Los fertilizantes son la base de la producción de granos, pero el uso masivo de fertilizantes químicos tradicionales no solo conduce al desperdicio de recursos, sino que también causa el deterioro de la calidad del suelo y la contaminación ambiental, lo que afecta seriamente la realización del concepto de desarrollo verde, seguro y libre de contaminación en la agricultura moderna. Como materia orgánica natural, el ácido húmico tiene propiedades físicas y químicas únicas y actividades biológicas, con alto valor comercial y buenas perspectivas de desarrollo. El uso de ácido húmico en combinación con otros fertilizantes no solo puede reducir costos y mejorar los beneficios económicos, sino también mejorar la efectividad de los fertilizantes, promover el crecimiento de los cultivos y mejorar las características del suelo y el medio ambiente ecológico.

Los fertilizantes químicos son el alimento de los granos y un medio de producción importante en la agricultura contemporánea. Los fertilizantes químicos son la mayor fuente de emisiones de carbono en el proceso de producción de la siembra, representando aproximadamente el 60% de las emisiones totales de carbono en el enlace de entrada, y los ácidos húmicos tienen los efectos de mejorar las propiedades físicas y químicas del suelo, estimular el crecimiento y desarrollo de los cultivos, promover la absorción y utilización de nutrientes por parte de los cultivos, mejorar la resistencia al estrés y el rendimiento de los cultivos, mejorar la calidad de los cultivos, la conservación de energía y la reducción de emisiones, etc., y se utilizan ampliamente en campos importantes como la producción agrícola y la protección ambiental.

1. Retención y liberación de nutrientes de fertilizantes por ácido húmico

   Los fertilizantes químicos tradicionales liberan nutrientes rápidamente. La mayoría de los nutrientes en los fertilizantes son propensos a la lixiviación, la volatilización y la fijación, lo que resulta en una baja eficiencia de utilización y causa contaminación ambiental. La estructura molecular del ácido húmico contiene abundantes grupos funcionales como los grupos hidroxilo y fenol hidroxilo. Estos pueden reaccionar con los grupos amida en la urea para formar un complejo de ácido húmico-urea. Este complejo exhibe una alta estabilidad, inhibe la descomposición de la urea, mejora la eficiencia de utilización del nitrógeno y logra propiedades de liberación lenta y de larga duración para la urea.

   El ácido húmico es una sustancia coloide orgánica especial. Puede formar una película protectora en las superficies de sustancias como el óxido de aluminio y el óxido de hierro, lo que ayuda a ralentizar la adsorción de fósforo por los hidróxidos de hierro y aluminio, mejorando así la disponibilidad de fósforo.

   Los grupos funcionales ácidos en el ácido húmico pueden adsorber y retener iones potasio, evitando la pérdida de potasio del suelo y reduciendo la fijación de potasio por los minerales de arcilla. Además, el ácido húmico posee una excelente capacidad de quelación. Puede combinarse con cationes en fertilizantes (como calcio, manganeso, iones zinc, etc.) para formar quelatos. Esto reduce la pérdida y lixiviación de nutrientes de los fertilizantes y ralentiza la velocidad de liberación de nutrientes, permitiendo que se suministren gradualmente a las plantas y mejorando la eficiencia de utilización de los nutrientes.

2. Transformación y utilización de nutrientes de fertilizantes por ácido húmico

   Debido a sus abundantes grupos funcionales ácidos y su alta capacidad de intercambio catiónico (CIC), el ácido húmico puede actuar como un acondicionador del suelo para mejorar las propiedades fisicoquímicas del suelo y mejorar la capacidad del suelo para retener iones de nutrientes. Retiene y moviliza los nutrientes en los fertilizantes mediante la unión con nutrientes NPK, compitiendo con los fosfatos y adsorbiendo potasio. Esto aumenta la efectividad de los fertilizantes y las propiedades de liberación lenta, mejorando así la eficiencia de utilización de los fertilizantes.

3. Regulación de la actividad microbiana del suelo por ácido húmico

   El ácido húmico es una macromolécula orgánica que proporciona abundantes fuentes de carbono para los microorganismos del suelo. La nutrición microbiana del suelo incluye principalmente elementos como carbono (C), oxígeno (O), nitrógeno (N) y nutrientes minerales esenciales. Con sus funciones de adsorción, complexación, quelación, intercambio iónico y reacciones redox, el ácido húmico puede convertir los nutrientes fijos en formas disponibles, mejorando así la disponibilidad de nutrientes del suelo previamente inaccesibles. Este proceso proporciona una nutrición más adecuada a los microorganismos del suelo.

   Se realizaron ensayos de campo para investigar los efectos de los fertilizantes de ácido húmico sobre la abundancia y diversidad de microorganismos del suelo de la rizosfera en cultivos de pimiento. Los resultados demuestran que el ácido húmico activa el suelo, aumenta la abundancia y diversidad microbiana y optimiza la estructura de la comunidad microbiana del suelo. Entre los tratamientos, la aplicación de fertilizante compuesto de ácido húmico al 6% produjo los efectos óptimos.

   

4. Aplicación combinada de ácido húmico con fertilizantes inorgánicos

   El ácido húmico sirve como el sinergista verde óptimo para mejorar la eficiencia de los fertilizantes. La aplicación combinada de ácido húmico con dosis reducidas de fertilizantes (reducción del 10%-30%) mejora la calidad del suelo, aumenta el rendimiento y la calidad de los cultivos y demuestra una eficacia universal tanto para fertilizantes de un solo nutriente como para fertilizantes compuestos. Este enfoque aumenta significativamente la efectividad de los fertilizantes al tiempo que reduce la pérdida y fijación de nutrientes, y mejora las propiedades fisicoquímicas del suelo.

   Efecto sobre el fertilizante nitrogenado

   La combinación de fertilizante nitrogenado con ácido húmico forma un fertilizante nitrogenado de liberación lenta, que puede promover la absorción de amoníaco por las plantas, reducir la pérdida de fertilizante nitrogenado y la contaminación por amoníaco resultante, inhibir la nitrificación y, por lo tanto, aumentar la tasa de utilización del fertilizante nitrogenado.

   Efecto sobre el fertilizante fosfatado

   Los grupos funcionales que contienen oxígeno activo del ácido húmico se combinan eficazmente con el fertilizante fosfatado para formar complejos de ácido húmico-fosfato, transformando parte del fósforo soluble en agua en fósforo disponible. Por un lado, esto puede reducir la fijación de fósforo en el suelo, mejorando en gran medida la tasa de utilización estacional del fertilizante fosfatado; por otro lado, el ácido húmico puede activar el fósforo que está fijado en el suelo, aumentando la capacidad de suministro de fósforo del suelo.

   Efecto sobre el fertilizante potásico

   El ácido húmico reacciona con el hidróxido de potasio para formar un nuevo tipo de fertilizante de ácido húmico potásico, que se combina con K para facilitar la absorción de los cultivos y un efecto fertilizante más prolongado. La reacción compleja del ácido húmico y el nitrógeno, el fósforo y el potasio para producir fertilizante compuesto de ácido húmico es propicia para el "efecto combinado" de múltiples nutrientes, mejorar la eficiencia de utilización del nitrógeno, el fósforo y el potasio, mejorar la resistencia al estrés de los cultivos, promover el crecimiento de los cultivos y, por lo tanto, aumentar el rendimiento de los cultivos.

5. Aplicación de ácido húmico en fertilizantes orgánicos

   La aplicación de ácido húmico en fertilizantes orgánicos no es simplemente usarlo como portador o relleno, sino dejar que participe en todo el proceso de elaboración de fertilizantes orgánicos, el ácido húmico participa en la descomposición y fermentación de materia orgánica como el ganado y las aves de corral, puede ajustar la relación carbono-amoniaco en el material de fermentación y hacer que el proceso de fermentación tienda a un estado ideal.

   Añadido al estiércol de pollo puede acelerar el proceso de descomposición del compost, acortar el tiempo necesario para el compostaje, mejorando así la eficiencia de producción, manteniendo más nitrógeno disponible y mejorando aún más la eficiencia de los fertilizantes del estiércol de pollo. Además, el amoníaco en el proceso de descomposición forma humato de amonio. Sus propios péptidos y proteínas también se degradan en aminoácidos de bajo peso molecular, lo que facilita la absorción de microorganismos y cultivos en el suelo.

Breve resumen

Los fertilizantes de ácido húmico tienen amplias perspectivas de aplicación en la producción agrícola. El uso de fertilizantes de ácido húmico puede aportar una serie de beneficios integrales, que incluyen la mejora de la fertilidad del suelo, la mejora de la utilización de fertilizantes, la mejora de la resistencia de los cultivos, el aumento del rendimiento de los cultivos, la mejora de la calidad de los cultivos, la mejora de la vitalidad del suelo, la reducción de la contaminación ambiental, el secuestro de carbono, la conservación de energía y la reducción de emisiones, etc., pero todavía existen algunos problemas en la aplicación de fertilizantes de ácido húmico.

Por ejemplo, los fertilizantes de ácido húmico pueden producir algunas reacciones adversas o interacciones cuando se usan con otros fertilizantes, lo que afecta la efectividad del fertilizante. Por ejemplo, los fertilizantes de ácido húmico ácido se mezclan con fertilizantes de magnesio y calcio de alto contenido, y se producen reacciones de neutralización ácido-base. Cuando se usan juntos, se debe prestar atención a la compatibilidad y la relación de proporción entre los fertilizantes, y se debe prestar atención a la naturaleza del suelo para garantizar un suministro equilibrado de nutrientes.