กรดฮิวมิกคืออะไร
สารฮิวมิก (Humic Substance)
สารฮิวมิก (Humic substance) เป็นกลุ่มของสารประกอบที่ถูกสังเคราะห์ขึ้น
หลักการย่อยสลายของวัสดุอินทรีย์โดยกระบวนการ Humificationสามารถสรุปได้ 4 กระบวนการ ดังนี้
รูปที่ 1 แสดงกระบวนการเกิดสารฮิวมิก
กระบวนการที่ 1 เกิดจากลิกนินในพืชถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ในดิน แต่เกิดการย่อยสลายไม่สมบูรณ์ กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของฮิวมัส โดยจะมีการเปลี่ยนโครงสร้างของหมู่เมทอกซิล (demethylation) เป็นออโทไฮดรอกซีฟีนอล (o-Hydroxy phenols) และเกิดการออกซิเดชันของหมู่คาร์บอกซิลิก (Carboxylic group;-COOH) หลังจากนั้นจึงรวมกับโปรตีนเกิดเป็นกรดฮิวมิกและกรดฟูลวิก ตามลำดับ
กระบวนการที่ 2 เกิดจากการเซลลูโลส (nonlignin C sources) ในพืชถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ในดิน ได้เป็นโพลีฟีนอล (polyphenol) และถูกออกซิไดซ์กลายเป็นควิโนน (Quinones) แล้วจึงรวมกับโปรตีนให้สารฮิวมิก
กระบวนการที่ 3 เกิดจากในระหว่างที่พืชถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ในดินกลายเป็นลิกนิน จะมีสารฟีโน-ลิก แอลดีไฮด์
(phenolic aldehydes) และกรดเกิดขึ้น ซึ่งจะถูกย่อยสลายกลายเป็นควิโนน (Quinones) แล้วจึงรวมกับโปรตีนให้สารฮิวมิก
กระบวนการที่ 4 เกิดจากน้ำตาลที่เกิดจากพืชถูกย่อยสลายด้วยจุลินทรีย์ในดินแล้วรวมกับโปรตีนให้สารฮิวมิก
กรดฮิวมิก (Humic Acid)
กรดฮิวมิก เป็นสารประกอบฮิวมิกชนิดหนึ่ง มีสีน้ำตาลถึงน้ำตาลเข้ม มีโมเลกุลขนาดใหญ่ มีมวลโมเลกุล 10,000-100,000 ดาลตัน ละลายในสารละลายด่าง จากการศึกษาองค์ประกอบและโครงสร้างทางเคมีของกรดฮิวมิกพบว่า โมเลกุลของกรดฮิวมิกมีหมู่
ฟังก์ชั่นนัลหลักที่สำคัญได้แก่ หมู่ไฮดรอกซิล (-OH) หมู่คาร์บอกซิลิก (Carboxylic,-COOH group) และหมู่ฟีนิลหรือหมู่ฟีนอลิก
(phenyl or phenolic,-C6H5OH group) ซึ่งทั้งสองหมู่นี้มีบทบาทสำคัญมากต่อความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวก
(Cations exchange capacity;CEC)
และความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงความเป็นกรด-ด่างของดิน (Soil buffering capacity) หมู่ฟังก์ชันนัลที่มีรองลงมา ได้แก่ อินอลิก (Enalic,-CH=C-OH) และคาร์บอนิล (Carbonyl,=C=O) ซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปควิโนน (Quinine) และคีโตน (Ketone)(นัทธีรา และคณะม2553)
ธาตุที่เป็นองค์ประกอบสำคัญของกรดฮิวมิกได้แก่ คาร์บอน (C=49.6-58.7%) ไฮโดรเจน (H=3.9-5.4%) ออกซิเจน (O=32.9-43.5%) ไนโตรเจน (N=1.2-5.0%) และซัลเฟอร์ (S=n.d.-0.8%)
รูปที่ 2 แสดงโมเดลโครงสร้างของกรดฮิวมิกทั้ง 2 โมเดล
สมบัติที่สำคัญของกรดฮิวมิกจะมีผลอย่างมากต่อการปรับปรุงดินโดยเฉพาะสมบัติทางเคมีของดินก็คือ กรดฮิวมิกเป็นสารที่มีความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวก (cation exchange capacity,CEC) สูงมากคือ มีค่าระหว่าง 500-870 มิลลิสมมูลต่อ 100 กรัม
ซึ่งสูงกว่าสารฮิวมิกประมาณ 3-4 เท่า ทำให้ถ้าใส่กรดฮิวมิกลงไปในดินในปริมาณมากจะมีผลทำให้ดินมีค่าความจุในการแลกเปลี่ยน
ไอออนบวกรวมสูงขึ้นได้ไม่มากก็น้อยและทำให้ดินมีความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงระดับความเป็นกรด-ด่าง (buffering capacity) ของดินสูงขึ้นด้วย นอกจากนั้นยังสามารถดูดซับธาตุอาหารพืชที่มีประจุบวก เช่น โพแทสเซียม หรือดูดซับกับธาตุโลหะ
เช่น เหล็ก แมงกานีส สังกะสี ( ปิยะ,2553)
กรดฮิวมิกที่มีอยู่ในดินหรือที่ผลิตเพื่อเป็นการค้าเพื่อใช้ปรับปรุงดิน เป็นสารที่มีประโยชน์ต่อการปรับปรุงสมบัติของดิน ทั้งสมบัติ
ทางกายภาพ เคมี จุลชีวของดิน และสภาพสิ่งแวดล้อมในดินดังนี้
1. สมบัติทางกายภาพของดิน
กรดฮิวมิกที่ใส่ลงไปในดินจะทำให้ดินมีสีคล้ำมากขึ้น ดินที่มีโครงสร้างไม่ดีมีโครงสร้างที่ดีขึ้น มีความแน่นทึบน้อยลง ทำให้เนื้อดินร่วนซุย อุ้มน้ำได้มากขึ้น และถ่ายเทอากาศได้ดี
2. สมบัติทางเคมีและความอุดมสมบูรณ์ของดิน
เช่น เพิ่มความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกของดิน ทั้งนี้เพราะกรดฮิวมิกเป็นสารอินทรีย์คอลลอยด์ที่มีประจุลบสูง หรือค่าความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกสูง ทำให้ดินบางชนิด ที่มีความจุในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกต่ำ เช่น ดินเนื้อหยาบที่มีปริมาณอินทรียวัตถุในดินต่ำสามารถดูดซับไอออนบวกไว้ได้ในปริมาณมากขึ้น ทำให้ไม่เกิดการสูญเสียไปในกระบวนการต่างๆ เช่น กระบวนการชะละลายในดิน และพืชยังสามารถดูดใช้ประโยชน์ได้โดยง่าย เพิ่มความสามารถในการต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงระดับความเป็นกรด-ด่างของดินไม่ให้มีการเปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป จนถึงระดับที่อาจมีผลในทางลบต่อการเจริญเติบโตของพืช ช่วยเพิ่มการดูดใช้ฟอสฟอรัสในดินของพืชที่ปลูกในดินที่มีสมบัติตรึงฟอสฟอรัสสูงเพราะมีปริมาณเหล็กมาก
3. สมบัติทางจุลชีวของดิน
กรดฮิวมิกจะมีผลต่อการปรับปรุงสมบัติทางจุลชีวของดินโดยการเพิ่มจำนวนประชากรของจุลินทรีย์ และช่วยทำให้จุลินทรีย์ดีนมีกิจกรรมที่เป็นประโยชน์ต่อพืชมากยิ่งขึ้น
ลีโอนาไดต์(Leonadite)
ลีโอนาไดต์ : เป็นชั้นดินปนถ่านหินที่ถูกออกซิไดซ์ตามธรรมชาติ มีลักษณะนุ่มไม่แข็งตัว มีสีน้ำตาลอ่อนถึงดำ ปกติพบอยู่ในแหล่งถ่านหินที่มีความลึกไม่มาก ประกอบด้วยกรดฮิวมิกและ กรดอินทรีย์อื่น ๆ ดินปนถ่านหินนี้เกิดจากการผุพังสลายตัวของซากพืชซากสัตว์ด้วยกระบวนการ ทางเคมีและชีวภาพ ดินปนถ่านหินจะมีคุณสมบัติที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด แหล่งลีโอนาไดต์ขนาดใหญ่พบในมลรัฐดาโกตาเหนือและไวโอมิง ประเทศสหรัฐอเมริกา รวมทั้ง บริทริช โคลัมเบีย ประเทศแคนาดา นอกจากนี้ยังมีผู้ให้ความหมายว่า ลีโอนาไดต์ [18] คือ ลิกไนต์ที่ถูกออกซิไดซ์ตาม ธรรมชาติ ประกอบด้วยเกลือแคลเซียมและเหล็กของกรดฮิวมิกและกรดอินทรีย์อื่น ลีโอนาไดต์นี้เป็นชื่อที่ตั้งเพื่อเป็นเกียรติแก่ Dr.A.G. Leonard นักธรณีวิทยาคนแรกที่เป็นผู้บุกเบิกในการศึกษาแหล่งถ่านหินของรัฐดาโกตาเหนือ ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งได้ให้ความหมายว่า ลีโอนาไดต์เกิดจากการผุพังตามธรรมชาติของถ่านหินชนิดลิกไนต์(Lignite) โดยพบว่าส่วนใหญ่เป็นสารประกอบของ
1.ฮิวมัส (Humus)
2.กรดฟูลวิค (Fulvic acid)
3.กรดฮิวมิค (Humic acid)
4.ฮิวมีน (Humin)
หรือเรียกรวมว่า สารฮิวมิก (Humic Substances) วัสดุเหล่านี้ใช้เป็นตัวให้กรดฮิวมิค มีการนำไปใช้ในการปรับปรุงดินเพื่อการเกษตรกรรมและการฟื้นฟูพื้นที่ และอาจใช้เป็นตัวเติมในของเหลวสำหรับงานเจาะ และได้มีการคาดการณ์ราคาที่ได้ปรับปรุงคุณภาพแล้วขายในรัฐอัลเบอร์ตา (Alberta) ประเทศแคนาดา ในราคาที่น้อยกว่า 62.00 เหรียญต่อตัน ซึ่งถูกกว่าครึ่งหนึ่งของราคาที่นําเข้าลีโอนาไดต์เป็นดิน (Clays) ที่อุดมสมบูรณ์ไปด้วยกรดฮิวมิคและกรดฟูลวิค ดินปนถ่านหินนี้เกิดจากการผุพังสลายตัวของซากพืชซากสัตว์ด้วยกระบวนการทางเคมีและชีวภาพ ลีโอนาไดต์มีลักษณะคล้ายถ่านลิกไนต์ มักพบบริเวณรอยต่อเนื่องกับชั้นถ่าน บ่อยครั้งมีการจําแนกว่าเป็นถ่านลิกไนต์ที่ถูกออกซิไดซ์ตามธรรมชาติ
ตารางแสดงปริมาณสารฮิวมิกตามแหล่งที่มาตามธรรมชาติ
การเกิดแร่ลีโอนาไดต์
ตามธรรมชาติมีความเป็นไปได้ 2 ทฤษฎี คือ
1. เกิดขึ้นระหว่างขบวนการเกิดถ่านหิน (Caolification) โดยจะเกิดปะปนกับถ่านหินโดยเฉพาะในถ่านหินลิกไนต์ (Lignite)
และมีการย่อยสลาย (Decoposition and Oxidation) เกิดร่วมด้วย โดยพบว่าเมื่อเปรียบเทียบกับลิกไนต์ ลีโอนาไดต์มีออกซิเจน
เป็นองค์ประกอบถึง 30 – 35 เปอร์เซ็นต์ ส่วนลิกไนต์มีเพียง 25 – 30 เปอร์เซ็นต์
2. เกิดจากการผุพังตามธรรมชาติ (Weathering and Oxidation) ของถ่านหินพีทูลิกไนต์ และซับบิทูมินัส (Sub–bituminous)
ที่ถูกยกตัวขึ้นมาในระดับตื้น (Sub crop) หรือโผล่เหนือผิวดินขึ้นมา (Out crop) แล้วถูกออกซิไดซ์โดยอากาศตามธรรมชาติ ต่อมาจึงเกิดการทับถมกันเป็นชั้นๆ
ประเภทของสารฮิวมิก
สารฮิวมิกแบ่งออกเป็น 3 ประเภท คือ
1) กรดฮิวมิค (Humic Acid) ซึ่งละลายในสารละลายด่างเจือจาง และนําสารละลายด่างที่สกัดได้นั้นมาตกตะกอนด้วยกรด จะได้ตะกอนของกรดฮิวมิค เมื่อเอากรดฮิวมิคมาสกัดด้วยแอลกอฮอล์ได้ส่วนที่ละลาย คือ กรดไฮมาโทเมลานิค (Hymatomelanic Acid) หรือเอาตะกอนกรดฮิวมิคมาละลายด้วยด่าง แล้วเติมอิเล็กโทรไลต์ (Electrolyte) จะได้ตะกอนของกรดฮิวมิคสีเทา ส่วนที่ไม่ตกตะกอน คือกรดฟูลวิคสีนํ้าตาล มีสีจาง
2) กรดฟูลวิค (Fulvic Acid) สารละลายที่เหลือจากการทำให้เป็นกรดในข้อ 1 นั้น คือ กรดฟูลวิคสามารถละลายได้ทั้งในกรดและด่าง
3) ฮิวมีน (Humin) คือ สารฮิวมิคซึ่งไม่สามารถสกัดได้ด้วยสารละลายด่างเจือจาง และกรด มีสีคล้ำดําหรือน้ำตาลเข้ม
สารประกอบทั้ง 3 ชนิดนี้ มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกันในการควบคุมคณุสมบัติของดิน เช่น สามารถดูดยึด และแลกเปลี่ยนประจุบวกได้ดี นอกจากความแตกต่างกันในการละลายได้แล้ว โดยทั่วไปพบว่า กรดฟูลวิคเป็นกลุ่มของสารอนินทรีย์ประเภทที่มีมวลโมเลกุลต่ำ ถึงค่อนข้างต่ำ โดยเฉลี่ยมก็อยู่ในช่วง 500 – 20,000 ดาลตัน ส่วนกรดฮิวมิกเป็นพวกที่มีมวลโมเลกุลสูงกว่าคือ ประมาณ 10,000 – 100,000 ดาลตัน หรือมากกว่า สําหรับฮิวมีนนั้นในปัจจุบันพบว่าส่วนใหญเป็นพวกกรดฮิวมิคที่มีมวลโมเลกุลสูง ทั้งนี้เนื่องจาก องค์ประกอบต่าง ๆ รวมทั้งมีหมู่ฟังก์ชั่นนัล (Functional group) ในโมเลกุลของสารทั้งสองใกล้เคียงกัน แต่การที่ฮิวมีนไม่ละลายในด่างที่เจือจาง เนื่องจากสารดังกล่าวถูกดูดยึดไว้อย่างเหนียวแน่นโดยอนุภาคดินที่สาํคัญ เช่น แร่ดินเหนยีว ดังนั้นในการศึกษาธรรมชาติและสมบัติของสารฮิวมิค ส่วนมากจึงเน้นเฉพาะส่วนที่เป็นกรดฮิวมิค และกรดฟูลวิค สำหรับฮิวมีนถือว่ามีสมบัติใกล้เคียงไปทางกรดฮิวมิค เมื่อทำการวิเคราะห์ปริมาณธาตุอาหารที่มีอยู่ในกรดฮิวมิคที่สกัดจากแร่ลีโอนาไดต์พบว่ามีปริมาณคาร์บอนที่มากถึง 63.5%
ประโยชน์ของกรดฮิวมิกและเกลือของกรดฮิวมิก
1. ทำให้ดินมีสีน้ำตาลเข้ม – ดํา ซึ่งสามารถดูดกลืนพลังงานจากแสงแดดได้ดี
2. มีผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของดิน
a. ทำให้เกิดเม็ดดิน (Granulation)
b. ยืดหยุ่นได้ดี (Plasticity) การดูดซึมดี (Cohesion) ฯลฯ
c. มีค่าความจุความชื้นสูง (Water holding capacity) ช่วยให้ดินมีความอุ้มน้ำได้ดี และอุ้มได้มากทํา ให้ได้ผลผลิตในการปลูกพืชเพิ่มขึ้น
3. มีความสามารถในการแลกเปลี่ยนประจุสูง
a. มีความสามารถแลกเปลี่ยนประจุสูง 2 – 30 เท่าของดินเหนียวซิลิเกต
b. มีความสามารถในการดูด (Adsorbing power) สูงเป็นร้อยละ 20 – 90 ของดินแร่
4. เพิ่มปริมาณธาตุอาหารที่เป็นประโยชน์ต่อพืช
a. เป็นตัวช่วยจับธาตุอาหาร ทั้งธาตุอาหารหลัก และธาตุอาหารรองที่อยู่ในดิน และสามารถนําไปส่งต่อไปให้พืช ทำให้พืชสามารถดูดซึมเอาไปใช้ประโยชน์ได้ง่าย
b. ช่วยเพิ่มการดูดซับสารประกอบอินทรีย์ในดิน
c. สามารถแลกเปลี่ยนประจุบวกให้อยู่ในรูปเป็นประโยชน์ต่อพืชได้ดี
d. ประกอบด้วยธาตุอาหารไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ (N, P, S) และจุลธาตุสูง
e. สามารถทำให้แร่ปลดปล่อยธาตุอาหารออกมาได้
5. ช่วยควบคุมความเป็นกรด – ด่างในดินทําให้ดินมีสภาวะเหมาะกับการเจริญเติบโตของพืช
6. เป็นตัวช่วยตรึงอิออนของโลหะหนักในดิน
7. สามารถช่วยจับสารพิษ เช่น แอมโมเนียในดิน ในน้ำ
8. เป็นตัวช่วยตกตะกอนโลหะหนักในน้ำ
9. ใช้ผสมในอาหารสัตว์เป็นตัวช่วยป้องกันโรคในสัตว์
10. ใช้ในการผลิตยาเนื่องจากสามารถป้องกันไม่ให้ไวรัสเข้าสู่เซลล์ และใช้เป็นเครื่องสำอางทาผิวป้องกันไม่ให้ผิวหนังดูดซับสารพิษ ใช้เป็นอาหารเสริมเพื่อสุขภาพ
11. ใช้เป็นวัสดุหล่อลื่น (Drilling mud) ในการขุดเจาะน้ำมัน (Oil drilling)
สารฮิวมิคหรือกรดฮิวมิคทำอะไรได้บ้าง
1.ช่วยให้เนื้อเยื่อของพืชได้รับพลังงานจากกระบวนการเมตตาบอริซึมแบบใช้ออกซิเจนมากขึ้น
2.ช่วยให้พืชสังเคราะห์แสงได้ดีขึ้นโดยช่วยในการจับแสงในคลอโรฟิล
3.เมื่อใช้เป็นสารละลายเจือจางพ่นทางใบ จะช่วยให้ใบจับอ๊อกซิเจนที่ดีขึ้น
4.เพิ่มปริมาณของจุลินทรีย์ที่มีประโยขน์ในดิน
5.ช่วยให้เนื้อเยื่อสะสมของรากของพืชอุดมสมบูรณ์ เจริญเติบโตเร็วขึ้น
6. ให้พลังงานที่เกิดจากการสังเคราะห์แสง สร้างคลอโรฟิล ช่วยในกระบวนการสร้างแป้งของพืช
7.เพิ่มปริมาณคลอโรฟิลเมื่อให้ทางรากหรือพ่นทางใบ
8.ทำให้กระบวนการสร้างเอนไซม์และระบบสังเคราะห์เอนไซม์สูงและเหมาะสม
9.มีฮอร์โมนที่สำคัญสำหรับพืชคืออ๊อกซิน (Auxin) ซึ่งช่วยในการเจริญเติบโต สมบูรณ์ของต้น ใบ และระบบราก
ที่มา: กรมวิชาการเกษตร, Mema 2006
หากท่านใดสนใจ อยากได้สินค้าชนิดนี้เป็นแบรนด์ของคุณเองสามารถติดต่อได้จากเว็บนี้
หรือที่ Line ID: @bka53
หรือเพิ่มLineจากเบอร์ 0819392396
การันตีราคาโรงงาน รับประกันคุณภาพระดับสากล ราคาถูกแน่นอน