Chất hữu cơ, mùn, humate, axit humic, axit fulvic và humin... (phần cuối)

Bài viết của giáo sư Robert E.Pettit, thành viên của hiệp hội các giáo sư trường Đại Học A&M bang Texas. Mỹ.

Phần cuối:

Các nguồn gốc của Humic và giái trị của chúng như trong thành phần phân bón.

Humic thường có trong đất, nước, phân trộn, than bùn, và trong cácbon bao gồm khoáng chất như than nâu, than non cấp thấp (low grade lignites) và leonardites. Hầu hết tất cả các loại đât và nước trên bề mặt trái đất có chứa humic dưới dạng humin, axit humic, hoặc axit fulvic. Tuy nhiên tỉ lệ humic trong đất nông nghiệp đang ở mức cực kỳ thấp. Nói chung đất chứa tỉ lệ humin và axit humic cao hơn. Ngược lại, vì axit fulvic là chất hòa tan trong nước cho nên trong đất và nước cố một tỉ lệ axit fulvic tương đối cao.

Humic trong  đất có tỉ lệ phần trăm của hợp chất vòng chuỗi (hương liệu) (ring compounds) cao hơn so với humic ở trong nước. Humic cấp độ phân bón có  thể lấy được từ các lớp trầm tích khoáng tại nhiều vùng trên thế giới. Chỉ tính trong nước Mỹ, có nhiều hầm mỏ và lớp than đá cácbon có chứa các chất khoáng phù hợp cho việc tạo ra humic nông nghiệp.

Humic có thể hình thành một cách tự nhiên nếu đất được xử lý thích hợp. Những phương thức sản xuất nhất định có thể giúp tạo nên hàm lượng mùn trong đất. Những phương thức đó như luân canh mùa vụ, sử dụng các chương trình bón phân cân đối, trồng cây ngũ cốc (planting legumes), và  sử  dụng thực tiễn canh tác tối thiểu (minimum tillage practices) có thể giúp tạo nên mùn. Tránh áp dụng các phương thức sản xuất phá hủy hoạt động của các thành phần sống trong đất. Bảo vệ các nhóm vi sinh có lợi trong việc tạo nên mùn thì chúng sẽ thực hiện đúng chức năng của mình. Phương thức tạo mùn diễn ra khá chậm mất nhiều thời gian và có thể là khá tốn kém tuy nhiên chúng sẽ mang lại tác dụng tốt về lâu dài. Để nhanh chóng khôi phục những vùng đất bị hư tổn trở lại thành đất có khả năng sản xuất hiệu quả như lúc đầu, các hộ trồng trọt nên xem xét đến các giải pháp phụ.

Phân tích tình huống chỉ ra rằng giải pháp nhanh nhất và thực tế nhất để  cải thiện độ phì nhiêu của đất đó là dùng humate trực tiếp vòa đất như một loại phân bón qua lá. Trên hầu hết các vùng đất, sử dụng phân bón có chứa humate quan trọng hơn rất nhiều việc sử dụng phân bón tổng hợp N-P-K. Trong nhiều năm qua, những hộ trồng trọt đã áp dụng phân bón tổng hợp N-P-K nhiều quá mức quy định. Humic sẽ làm tăng hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng còn dư đến mức tối đa, giảm chi phí cho phân bón và tiết ra những chất dinh dưỡng hiện có trong khoáng chất và muối. Humic hình thành tự nhiên từ than non cấp thấp và leonardite (chất điều hòa đất tự nhiên) là những thành phần phân bón cao cấp.

Nguồn gốc tốt nhất của humic dùng cho phân bón là từ leonardite. Leonardite được định nghĩa như là than non cấp thấp có độ ôxy hóa cao bao gồm tỉ lệ lớn các đơn vị phân tử nhỏ hơn (axit fulvic). Những phân tử axir humic và axit fulvic nhỏ hơn lại có giá trị phân bón cao hơn và sẵn sàng thâm nhập vào cây cùng với các khoáng vi lượng khác. Chất lượng và giá trị của bất kỳ sản phẩm humate và humic nào đều phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau. Nguyên liệu humic tốt có thể bị phá hỏng do khai thác hoặc xử lý không hợp lý. Do đó không phải mọi humic được tung ra thị trường đều có chất lượng như nhau.

Rất khó cho các cá nhân mua “phân bón rựa trên humate” chỉ ra  được sự khác biệt giữa nguyên liệu humic chất lượng cao và nguyên liệu humic chất lượng thấp nếu không kiểm tra trong phòng thí nghiệm. Thử nghiệm chính xác nhất là cho 1 sản phẩm humic bất kỳ ra một cánh đồng. Những hộ trồng trọt quan tâm đến việc cải thiện độ phì nhiêu của đất và sinh lý cây trồng thì cần phải có những thí nghiệm trên đồng. Nhiều hộ trồng trọt cũng đã thử nhất nhiều humic có giá trị thương mại khác nhau trước khi khám phá ra humic thật sự nâng cao sản lượng mùa vụ và chất lượng sản phẩm trên mảnh đất của mình.

Trong việc thiết lập những mảnh đất thí điểm, tốt hơn hết là nên so sánh gần sát (side by side) trên một cánh đồng với một loại mẫu đất đồng nhất. Toàn bộ cánh đồng nên được bón phan như bình thường và nửa thứ hai được xử lý với humic với humic khô trước khi gieo trồng. Thêm vào đó humic lỏng nên được phun vào đất và lá trong suốt mùa sinh trưởng. Trong khi chọn ra được một sản phẩm humate thương mại cụ thể thì mối quan tâm chính đó là chất lượng sản phẩm. Phải xác định được humate đó là hỗn hợp pha trộn Axit humic và Axit fulvic hay đó mới chỉ là Axit humic nguyên sơ (primarily). Tránh mua những Axit humic nguyên chất. thứ hai sản phẩm được bày bán đó có nhất quán cùng một loại không? Một sản phẩm không đồng nhất về chất lượng thì hầu như không có giá trị.

Một câu hỏi quan trọng khác đó là làm thế nào mà sản phẩm đó thể hiện được tác dụng thúc đẩy tăng trưởng cây trồng một cách nhanh chóng? Một trong những cách làm tốt nhất đó là hỏi mọi người xung quanh và tìm ra những công ty có các thủ tục kiểm soat chất lượng trong các hoạt động khai thác hầm mỏ và chế biến công nghiệp. Những công ty đã thành lập với kinh nghiệm làm việc lâu năm về humate và những thành tựu ghi nhận thường sẽ bán những loại “phân bón dựa trên humate” cao cấp. Chất lượng humic chiết xuất từ phân trộn bị ảnh hưởng bởi kỹ thuật và thành phần của phân trộn ấy. Nguyên liệu ban đầu của phân trộn bao gồm các hợp chất phân tử như linhin, phân tử sáp lớn (paraffinic macromolecules), chất bẩn (suberins), hắc tố, xenluloza (sản phẩm gỗ) và nhiều loại polyphenol, tất cả đều có giá trị rất lớn. ngoài những thành phần phân trộn phức hợp như trên, hỗn hợp của các chất có phân tử nhỏ hơn như xác động vật phân hủy cũng nên thêm vào trong phân trộn.

Độ dài của giai đoạn ủ phân, cách mà phân trộn được quấy và pha nước cũng ảnh hưởng đến chất lượng của phân trộn. Một loại phân trộn cao cấp có thể được chuẩn bị bằng cách thêm leonardite khô vào với xác động thực vật. Lượng leonardite bổ sung tạo nên sự cân bằng thống nhất cho các nguyên tố khoáng vi lượng mà các nhóm vi sinh vật cần. Với thời gian những nhóm vi sinh và những vi sinh vật nhỏ (microorganisms) có mặt có thể tổng hợp ra humic hỗn hợp. Tỉ lệ lớn bã động thực vật có nguồn gốc từ đất nông nghiệp được khai thác triệt để (heavily mined).

Tiêu chuẩn mới là cần thiết để giám sát chất lượng của “phân bón dựa trên humate” hiện thời trên thị trường. Người tiêu dùng cần sự bảo hộ khỏi những sản phẩm kém chất lượng. Có nhiều sản phẩm dạng Axit humic có mặt trên thị trường Mỹ. Một số  sản phẩm này được sản xuất bởi ngành công nghiệp hóa chất. Nhiều công ty công nghiệp cũng đã cố gắng để sản xuất axit humic thông qua nhiều giai đoạn chế biến công nghiệp khác. Kết quả là nhiều phiên bản humic đã được sản xuất, bày bán, mua và sử dụng.

Hầu hết các phiên bản humic này là dãy polime của vinly acxetat, axit maleic, cồn polyvinyl, polyacrylonitrile thuyyr phân, carboxymethlcellulose, polyacrylates, isporpyl acrylamide, và hợp chất amoni bậc bốn (Poly quaternary ammonium compounds). Nhìn chung những phân tử humic nhân tạo này có tác dụng rất kém trong việc nâng cao độ phì nhiêu hoặc tăng trưởng cây trồng. Những sản phẩm này không nên được định nghia như “thành phần phân bón dựa trên humic” vì kết quả thử nghiệm trên ruộng không đồng nhất.

Phân tích hóa học những đặc trưng phân tử này cho thấy humic nhân tạo thiếu những đặc tính tự nhiên của humic tự nhiên. Chúng thiếu những đặc điểm phân tử có khả năng nâng cao độ phì nhiêu trong đất và thường không tương thích với quá trình trao đổi chất. Những tổ chức công nghiệp khác đã thu được từ than già-không tan trong kiềm giống như than đá, xử lý các nguyên liệu này thông qua quá trình thoái biến và ôxy hóa (degradative and oxidation processes) để sản xuất dung dịch humic tan được trong kiềm với kích thước nhỏ hơn. Hỗn hợp ôxit có được từ than đen và than non được đặt tên là “axit humic tái sinh” hay “unmin”. Unmin có những đặc điểm tương tự như axit humic có gốc là than non cấp thấp, tuy nhiên khá khác nhau về tính chất hóa học, do đó thuật ngữ “tái sinh” (regenerated) là thuật ngữ sai. Không có bằng chứng nào chứng tỏ unmin có những đặc tính phân bón mong đợi.

HumaTech Inc. Hãng Humictech đã tung ra thị trường những sản phẩm “phân bón dựa trên humate” chất lượng cao trong 22 năm qua. Hội đồng của hãng humatech đã dựa vào hoạt động khai thác và chế biến trên một cơ sở khoa học là “phân bón dựa trên humate” phải tạo ra những phản ứng cây trồng nhất quán. Kiểm soát chất lượng được ưu tiên cao hơn như là phương tiện đảm bảo tính thống nhất của sản phẩm. Mỗi một hỗn hợp phân bón được sản xuất và tiếp thị phải được chuẩn bị kỹ để có thể phát huy tối đa khả năng tương thích đối với cả cây và nhóm vi sinh có lợi trong đất. Những nhận xét vừa rồi được thiết lập từ kết quả của hàng trăm thí nghiệm thí điểm. Tỉ lệ và thời gian cụ thể của việc ứng dụng đã được thiết lập cho cả hỗn hợp phân khô và phân ướt. Cách sử dụng có hiệu quả nhất của “phân bón dựa trên humic” bao gồm cả việc ứng dụng dùng cho đất và bón qua lá, trước và trong suốt mùa vụ. Những loại phân bón trên thị trường hiện nay đã được thiết kế để có thể đáp ứng cho cây trồng tất cả các nhu cầu về các nguyên tố chính, phụ, (major, minor) và vi lượng. Các chủng loại phân bón có rất nhiều từ humatech để đáp ứng yêu cầu chất lượng cho phân bón hữu cơ. Chúng đã được sử lý từ các sản phẩm tự nhiên và thêm các thành phần được trung hòa để tránh sự nhiễm độc đối với các vật chất sống (living components) trong đất.