اسید هیومیک به عنوان الگویی برای مواد آلی طبیعی

versicolor ماده معدنی 14C-melanoidine را به طور مثرتر از P. chrysosporium معدنی می کند و علاوه بر آن از LiP ، مقادیر بالای MnP در فیلترهای کشت حاوی HA و ملانوئیدین تشخیص داده می شود. versicolor برای تولید 14CO2 از 14C-melanoidine در سیستم واکنش عاری از سلول نشان داده شد. این مشاهدات جالب توجه بعداً با استفاده از 14C-HA متزلزل تر ، همانطور که در مطالعه حاضر از 14C-catechol و MnP از قارچ پوسیدگی سفید آگاریک N.

14 از طرف دیگر ، فرآیند نیتراتاسیون ، اسیدهای هیومیک(بیشتر در اینجا بخوانید) با نسبت E4 / E6 پایین تر تولید می کند که سطح بالاتری از تراکم را نشان می دهد. به خوبی شناخته شده بود که محصولات تخریب فرآیند اکسیداسیون با ترکیبات معطر غنی شده است. 24 Piccolo و همکاران ، 25 مربوط به جذب و رشد نیترات گیاه با ویژگی های ساختاری اسیدهای هیومیک ، نتیجه گرفتند که موثرترین کسر هومیک آنهایی هستند که دارای عملکرد اسیدی بالاتر و اندازه مولکولی کوچکتر. به نظر نمی رسد محتوای آلیفاتیک و معطر عصاره نقشی داشته باشد.

این را می توان با تفاوت در شکل گیری اسیدهای هیومیک از طریق مسیر فورفورال از گزیلوز و فروکتوز در گیاه اصلی یا ماده جلبکی توضیح داد. در میان کاربردهای HA ، تیمارهای حاوی HA و / یا برنامه NPK زودتر از شاهد جوانه زدند. در بین ارقام گلادیولس ، اختلاف معنی داری از نظر زمان تا 50٪ جوانه زنی ثبت شد.

ارگانیک چگونه کار می کند

محتوا و ترکیب متابولیت های ثانویه در گیاهان تحت تأثیر ژنتیک و عوامل محیطی است. در حالی که ژنتیک پتانسیل تولید را تعیین می کند ، شرایط محیطی باعث تغییرات کمی ، کیفیت و توزیع ترکیبات فعال در گیاه می شود. مشخصات متابولیت ثانویه در نتیجه نتیجه تعامل فرآیندهای محیطی و فیزیولوژیکی است. در حال حاضر ، به دلیل محدودیت های قانونی تحقیقات شاهدانه ، ما اطلاعات اساسی در مورد تنظیم بیوسنتز گیاه نداریم. علاوه بر این ، دانش و درک بسیار کمی از روابط متقابل شیمی و اثرات محیطی در شاهدانه وجود دارد.

شکل 4 طیف جذب اکسی هموگلوبین خوکچه هندی را با غلظت های مختلف با نمونه های HA-1 و -2 نشان می دهد. همانطور که از شکل نشان داده می شود ، در هر غلظت گلبول قرمز ، موقعیت های حداکثر باند Soret برای نمونه HA-1 همیشه در یک منطقه قرمزتر از طیف هستند. بنابراین ، کارایی فعل و انفعال بین گلبول های قرمز خوکچه هندی و نمونه های HA-1 و -2 متفاوت است. این اثر احتمالاً به دلیل تفاوت در خصوصیات ساختاری نمونه های HA است. شکل 2 طیف جذب نمونه های گلبول قرمز با غلظت های مختلف در محلول HA ، جدا شده از خوکچه هندی (α) ، مرغ و خون غاز را نشان می دهد. در محلولهای HA ، طیفهای بدست آمده از نمونههای گلبولهای اولیه نیز با دادههای موجود در مورد اکسی هموگلوبین که طیفهای آن نوارها را در λ ~ 415 نانومتر ، λ ~ 545 نانومتر و λ 580 نانومتر نشان می دهد ، همزمان می شوند.

• نمونه های استاندارد Geosmin و 2-MIB از سیگما-آلدریچ خریداری شده و استانداردهای 10 نانوگرم / ℓ ، 50 نانوگرم / ℓ و 100 نانوگرم در ℓ تهیه شده است زیرا این غلظت ها در آبهای سطحی معمول است.
• اطلاعات کمی در مورد میزان خوشبو بودن اسیدهای فولویک آب وجود دارد ، کسر اتوکتون آلیفاتیک تر است.
• با کلات یون ها ، اسید هیومیک با استفاده از چندین مکانیسم که یکی از آنها جلوگیری از رسوب آنها است ، جذب یون ها را تسهیل می کند.
• ما قبلا نشان داده ایم که پلی اورتان های سیکلودکسترین قادر به حذف تعدادی از آلاینده های آلی از آب هستند ، اما قادر به کاهش قابل توجه سطح NOM نیستند.
• ساقه های "Fado" به طور قابل توجهی طولانی تر از "Cantate" بود اما با سه رقم دیگر تفاوتی نداشت.
• رنگ مواد به طور موثر به عنوان ویژگی فروش یا تبلیغات استفاده می شود.

برای افزایش سطح اسید هیومیک در خاک ، نه تنها باید مواد گیاهی بازیافت شود ، بلکه ممکن است به مواد غنی از اسید هیومیک نیز نیاز باشد. مواد غنی از اسید هیومیک شامل کمپوست ، مالچ ، ذغال سنگ نارس و ذغال سنگ لیگنیت است. محصولات محلول تجاری هومات پتاسیم سود طولانی مدت کمی دارند و نسبتاً گران هستند ، بنابراین پیشنهاد خوبی نیستند. در حال حاضر فرآیندهای بسیار خوبی با تجهیزات مناسب برای تهیه کمپوست و مالچ در مزارع وجود دارد ، اما این روش باید همانطور که در دوره های گذشته وجود دارد ، در کشاورزی مدرن بسیار رایج شود.

با این حال تجزیه و تحلیل UV-Vis حذف کم اسیدهای هیومیک (3 تا 20 درصد) را نشان داد. تخریب منجر به تشکیل اسید فولویک و دی اکسید کربن با جرم مولکولی پایین می شود. تجزیه HA به طور قابل توجهی در حضور Mn2 (200 میکرومولار) افزایش یافته است ، که منجر به 75 L تبدیل LHA و 50 mineral معدنی سازی 14C-HA (در مقایسه با 60 and و 20، ، به ترتیب ، در غیاب Mn2). یک نشانه قوی وجود دارد که پراکسیداز منگنز ، تولید آن به طور قابل توجهی در فرهنگ های مکمل Mn2 افزایش یافته است ، مسئول این اثر است.

تأثیر کیفیت اسید هیومیک کمپوست و توانایی آن در کاهش تنش شوری خاک

اثرات مشخص شده از مکمل های مغذی را می توان برای کنترل شیمیایی و استاندارد سازی شاهدانه بیشتر توسعه داد. مواد هومیکی مخلوط های آلی پیچیده ای هستند که طیف وسیعی از عملکردهای مهم را در اکوسیستم ها انجام می دهند و برای عملکرد صحیح آنها ضروری است. آنها نمایانگر کسری اساسی از مواد آلی طبیعی خاک ، ذغال سنگ نارس و ذغال سنگ جوان هستند.

با این حال ، نتایج متناقضی برای اثرات تغذیه N بر متابولیت های ثانویه گزارش شده است. در حالی که برخی از مطالعات اثر مکمل N را بر تولید متابولیت ثانویه مشخص کرده اند (Zheljazkov and Margina، 1996؛ Rioba et al.، 2015) ، برخی دیگر هیچ اثر قابل توجهی گزارش نکردند (Arabaci and Bayram، 2004؛ Barreyro et al.، 2005). علاوه بر این ، مکمل های K و Ca نشان داده شده اند که محتوای فنولیک و فلاونوئید را افزایش می دهند (احمد و همکاران ، 2016). همانطور که گفته شد ، چیزی که فاش شده است عمدتا مربوط به ترکیباتی است که از طریق مسیرهای بیوسنتز شناخته شده شیکیمیک یا میوالونات تولید می شوند. کانابینوئیدها ، ترپنوفنولیک ها ، از طریق یک مسیر بیوسنتز جایگزین که مسیرهای پلی کتیید و DOXP / MEP را ترکیب می کند ، تولید می شوند (Gagne و همکاران ، 2012). عواملی که در این مسیرهای همگرا تأثیرگذار هستند هنوز به روشنی مشخص نشده و جای تعجب نیست که هنوز پیوند به وضعیت تغذیه مشخص نشده است.

شایان ذکر است که آرایش آزمایشی آزمایش انتشار هیچگونه جاه طلبی برای شبیه سازی شرایط واقعی در طی فرآیند تغذیه محلول پاشی ندارد ، جایی که غلظت املاح به مرور زمان با تبخیر ، شستشو توسط باران و غیره به طور چشمگیری تغییر می کند. این اطلاعات در مورد حد بالای نرخ انتقال نفوذی از طریق کوتیکول را فراهم می کند. همانطور که در داده های ارائه شده نشان داده شد ، خصوصیات مانع را می توان به راحتی کمی کرد. در این کار ، ما فقط از توسعه زمانی شار انتشار کل برای اهداف کمی استفاده کردیم. با این وجود ، اگر برخی از پارامترهای آزمایشی اضافی (به عنوان مثال مقدار تعادل املاح جذب شده توسط محفظه گیرنده) فراهم شود ، محاسبه پارامترهای حمل و نقل کمی بیشتر ، مانند نفوذ یا ضرایب انتشار نیز امکان پذیر خواهد بود. بر اساس این پارامترها ، عملکرد سد کوتیکول ها در برابر مواد هیومیک و سایر املاح (مواد مغذی و غیره) به طور مستقیم قابل مقایسه است.

منابع با محتوای هومیک کم ، خاکستر زیاد و گروههای عملکردی اکسیژن کمتر منبع ایده آل برای اسیدهای هیومیک کشاورزی نیستند. اسید هیومیک ، یک ترکیب آلی پلیمری طبیعی است ، یک منبع طبیعی بالقوه است که می تواند برای افزایش رشد ، در دسترس بودن و عملکرد مواد مغذی مورد استفاده قرار گیرد (شریف و همکاران ، 2002). اسید هیومیک یک محصول تجاری است که از طریق پوسیدگی ترکیبات آلی تولید می شود. این ماده حاوی عناصری است که با تشکیل کلات های مختلف مواد مغذی باعث بهبود حاصلخیزی خاک ، کمبود عناصر غذایی خاک شده و میزان دسترسی به مواد غذایی و آب را افزایش می دهد (Bohme and Thi Lua، 1997؛ Sanchez-Sanchez et al.، 2002). علاوه بر این ، این ماده به حفاظت از منابع طبیعی کمک می کند و پوشش گیاهی خاکهای تخریب شده را برای محیط زیست تسهیل می کند. برای اهداف کشاورزی ، معیارهای مختلفی وجود دارد که محصولات اسیدهای هیومیک باید از آنها پیروی کنند.

HUMINTECH® محصولات متنوعی را ارائه می دهد که با موفقیت نیازهای مختلف خاک و گیاهان را برآورده می کند (عکس 5/5). در نتیجه ، خاکهای تیمار شده با محصولات HUMINTECH® افزایش کمی و کمی در عملکرد را کاهش می دهند و هزینه های مواد و نیروی کار را کاهش می دهند. خط تولید گسترده HUMINTECH® ساخته شده از مواد هومیکی با بالاترین کیفیت ، متناسب با خواسته های جامعه سالم طراحی شده است. مطالعات علمی فعلی نشان می دهد که حاصلخیزی خاک تا حد زیادی توسط محتوای اسیدهای هیومیک تعیین می شود. ظرفیت بالای تبادل کاتیونی ، محتوای اکسیژن و همچنین ظرفیت بالای نگهداری آب از دلایل بالا بودن مقدار استفاده از اسیدهای هیومیک برای بهبود حاصلخیزی خاک و رشد گیاه است. مطالعه حاضر با هدف ارزیابی حساسیت مشخصات کانابینوئید به تغییرات متوسط ​​در تأمین NPK ، و به مکمل HA ، تحت تأمین کافی مواد مغذی معدنی انجام شده است.

نمونه های استاندارد Geosmin و 2-MIB از سیگما-آلدریچ خریداری شده و استانداردهای 10 نانوگرم / ℓ ، 50 نانوگرم / ℓ و 100 نانوگرم در ℓ تهیه شده است زیرا این غلظت ها در آبهای سطحی معمول است. از SPME برای استخراج ژئوسمین و 2-MIB از استاندارد استفاده شد و از GC-MS برای تجزیه و تحلیل این ترکیبات استفاده شد. برای تعیین غلظت ژئوسمین و 2-MIB پس از عبور نمونه از پلیمر ، یک منحنی کالیبراسیون رسم شد. تکنیک های استخراج ، تحلیل کروماتوگرافی گازی - طیف سنجی جرمی (GC-MS) از نمونه های آب و ارزیابی روش میکرو استخراج فاز جامد مورد استفاده در این مطالعه قبلاً گزارش شده است (مامبا و همکاران ، 2007). فعالیت های آنزیمی خارج سلول در طی تخریب اسید هیومیک توسط قارچ های پوسیدگی سفید Phanerochaete chrysosporium و Trametes versicolor. در غیاب Mn2 و LHA ، قارچ فقط مقدار کمی از هر دو آنزیم را ترشح می کند (حداکثر 9 یو لیتر لاکاز 1 and و 30 U میلی لیتر MnP لیتر 1) (شکل 3A).

لئوناردیت با زغال سنگ نرم قهوه ای با درجه اکسیداسیون بالاتر و محتوای بالاتر اسید هیومیک متفاوت است. از زمان تشخیص محتوای بالای اسید هیومیک در لئوناردیت ، تولید تجاری آنها برای کشاورزی به شدت افزایش یافته است. در حالی که نتایج در واقع نشان می دهد که مکمل های غذایی می توانند محتوای کانابینوئید را به روشی خاص برای اندام و مکان تعدیل کنند ، اما رابطه بین محتوای کانابینوئید و مکمل های غذایی بسیار روشن نیست. بارزترین ارتباطات بین تغذیه مواد معدنی و متابولیسم ثانویه پیشنهاد شده است ، از جمله ارتباط بین N و تولید آلکالوئیدهای حاوی N زیست فعال (Höft و همکاران ، 1996).

یک رزین برای جداسازی انتخابی اسیدهای هیومیک استفاده شد و سهم آن در مقدار COD در شیرابه محل دفن زباله مشخص شد. مشخص شد که درصد HS ها به 40٪ مقدار COD در نفوذ شیرابه و 35.9٪ مقدار COD در پساب کمک می کند. تقریبا نیمی از درصد کل ترکیبات آلی کربن از HS تشکیل شده است. در زمین شناسی اقتصادی ، اصطلاح هومات به مواد زمین شناسی گفته می شود ، مانند بسترهای زغال سنگی کهنه ، گل سنگ یا مواد منفذی در ماسه سنگ ها که غنی از اسیدهای هیومیک هستند. هومات از سازند Fruitland نیومکزیکو برای استفاده به عنوان اصلاح کننده خاک از دهه 1970 استخراج شده است ، با تولید نزدیک به 60،000 تن در سال 2016. رسوبات هومات نیز ممکن است نقش مهمی در پیدایش اجسام سنگ اورانیوم داشته باشد.

با این حال ، محتوای هوموس در بسیاری از خاک ها ناکافی است و در این موارد ، افزایش مقدار هوموس خاک با تصفیه آن با مواد آلی مختلف ، مطلوب است. مشخص شده است که اسیدهای هیومیک همچنین باعث افزایش کارایی کودهای استفاده شده در خاک می شوند. این امر از طریق ظرفیت بالای تبادل کاتیونی هوموس که در محدوده 200 تا 500 مگا در 100 گرم در pH 7 است انجام می شود. این در مقایسه با خاکهایی است که ظرفیت تبادل کاتیونی دارند که معمولاً از 8 تا 45 مگا در 100 گرم است. کاهش ظرفیت تبادل کاتیونی نامطلوب است زیرا توانایی اتصال کود و جلوگیری از استفاده آن توسط گیاه را دارد. بنابراین به راحتی آشکار می شود که هوموس با ظرفیت تبادل کاتیونی نسبتاً بالا ، کارایی کود را افزایش می دهد.

انتشار لیگنوهومات از طریق کوتیکول ها

در حال حاضر ، هیچ شفافیت کاملی در درک ساختار بتن ماکرومولکهای HA وجود ندارد و فقط ویژگیهای کلی ساخت در دسترس هستند. از نظر مفاهیم عمومی پذیرفته شده ، از نظر شیمیایی ، اسیدهای هیومیک اسیدهای آلی حاوی نیتروژن بسیار مولکولی هستند که مولکول های آنها شامل گروه بندی های معطر است. یک هسته و یک محیط پیرامونی وجود دارد (زنجیره های پلی ساکارید - پلی پپتیدی) (؛ شکل 1). بنابراین فرض بر این است که قطعات مولکولی هسته و پیرامون یک ماکرومولکول HA توسط پیوندهای شیمیایی متصل می شوند.