PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ HỢP CHẤT HS (HUMIC SUBSTANCES)

Hợp chất HS đóng một vai trò quan trọng trong độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng thực vật. Cây trồng được bổ sung hợp chất HS giúp ít bị stress, khỏe mạnh hơn, cho năng suất cao hơn và chất lượng vượt trội. Giá trị của hợp chất HS trong độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng thực vật liên quan đến nhiều chức năng mà các hợp chất hữu cơ phức tạp này thực hiện. Chúng như một phần của vòng tuần hoàn trên trái đất. Vòng tuần hoàn liên quan đến việc tái tạo carbon chứa trong các thành phần cấu trúc của thực vật và động vật thông qua đất, không khí và trở lại vào trong thực vật.

Người nông dân ngày càng trở nên lãng quên tầm quan trọng của chu trình hợp chất hữu cơ và tập trung nhiều vào sử dụng các loại phân bón hóa học để đem lại hiệu quả nhanh chóng. Nhiều công ty lớn đã tận dụng cơ hội để đưa ra thị trường các loại phân bón NPK được chế biến công nghiệp từ mỏ khoáng sản. Việc tiếp tục sử dụng các loại phân bón hóa học này trong trường hợp không có đủ hợp chất HS (trong đất) đã gây ảnh hưởng đến hệ sinh thái nghiêm trọng.

Sự cấp thiết phải nhấn mạnh tầm quan trọng của hợp chất HS và giá trị của chúng vì thành phần phân bón chưa bao giờ quan trọng hơn trong canh tác nông nghiệp ngày nay. Các hợp chất HS được hầu hết các nhà khoa học và nhà nông học công nhận là thành phần quan trọng nhất của một loại đất màu mỡ khỏe mạnh. Ngoài ra, bằng cách hiểu làm thế nào các chất này hoạt động, người nông dân sẽ có một nền tảng vững chắc để áp dụng các biện pháp sử dụng phân bón cho cây trồng và canh tác theo hướng nông nghiệp bền vững.

Humic Substances (HS) là thành phần của mùn, có trọng lượng phân tử cao, màu nâu đen, linh hoạt, đa phân tử. Nhiều thành phần của HS không đồng nhất, nhiều phức hữu cơ tương đối lớn. Chúng có chức năng cung cấp cho đất độ xốp, khả năng giữ nước, trao đổi cation và anion và tham gia vào quá trình tạo phức với các nguyên tố khoáng. Phân tích nguyên tố của các hợp chất HS cho thấy chúng chủ yếu bao gồm carbon, oxy, hydro, nitơ và lưu huỳnh trong các chuỗi carbon phức tạp (các thành phần aliphatic chiếm khoảng 40% 50% tổng số) C-C-C-C và 4, 5 hoặc 6 vòng carbon (vòng thơm chiếm 35 60% tổng số) với các nhóm C-C, C-N và C=O.

HS được hình thành dựa trên các phản ứng sinh học và phi sinh học phức tạp, trong đó một loạt các hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như các hợp chất phenolic (ví dụ: lignin), carbohydrate phức tạp và các chất nitơ được tái tổng hợp để tạo thành các polyme phức tạp lớn. Để các phản ứng trùng hợp này tiến hành các chất xúc tác khoáng vô cơ phải có mặt. Do đó, sự hiện diện của khoáng chất vi lượng là một yêu cầu cho sự hình thành hợp chất HS.

Hợp chất HS đã được chứng minh có chứa một loạt các thành phần phân tử. Một số thành phần tiêu biểu là: polysacarit; axit béo; polypeptide; lignin; este; phenol; ete; carbonyl; quinon; peroxit; sự kết hợp khác nhau của các hợp chất vòng benzen, acetal, kortic, và lactol và furan; và các hợp chất aliphatic (chuỗi carbon). Sự oxy hóa của hợp chất HS tạo ra axit aliphatic, phenolic, benzenecarboxylic, ankan axit béo. Các axit phenolic chính được giải phóng chứa khoảng 3 nhóm hydroxyl (OH) và từ 1 đến 5 nhóm carboxyl (COOH).

Hợp chất HS được chia thành ba nhóm chính (1) HUMIN, (2) AXIT HUMIC (HA) và (3) AXIT FULVIC (FA). Các phân chia này được dựa trên độ hòa tan của từng nhóm trong dung dịch theo các điều kiện pH khác nhau.

Humin là một thành phần của HS không hòa tan trong dung dịch ở bất kỳ độ pH nào. Các phức Humin có trọng lượng phân tử nằm trong khoảng từ 100.000 Da đến 10.000.000 Da (trọng lượng phân tử của carbohydrate (đường phức tạp) nằm trong khoảng từ 500 đến 100.000). Các tính chất hóa học và vật lý của humins chỉ được hiểu một phần. Humin trong đất rất chậm phân hủy. Một số chức năng chính của humins trong đất là cải thiện khả năng giữ nước của đất, cải thiện cấu trúc đất, duy trì sự ổn định của đất, hoạt động như một hệ thống trao đổi cation và nói chung là cải thiện độ phì nhiêu của đất. Bởi vì những chức năng quan trọng này humin là thành phần chính của đất màu mỡ.

Humic Acids (HA) bao gồm hỗn hợp axit hữu cơ yếu (chuỗi carbon) và axit hữu cơ vòng thơm tan trong điều kiện kiềm. HA được gọi là polydisperse vì tính chất hóa học thay đổi của chúng. Các hợp chất chứa carbon phức tạp này được coi là các polyme tuyến tính linh hoạt tồn tại dưới dạng các cuộn (chuỗi) ngẫu nhiên có liên kết chéo. Trung bình 35% các phân tử HA là vòng thơm (vòng carbon), trong khi các thành phần còn lại ở dạng phân tử aliphatic (chuỗi carbon). Kích thước phân tử của HA dao động từ khoảng 10.000 Da đến 100.000 Da. Các polyme HA dễ dàng liên kết các khoáng sét để tạo thành các phức đất sét hữu cơ ổn định.

HA dễ dàng tạo thành muối với các nguyên tố khoáng vi lượng vô cơ. Một phân tích về chiết xuất của HA tự nhiên cho thấy sự hiện diện của hơn 60 nguyên tố khoáng vi lượng khác nhau. Những nguyên tố vi lượng này được liên kết để HA trở nên hữu dụng với các vi sinh vật có ích trong đất. Kết quả là HA hoạt động như các hệ thống trao đổi ion và phức kim loại (chelate) quan trọng.

Fulvic Acids (FA) là hỗn hợp của axit hữu cơ yếu và vòng thơm, hòa tan trong nước ở mọi điều kiện pH (axit, trung tính và kiềm). Thành phần và hình dạng của chúng là không cố định. Kích thước của FA nhỏ hơn so với HA, với trọng lượng phân tử nằm trong khoảng từ 1.000 Da đến 10.000 Da. FA có hàm lượng oxy gấp đôi HA. Chúng có nhiều nhóm carboxyl (COOH) và hydroxyl (COH), do đó FA xảy ra các phản ứng hóa học nhiều hơn. Khả năng trao đổi ion của FA cao hơn gấp đôi so với HA. Khả năng trao đổi cao này là do tổng số nhóm carboxyl (COOH) có trong FA nhiều. Số lượng các nhóm carboxyl có trong FA dao động từ 520 đến 1120 cmol (H+)/kg.

Do kích thước tương đối nhỏ của các phân tử FA, chúng có thể dễ dàng xâm nhập vào rễ, thân và lá cây. Khi chúng xâm nhập vào các bộ phận của cây, chúng mang theo các khoáng chất từ bề mặt thực vật vào mô thực vật. FA là thành phần chính của phân bón lá chất lượng cao. Phương pháp phun qua lá có chứa các khoáng chất FA, ở các giai đoạn tăng trưởng thực vật cụ thể, giúp tối đa hóa khả năng hấp thu của cây trồng. Sau khi phun FA qua tán lá các khoáng chất vi lượng sẽ được vận chuyển trực tiếp đến các vị trí trao đổi chất trong tế bào thực vật. FA là các hợp chất tạo phức hiệu quả nhất được biết đến. Chúng tương thích với thực vật, do đó không độc hại với con người và môi trường.

Humate là muối kim loại (khoáng chất) của HA hoặc FA. Trong bất kỳ hợp chất HS nào cũng có một số lượng lớn các phân tử humate phức tạp. Sự hình thành của humate dựa trên khả năng của các nhóm carboxyl (COOH) và hydroxyl (OH) (ở bên ngoài các polyme) để phân tách ion hydro. Khi các ion hydro được phân tách kết quả tạo ra các anion tích điện âm (COO- hoặc -CO-). Hai trong số các anion này có thể liên kết với các cation kim loại như Sắt (Fe2+), đồng (Cu2+), kẽm (Zn2+), canxi (Ca2+), mangan (Mg2+) và magiê (Mg2+). Phản ứng đơn giản hóa (COO- + Fe2+ >> COOFe+ + H) tiến hành liên kết hai anion, thường là COOH và nhóm COH. Thành phần humate của bất kỳ một hợp chất HS nào là đặc trưng cho hợp chất HS đó. Do đó có sự khác biệt lớn trong thành phần phân tử của các hợp chất HS khác nhau. Humates từ các mỏ khoáng sản khác nhau sẽ có các tính năng độc đáo của riêng khác nhau chúng. Để tạo ra các muối Humate hoặc Fulvate đòi hỏi phải có công nghệ cao với nhiều điều kiện và phản ứng phức tạp. Nhiều sản phẩm muối Humate, Fulvate nhập từ Trung quốc về đóng gói và phân phối ở thị trường Việt Nam có chất lượng rất kém vì không có công nghệ tốt hoặc vì muốn giảm giá thành sản xuất. Riêng với các sản phẩm của phân bón Cty Trí Việt, chúng tôi luôn cố gắng tạo ra các sản phẩm chất lượng tốt nhất có thể, chúng tôi không ngại đối đầu về chất lượng với các sản phẩm cùng loại của Mỹ hoặc Úc.

Tất cả các sản phẩm của Trí Việt đều được sản xuất dựa trên nền HS được trích ly từ các trầm tích trên 1000 năm tuổi. Vì vậy, các nguyên tố dinh dưỡng trong phân Trí Việt luôn được cây hấp thu một cách triệt để. Ngoài ra, do sản phẩm dựa trên nên HS nên ngoài những lợi ích về khả năng hấp thu thì sản phẩm của Trí Việt còn được thừa hưởng các đặc tính quý báo của hợp chất HS mang lại đối với đất và cây trồng.