi dalam seluruh proses pembuatan pupuk organik, asam humat berpartisipasi dalam dekomposisi dan fermentasi bahan organik seperti ternak dan unggas, dapat menyesuaikan rasio karbon-amonia dalam bahan fermentasi, dan membuat proses fermentasi cenderung dalam keadaan ideal.

   Ditambahkan ke pupuk kandang ayam dapat mempercepat proses dekomposisi kompos, mempersingkat waktu yang dibutuhkan untuk pengomposan, sehingga meningkatkan efisiensi produksi, mempertahankan lebih banyak nitrogen yang tersedia, dan selanjutnya meningkatkan efisiensi pupuk pupuk kandang ayam. Selain itu, amonia dalam proses dekomposisi membentuk amonium humat. Peptida dan proteinnya sendiri juga terdegradasi menjadi asam amino dengan berat molekul rendah, sehingga memfasilitasi penyerapan mikroorganisme dan tanaman di dalam tanah.

Ringkasan singkat

Pupuk asam humat memiliki prospek aplikasi yang luas dalam produksi pertanian. Penggunaan pupuk asam humat dapat memberikan serangkaian manfaat komprehensif, termasuk meningkatkan kesuburan tanah, meningkatkan pemanfaatan pupuk, meningkatkan ketahanan tanaman, meningkatkan hasil tanaman, meningkatkan kualitas tanaman, meningkatkan vitalitas tanah, mengurangi pencemaran lingkungan, penyerapan karbon, konservasi energi dan pengurangan emisi, dll., tetapi masih ada beberapa masalah dalam penerapan pupuk asam humat.

Misalnya, pupuk asam humat dapat menghasilkan beberapa reaksi atau interaksi yang merugikan jika digunakan dengan pupuk lain, yang memengaruhi efektivitas pupuk. Misalnya, pupuk asam humat asam dicampur dengan pupuk magnesium kalsium tinggi, dan reaksi netralisasi asam-basa terjadi. Saat menggunakan bersama, perhatian harus diberikan pada kompatibilitas dan hubungan rasio antara pupuk, dan sifat tanah harus diperhatikan untuk memastikan pasokan nutrisi yang seimbang.