Theo định nghĩa của Ủy ban công nghiệp chất kích thích sinh học Châu Âu (EBIC): các chất có chứa các thành phần hoặc vi sinh vật nhất định, khi được áp dụng cho cây trồng hoặc xung quanh tầng sinh quyển, có thể thúc đẩy quá trình chuyển hóa sinh lý tự nhiên của cây trồng và tăng cường sự hấp thụ các chất dinh dưỡng, tăng cường khả năng chống lại căng thẳng phi sinh học, đồng thời nâng cao chất lượng và sản lượng cây trồng. Các chất này được phân chia theo nguồn gốc, bao gồm: axit humic, axit amin, peptit phân tử nhỏ, oligosaccharide, polysaccharides rong biển, chitosan, các sản phẩm lên men từ mật đường, vi sinh vật có lợi cho đất và các chất chuyển hóa của chúng, alkaloid (betaine), v.v... Trong bài viết sau đây, hãy cùng Agmin tìm hiểu các chức năng và sự khác biệt của 3 chất: axit amin, axit fulvic và axit humic.

1. Axit amin

1.1. Axit amin là gì?

Axit amin là một thuật ngữ gọi chung cho một nhóm các hợp chất hữu cơ có chứa các nhóm amino và cacboxyl. Đơn vị cơ bản của protein đại phân tử có chức năng sinh học là nguyên liệu cơ bản cấu tạo nên protein cần thiết cho dinh dưỡng động vật và thực vật. Nó là một hợp chất hữu cơ có chứa các nhóm amin cơ bản và các nhóm cacboxyl có tính axit. Nhóm amin gắn với α-cacbon là một α-amino axit. Protein cấu tạo axit amin đều là các α-amino axit.

Một trong những vai trò của protein là tham gia trực tiếp vào các hoạt động sinh lý khác nhau của thực vật và tổng hợp các hoocmôn nội sinh thực vật. Vai trò, chức năng của Phân bón axit amin dựa trên các axit amin thực vật, sử dụng hoạt động bề mặt và khả năng duy trì hấp thụ rất lớn của nó.

1.2. Công dụng của phân bón axit amin

- Bổ sung một số nguyên tố vi lượng (canxi, magie, sắt, đồng, mangan, kẽm, boron, molypden, v.v...), các hợp chất hữu cơ và vô cơ được hình thành bằng cách tạo phức; không chỉ để duy trì sự giải phóng chậm và sử dụng đầy đủ một số lượng lớn các nguyên tố, mà còn đảm bảo tính ổn định và tác dụng lâu dài của các nguyên tố vi lượng; có thể tăng cường hô hấp của cây.

- Cải thiện quá trình oxy hóa khử của cây và thúc đẩy quá trình trao đổi chất của cây. Đồng thời thúc đẩy quá trình quang hợp và sự hình thành chất diệp lục, thúc đẩy và kích hoạt các quá trình sinh lý và sinh hóa như hoạt động của enzym oxy hóa, nảy mầm của hạt, hấp thụ dinh dưỡng, sinh trưởng và phát triển của rễ.

- Đặc biệt là khả năng kết dính của với thực vật là không có chất nào khác có thể sánh được.

Nhìn chung, chức năng của các axit amin như sau:

- Cung cấp nguyên liệu cơ bản để tổng hợp protein.

- Cung cấp nguồn nitơ chất lượng cao, nguồn cacbon và năng lượng cho cây trồng.

- Cung cấp dinh dưỡng cho vi sinh vật sống trong sinh quyển (hoại sinh).

- Phân tán nhiều loại nguyên tố kim loại nặng, giảm tác dụng phụ và độc hại của chúng, đồng thời giảm hư hỏng phân bón; có tác dụng ức chế nitrat nhất định.

- Cải thiện khả năng chống chịu của cây trồng đối với hạn hán, nhiệt độ cao, mặn,... đặc biệt là các peptit phân tử nhỏ (một lượng nhỏ polyme axit amin) có thể quét các gốc tự do, chống oxy hóa, chống ngộ độc kim loại nặng, khắc phục bệnh ở cây trồng.

- Tạo phức (phức hợp) nhiều loại nguyên tố trung lượng và vi lượng để cung cấp cho cây trồng các nguyên tố khoáng được tạo phức (phức hợp) ổn định (canxi, magiê, kẽm, đồng, mangan, sắt, v.v...) được cây trồng hấp thụ và sử dụng nhanh chóng.

2. Axit fulvic

2.1. Axit fulvic là gì?

Axit fulvic (viết tắt là FA) là phần tan trong nước của axit humic có trọng lượng phân tử nhỏ nhất và hàm lượng các nhóm hoạt động cao nhất. Các nhóm chức năng của Axit Fulvic tương tác và phản ánh một loạt các đặc điểm vật lý và hóa học cụ thể. Sau khi xâm nhập vào cơ thể thực vật, nó có thể thực hiện nhiều chức năng sinh lý khác nhau, tác động lên quá trình trao đổi chất của cơ thể thực vật bằng cách ức chế hoặc hoạt hóa các enzym, phản ánh tác dụng kích thích rõ ràng và có tác dụng chữa bệnh thông qua bài tiết, điều hòa và cải thiện chức năng miễn dịch bằng nội tiết tố nội sinh.

2.2. Vai trò và chức năng của Axit fulvic

- Kích thích hoạt động của cây: Một yếu tố thúc đẩy tăng trưởng chưa được biết đến với chức năng hoạt động sinh học cao có thể tăng cường hoạt động của oxidase và các hoạt động trao đổi chất khác trong cây. Mặc dù axit fulvic không chứa hormone, nhưng nó có tác dụng tương tự như các auxin, cytokinin, axit abscisic được tổng hợp hóa học và các hormone thực vật khác trong quá trình sử dụng, và nó có tác dụng toàn diện đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đồng thời cải thiện hiệu lực điều tiết ở thực vật.
- Tăng cường khả năng chống chịu của cây trồng, chống chịu giá rét và hạn hán.

- Phân giải phóng chậm: cải thiện việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu, cải thiện cấu trúc tổng hợp của đất.

- Các nguyên tố vi lượng được chelate hóa: khả năng tạo phức mạnh mẽ, cải thiện sự hấp thụ và hoạt động của các nguyên tố vi lượng thực vật để cây trồng có thể sử dụng tốt hơn.

- Kiểm soát bệnh hại cây trồng và tăng cường khả năng kháng bệnh: Axit fulvic được sử dụng như một chất hiệp đồng thuốc trừ sâu để nâng cao hiệu quả phòng trừ, nhưng nó không thể thay thế thuốc trừ sâu.

- Độ bền kết tụ, tính đệm, khả năng hòa tan tốt: tương tác mạnh với các ion kim loại. Khả năng chống keo tụ của nó cao hơn đáng kể so với axit humic và các sản phẩm tương tự. Axit fulvic có thể được hòa tan trong bất kỳ loại nước axit-bazơ nào có độ pH từ 1 ~ 14, kết tụ mà không kết tủa trong nước muối bão hòa nước cứng có hàm lượng canxi magiê cao, và có độ ổn định tốt và khả năng chống chất điện ly mạnh.

3. Axit humic

3.1. Axit humic là gì?

Axit humic (Axit humic, viết tắt là HA) là một loại chất hữu cơ được hình thành từ xác động vật và thực vật, chủ yếu là xác thực vật sau quá trình phân hủy và biến đổi của vi sinh vật, cũng như một loạt các quá trình phản ứng địa hóa phức tạp và tích tụ. Axit humic là một axit hữu cơ cao phân tử bao gồm các chất thơm và các nhóm chức năng khác nhau. Nó có hoạt động sinh lý tốt và các chức năng như hấp thụ, tạo phức và trao đổi.

3.2. Vai trò của Axit humic

- Kích thích quá trình trao đổi chất sinh lý: Axit humic chứa nhiều loại gen chức năng hoạt động, có thể tăng cường hoạt động của catalase và polyphenol oxidase trong cây trồng, kích thích quá trình trao đổi chất sinh lý, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển. Ví dụ, axit humic có thể thúc đẩy sự nảy mầm sớm của hạt với tỷ lệ nảy mầm cao, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp; nó có thể kích thích sự phân chia và sinh trưởng của các tế bào mô phân sinh cực của bộ rễ, nhờ đó cây con mau lớn, ra rễ nhiều, rễ dài ra. Tăng khả năng hút nước và chất dinh dưỡng của cây trồng. Do đó cung cấp đủ dinh dưỡng thì cây trồng khỏe, cành lá xum xuê, tăng cường khả năng quang hợp, đẩy nhanh chất dinh dưỡng chuyển vào thể quả, cho quả có màu và chín trước.

- Thay đổi đặc tính của phân bón: Axit humic chứa các nhóm chức như nhóm cacboxyl và nhóm hydroxyl phenolic. Nó có khả năng trao đổi ion và hấp thụ mạnh, có thể làm giảm sự mất nitơ amoni và cải thiện tỷ lệ sử dụng phân bón nitơ. Axit nitrohumic, bị oxy hóa và phân hủy, có thể ức chế hoạt động của men urease và làm giảm sự bay hơi của urê. Axit nitrohumic bị phân hủy làm tăng khoảng cách mà phốt-pho di chuyển trong đất, ức chế sự cố định phốt-pho hòa tan trong nước trong đất, chuyển hóa phốt pho có sẵn thành phốt-pho muộn và thúc đẩy sự hấp thụ phốt-pho của rễ. Axit humic và các nguyên tố vi lượng không hòa tan có thể trải qua phản ứng chelate để tạo thành chelate nguyên tố vi lượng axit humic có khả năng hòa tan tốt và có thể được cây trồng hấp thụ, do đó tạo điều kiện cho rễ và lá hấp thụ các nguyên tố vi lượng.

- Cải thiện cấu trúc đất: Axit humic có thể thúc đẩy sự hình thành cấu trúc tổng hợp của đất, điều chỉnh độ pH của đất, điều chỉnh nước trong đất, phân bón, khí, nhiệt và các điều kiện khác, tăng khả năng trao đổi đất, đạt được sự cân bằng axit-bazơ, cải thiện khả năng giữ nước và phân bón của đất, thúc đẩy đất các hoạt động của vi sinh vật. Tăng số lượng vi khuẩn hiếu khí, xạ khuẩn và vi khuẩn phân giải xenluloza, đẩy nhanh quá trình phân hủy và chuyển hóa chất hữu cơ, thúc đẩy quá trình giải phóng chất dinh dưỡng, tạo điều kiện cho cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng.

- Nâng cao khả năng chống lại căng thẳng: Axit humic có thể làm giảm cường độ mở khí khổng của lá cây và giảm sự thoát hơi nước của lá, do đó giảm tiêu thụ nước, cải thiện tình trạng nước của cây, đảm bảo cây trồng sinh trưởng và phát triển bình thường trong điều kiện khô hạn và tăng cường khả năng chống hạn. Axit humic hầu hết là chất keo lưỡng tính có hoạt tính bề mặt cao và có tác dụng ức chế nấm. Nó có thể tăng cường khả năng chống rét của cây trồng, dễ bị hấp thụ bởi màng tế bào, thay đổi tính thấm của màng tế bào, thúc đẩy sự hấp thụ các chất dinh dưỡng vô cơ, chống thối rễ, giảm sâu bệnh.

- Cải thiện chất lượng trái cây: Axit humic có thể tạo phức hợp chelate với các nguyên tố vi lượng, làm tăng lượng nguyên tố vi lượng chạy từ rễ đến lá hoặc các bộ phận khác, điều chỉnh tỷ lệ và sự cân bằng của các nguyên tố vĩ mô và nguyên tố vi lượng, đồng thời tăng cường các enzym thành đường, tinh bột và protein, chất béo và các hoạt động tổng hợp vitamin khác nhau. Nó có thể thúc đẩy hoạt động của các enzym, chuyển đổi polysaccharid thành monosaccharid hòa tan, tăng tổng hợp và tích lũy tinh bột, protein và các chất béo, đẩy nhanh sự di chuyển của các sản phẩm trao đổi chất sơ cấp khác nhau từ thân và lá hoặc rễ đến quả và hạt, và làm cho quả căng mọng và dày.

Danh Phan biên soạn

Tháng 8/2022