امروزه مواد هیومیکی بطور گستردهای در کشاورزی و باغبانی کاربرد دارند. این مواد مزایای بیشماری برای خاک دارند و موجب افزایش ماده آلی و حاصلخیزی خاک میگردند. مواد هیومیکی جدا از آنکه به حفظ رطوبت و تنظیم اسیدیته خاک و تامین مواد آلی و معدنی برای گیاهان و بهبود ساختمان فیزیکی خاک کمک میکنند اکوسیستم سالمی برای میکروارگانیسمهای خاک فراهم میکنند.
به گزارش خبر گیاهپزشکی ایران از Phys، مواد هیومیک در طبیعت یافت میشوند و توسط کارخانجات تولیدکننده از مواد طبیعی استخراج میشوند. این مواد در طی سالیان طولانی (هزاران سال) از تجزیه بقایای گیاهی و جانوری توسط میکروارگانیسمها تولید میشوند. زغال قهوهای یا لیگنیت که نوعی زغال سنگ نارس به شمار میرود، حاوی ۸۵ درصد مواد هیومیک است.
ازآنجاییکه استخراج این مواد از طبیعت با مشکلات زیستمحیطی همراه است موسسات متعددی در دنیا به دنبال روش مصنوعی تولید اسید هیومیک هستند. یکی از موسساتی که در سالهای اخیر بر روی تولید مواد هیومیک به روش مصنوعی متمرکز شده است انستیتوی ATB آلمان است.
دکتر نادر مرزبان محقق پسادکترای موسسه مهندسی کشاورزی و اقتصاد زیستی لایبنیتس آلمان (ATB) واقع در پتسدام در نزدیکی برلین آلمان و متخصص در زمینه مواد هیومیک و بیوچار (زغال زیستی) که دکترای خود را در رشته شیمی در سال ۲۰۲۳ در ایران اخذ نموده درحال کار بر روی روشی است که تولید مواد هیومیک مصنوعی را در مدت کوتاه چندساعته امکانپذیر میکند.
در این موسسه تحقیقاتی از روش هیومیفیکاسیون هیدروترمال (گرمابی) برای رسیدن به این هدف بهره گرفته میشود. در روش هیدروترمال از ترکیب زیستتوده (بیومس) با آب تحت فشار بالا (۶ تا ۶۰ بار) و دمای بالا (۱۶۰ تا ۲۴۰ درجه سلسیوس) استفاده میشود. در این فشار و دمای بالا مواد سلولزی و لیگنینی (چوب) تجزیه شده و به مواد هیومیکی تبدیل میشوند.
به گفته دکتر مرزبان که در پژوهش دکترای خود در ایران هم روی هیومیفیکاسیون هیدروترمال کار کرده، موسسه ATB از معدود مراکز پیشروی جهان در این زمینه است که به طور جدی به موضوع تولید هیومیک اسید میپردازند. وی با همکاران خود بر روی پارامترهای تاثیرگذار بر تولید هیومیک اسید در شرایط مصنوعی کار میکند.
وی میگوید: نتایج ما نشان داده که افزودن تنها ۰/۰۱ درصد از محصول روش هیدروترمال به خاک، جوانهزنی و جذب عناصر تغذیهای خاک توسط گیاهان را بهبود میبخشد. در پروژهای در یک پارک تاریخی در پتسدام، درختان پیری که سالها با مشکل خشکسالی، بیماری و از دست دادن قدرت رشد مواجه بودند این مواد را به کار گرفتیم. ما تلاش کریم تا با افزودن هیومیک اسید مصنوعی درختان ۱۵۰ ساله را نجات دهیم و نتایج خوبی حاصل شد و درختان تیمار شده با هیومیک اسید مصنوعی وضعیت بهتری نسبت به درختان تیمار نشده پیدا کردند.
وی میگوید: اگر مطمئن شویم که هیومیک اسید مصنوعی از نظر کیفیت و مزایا پایینتر از نوع طبیعی نیست در واقع به روشی سریع و قابل کنترل دست یافتهایم که از مواد خام تجدیدپذیر در آن استفاده میشود.
وی اضافه میکند: این روش بهطور قابل توجهی به اقتصاد زیستی و کشاورزی پایدار از طریق مدیریت یکپارچه پسماند کمک میکند. با ادغام هومفیکاسیون هیدروترمال در پالایشگاههای زیستی، پسماندهای جامد و مایع را میتوان به مواد هیومیک تبدیل کرد.
Nader Marzban et al, Maximizing the value of liquid products and minimizing carbon loss in hydrothermal processing of biomass: an evolution from carbonization to humification, Biochar (2024). DOI:10.1007/s42773-024-00334-1. https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-024-00334-1
Volikov A., Schneider H., Tarakina N.V., Marzban N., Antonietti M., Filonenko S. Artificial humic substances as sustainable carriers for manganese: Development of a novel bio-based microfertilizer. Biofuel Research Journal 41(2024) 2013-2024. DOI:http://10.18331/BRJ2024.11.1.3.
