フミン酸は、微生物分解と動植物残渣の地質学的重合によって数万年かけて形成された高分子有機混合物で、色は濃い茶色から黒色で、風化した石炭、泥炭、肥沃な黒土に広く見られます。分子量と溶解度に応じて、フルボ酸、ヒューメトメラニン酸、黒ビク酸に細分化できます。その中でも、フルボ酸は分子量が小さく活性が高く、現代の農業用途のコアフォームです。

1. 構造の再構築
   フミン酸はカルボキシル基、フェノール性ヒドロキシル基などの官能基が豊富で、カルシウム、マグネシウム、鉄などの多価カチオンと「フミン酸-金属-ムシル」ブリッジを形成し、微小凝集体のマクロ凝集体への進化を促進することができます。研究によると、0.2%のフミン酸を添加すると、土壌の水分安定性マクロ凝集体の含有量が18%～25%増加し、それによって圧密のリスクが大幅に軽減されます。

2. 保水・保肥
   フミン酸のコロイド特性により、最大800 m²/gの比表面積を持ち、自重の5～20倍の水分と栄養素を吸着できます。砂質土壌に施用すると、圃場の保水能力が1.5～2パーセントポイント増加します。粘土質土壌の通気性は、気孔の増加により25%向上します。
3. 酸塩基緩衝
   フミン酸は弱酸と弱塩基の組み合わせであり、pH4～9の範囲で両方向に緩衝できます。山東省寿光温室でトマトを8年間連続栽培した後、土壌pHは4.6まで低下しましたが、3シーズン連続でフルボ酸カリウムを施用した後、pHは6.2まで上昇し、塩害指数は35%減少しました。

フミン酸は、Fe²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺などの微量元素と可溶性キレートを形成し、土壌による栄養素の固定を回避できます。黒竜江省のトウモロコシ実験では、EDTA-Feと比較して、フルボ酸-Feの葉面散布により、葉の鉄含有量が42%増加し、黄化率は31%から7%に減少しました。

フミン酸は、土壌ウレアーゼと硝化細菌の活性を阻害し、尿素加水分解と硝酸態窒素の溶脱を減少させました。河北省の小麦ベースのフミン酸尿素施用では、窒素利用率が35%から48%に増加し、20%の窒素削減条件下で収量が9.8%増加しました。

フミン酸は、不溶性リン酸カルシウム、リン酸鉄、リン酸アルミニウムを溶解し、2:1粘土鉱物によるカリウムイオンの固定を減少させます。江西省の水田にフルボ酸を添加した後、有効リンは27 mg/kg増加し、有効カリウムは42 mg/kg増加しました。

フミン酸は、細胞膜H⁺-ATPase活性を刺激することにより、根圏pHを低下させ、細胞伸長を促進します。キュウリの水耕実験では、50 mg/Lのフルボ酸により、根の長さと根の表面積がそれぞれ36%と29%増加しました。

フミン酸は、病原性真菌を阻害しながら、有益な細菌に炭素源を提供します。高スループットシーケンスにより、フミン酸処理後、BacillusやPseudomonasなどのプロバイオティクス細菌の存在量が1～2桁増加し、Fusariumの相対存在量は55%減少しました。

フミン酸は、植物中の抗酸化酵素（SOD、POD、CAT）の生成を誘導し、マロンジアルデヒド含有量を減少させることができます。干ばつストレス下では、トマトの葉の相対水分含有量が15%増加し、萎凋指数が40%減少しました。

1. 糖酸比の増加
   新疆ウイグル自治区でブドウの果実肥大期にフルボ酸カリウムを施用したところ、可溶性固形分が18.2%から21.5%に増加し、可溶性酸が0.12%減少し、購入価格が1キログラムあたり0.6元高くなりました。
2. 着色と硬度
   陝西省の富士リンゴの葉にフルボ酸カルシウムを葉面散布したところ、果皮のアントシアニン含有量が30%増加し、硬度が1.2 kg/cm²増加し、貯蔵寿命が7日間延長されました。
3. 総合的なメリット
   寿光トマトの実証実験では、総合フミン酸スキーム（基肥+フラッシング+葉面散布）は1ムーあたり220元を投資し、1ムーあたり2,952元の収入を増やし、投入対効果比は1:13.4でした。

フミン酸は天然の風化石炭から抽出され、製造プロセスは高温・高圧を必要とせず、低エネルギー消費です。施用後、化学肥料を10%～30%削減でき、温室効果ガス排出量を0.3～0.8 t CO₂-e/ha/yr削減でき、「カーボンピークとカーボンニュートラル」の背景下でグリーン農業のニーズを満たしています。

土壌の物理的構造の改善から、栄養利用の改善、根と微生物ネットワークの活性化まで、フミン酸は「土壌医、栄養管理者、ストレスコーチ」として農業において複数の役割を果たしています。グリーンで効率的な農業の進歩に伴い、「黒い金」であるフミン酸は、きっとより大きな生態学的および経済的価値を解き放つでしょう。