гуминовые кислоты для чего назначают

Гуминовые кислоты, как в них разобраться и проверить качество

Роль гуминовых кислот в здоровье почвы – подробности и детали

В статье, опубликованной на портале news.agropages.com, компания TRADECORP (занимается производством гуминовых кислот), рассказывает об этих продуктах и их предназначении в современном АПК.

«Почвенное здоровье становится все более важной проблемой. По оценкам ФАО, 38% почв в мировом масштабе пахотных земель деградируют, и это может привести ухудшению влагоемкости, снижению доступности питательных веществ, содификации, засолению и неблагоприятному рН, что препятствует земледелию.

Независимо от типа деградации почвы, конечный результат один и тот же: повышенный риск снижения урожайности и качества сельхозкультур.

Когда эти риски рассматриваются одновременно с растущей численности населения мира, важность сохранения здоровья почв легко понять.

Например, в Китае, согласно отчету в национальной газете «Синьхуа», ухудшение состояния почв происходит в соответствии с глобальными тенденциями: около 40% пахотных земель в Китае подвержены той или иной формы деградации: истончение плодородного слоя на северо-востоке, засоление и подкисление почв во всем Восточном Китае, а также увеличение засоленности почв в сельскохозяйственных зонах Западного Китая. По всему Китаю наблюдается общая тенденция потери почвенного органического вещества, аналогично тому, что происходит в мире.

Самый очевидный способ помочь уменьшить потери органики – внесение компостов и заделка в почву растительных остатков, и это всегда следует поощрять.

Компосты являются источником клетчатки и питательных веществ для здоровой почвенной микробиоты и роста растений и содержат разбавленные формы гуминовых кислот, полезных для структуры почвы.

Определенные факторы контроля качества важны при изготовлении компоста, такие как достаточное количество тепла во время процесса компостирования для уничтожения любых патогенных микроорганизмов, уменьшение количества жизнеспособных семян сорняков и обеспечение низкого уровня натрия и хлоридов в конечном продукте.

Однако добавление только компостов не всегда является экономическим простым решением. Компосты довольно громоздкие и дорогостоящие для транспортировки на большие расстояния. Поэтому большая часть компоста потребляется локально, недалеко от места производства.

В отличие от компостов, гуминовые кислоты можно получать из разных источников и концентрировать, что позволяет экономично транспортировать их туда, где они необходимы.

Хотя использование гуминовых кислот в настоящее время считается распространенным явлением в сельском хозяйстве, в 1985 году это была новая концепция, сделавшая TRADECORP пионером в разработке и продвижении гуминовых кислот в сельском хозяйстве.

Почему гуминовые кислоты важны?

Когда органическое вещество почвы теряется из почвы, гуминовые кислоты также исчезают. Органическое вещество почвы и гуминовые кислоты вместе играют фундаментальную роль в поддержании хорошей структуры почвы.

При потере гуминовой кислоты почвы как бы теряет «клей», которые удерживает ее структуру.

Симбиоз органики и гуминовой кислоты выполняет следующие функции:

— способствует проникновению воды во время дождя и орошения

— обеспечивает запас питательных веществ и клетчатки для роста растений и микроорганизмов

— уменьшает эрозию почвы

— увеличивает влагоудержание, способствуя росту урожая летом

— обеспечивает в земле поры для роста корней и поглощения ими необходимых элементов.

Что означает «гуминовая кислота»?

Это отсутствие фундаментального понимания точного источника происхождения гуминовых кислот еще более усугубляется использованием всевозможных терминов собственного изобретения, которыми грешат некоторые производители.

Более того, во всем мире почти все правительственные протоколы испытаний и регистрации фокусируются на количественных тестах на гуминовые кислоты, чтобы определить, сколько гуминовых кислот в бутылке, а не на качественных тестах, которые измеряют и концентрируют внимание на качестве гуминовых кислот в бутылке.

Как следствие, ритейлеры и потребители находятся в замешательстве, когда слышат про гуминовые кислоты.

По мнению TRADECORP, путаница и отсутствие последовательных и точных тестов для измерения качества гуминовых кислот является самой большой проблемой. Компания считает, что надо усилить работу по двум направления. Во-первых, продолжать производство и повышать эффективность линеек высококачественных гуминовых кислот, а во-вторых, информировать рынок и конечных потребителей о гуминовых и фульвокислотах в целом.

Проще говоря, «общие» гуминовые кислоты могут быть описаны как все различные органические кислоты, полученные из гумуса.

Гумус является органической частью почвы и образуется из разложившихся остатков растений, животных и почвенной микробиоты.

Существуют и более технические определения, которые дополнительно классифицируют гуминовые кислоты на то, что можно считать «настоящими» гуминовыми кислотами (обычно это гумусовые кислоты большего размера) и фульвокислотами (как правило, гумусовые кислоты меньшего размера).

Содержание гуминовых и фульвокислот обычно известно как общий гуминовый экстракт.

Каковы основные источники ГФА?

Ясно, что ГФА, извлеченные из веществ возрастом в миллионы лет будет сильно отличаться от продукта, которому всего несколько дней, из промышленного источника, такого как ГФА из целлюлозы.

Тем не менее, большинство государственных регистрационных тестов классифицируют все типы и источники как одинаковые, хотя это явно не так.

Каждый из разных источников имеет свои сильные и слабые стороны. Хотя TRADECORP полностью поддерживает и соблюдает государственные нормативы и процессы регистрации, глобальная стандартизация четких определений терминов, используемых в регистрационных тестах ГФА, и более надежные методы анализа необходимы для защиты производителей от некачественной продукции.

Что такое ГФА высокого качества?

Как упоминалось ранее, одной из основных сложностей на рынке ГФА является отсутствие тестов, которые измеряют качество (т.е. качественные тесты).

Одним из эффективных качественных испытаний является пиролизная газовая хроматография. Это метод анализа, который позволяет анализировать, количественно и визуализировать все различные типы и размеры ГФА в продукте.

Фактически, анализ настолько точен, что его можно описать как отпечаток пальца, что позволяет более или менее идентифицировать каждый продукт даже без этикетки.

Это связано с тем, что каждое сырье, из которого извлекается ГФА, в сочетании с различным процессом экстракции, используемым каждым производителем, приводит к продукту с различными комбинациями и соотношениями ГФА.

Проще говоря, что две компании могут брать одно и то же сырье, например, американский леонардит, и, используя разные процессы экстракции, получать продукт с разными профилями ГФА в конечном экстракте.

Другие факторы также влияют на качество конечного продукта, но сырье особенно важно.

Так, TRADECORP использует американский леонардит, первоначальный источник ГФА, используемый в сельском хозяйстве и сельскохозяйственных исследованиях, который остается наиболее широко изученным и понятным.

В тоже время, анализ компании других препаратов на рынке ГФА показывает, что почти 1 из 3 всех продуктов, продаваемых сельхозпроизводителям, содержит мелкие частицы, которые потенциально могут заблокировать ирригационное оборудование.

В других случаях некоторые продукты вообще не имеют рафинированных растворимых ГФА, а вместо этого содержат микронизированную угольную пыль, которая не будет доступна почвам и растениям в течение десятилетий.

Следовательно, высококачественный продукт для внесения поправок в почву будет получен из хорошо изученных и установленных природных источников, и будет включать очищенные, высокорастворимые ГФА для обеспечения быстрого улучшения качества почвы и стимулирования роста растений.

Простой способ оценки качества

Простой способ проверить эффективность продукта состоит в том, чтобы посмотреть результаты на растении, и особенно на росте корней.

Более крупные ГФА наиболее эффективны для улучшения биомассы корней и имеют вторичный эффект укрепления структуры почвы. Эти ГФА, как правило, рекомендуют для нанесения на почву.

Меньшие подходят для опрыскивания по листу, так как они обладают лучшим поглощающим потенциалом из-за их меньшего размера и чаще влияют на рост листьев растений.

Высококачественный продукт ГФА с высокой долей крупных гуминовых кислот должен привести к большему росту корней примерно через 15 дней после применения.

Это очень простой и эффективный способ для продавца или производителя понять, выгоден ли их продукт.

Все типы культур будут реагировать на высокое качество ГФА, вносимого в почву, чтобы способствовать росту корней, однако количество получаемых корней будет варьироваться в зависимости от типа или марки используемого продукта и типа культуры.

Важным моментом является то, что этот дополнительный рост корня должен быть достигнут естественными биостимулирующими свойствами только ГФА без добавления в продукт синтетических гормонов. Высококачественные продукты не содержат растительных гормонов!

Потенциал рынка в секторе почвенного здоровья

Учитывая высокие темпы деградации глобальных сельскохозяйственных почв и отмеченные преимущества продуктов ГФА для сельскохозяйственных культур как на здоровых, так и на деградированных почвах, продвижение таких продуктов выглядит перспективным в глобальном масштабе.

Такие компании, как TRADECORP, часто имеют в своем портфеле более одного продукта ГФА, чтобы обеспечить производителям доступ к наиболее подходящему и выгодному решению для их конкретной ситуации.

Например, самые последние дополнения к портфелю TRADECORP включают продукты, производимые ГФА, полученных из сахарной свеклы, а также они могут смешиваться в резервуаре с гербицидами и фунгицидами.

Во всем мире становится все более популярным составление оптимизированных компостов путем добавления продуктов, таких как смеси микроэлементов и концентрированные ГФА.

Хотя компосты и ГФА по отдельности не являются совершенно фантастическими продуктами, в совокупности их стоимость превосходит ценность отдельных компонентов.

В дополнении к продуктам ГФА, предназначенных в основном для решения проблем деградации почв с низким содержанием органических веществ и слабой структурой, в портфеле компании есть специальный почвенный корректор для уменьшения потерь влаги».

Источник

Гуминовые кислоты для чего назначают

Гуминовые соединения природного происхождения относятся к высокоэффективным веществам, обладающим полисистемным фармакологическим действием, обусловленным иммуно-стимулирующими, регенераторными, противовоспалительными свойствами [1]. В растворах они в основном присутствуют в диссоциированном состоянии (кислоты). Данные кислоты характеризуются подобием структурного ароматического углеродного скелета с функциональными группами (карбоксильные, гидроксильные, метоксильные и алкильные группы) и периферической группой соединений, обогащенных полисахаридными и полипептидными фрагментами. При гидролизе кислоты в раствор переходят в основном ее низкомолекулярные фрагменты, амино- и моносахариды. Гуминовые соединения по составу подобны аминокислотам, находящимся в растениях и бактериальной плазме в тех же соотношениях, что и в природной среде [2].

Биологическая эффективность препаратов на основе гуминовых кислот четко определяется местом их добычи, идентичностью по составу, природным композициям и их содержанием в водной среде, в основном в малых и относительно больших диапазонах концентраций. Их абсолютная активность определяется уровнем концентрации образующихся перекисных анионных радикалов в диапазоне от 10 до 20 мкг/л, что обеспечивает поддержание электрического равновесия клеточных мембран и органелл и сопровождается активацией энергетической системы клетки (окислительной фосфорилирующей системы и АТФ-продуцирующей способности АТФ-синтазы митохондрий клеток), а также усиливает каталитическое действие клеточных ферментов и коферментов, восстанавливает активность электронно-транспортных цепей клеточного гомеостаза, усиливает антиоксидантную активность и резервы адаптации клеточного иммунитета [3].

Механизм фармакологического действия данных препаратов связывают, как правило, с адсорбционной способностью кислот, ионообменом и комплексообразованием [2]. Однако не представляется возможным выделить из смеси гуминовых веществ действующее начало, так как разделение смеси кислот приводит к потере их фармакологических свойств. До настоящего времени ни одному из исследователей не удалось выделить в структуре макромолекул гуминовых кислот участок или функциональные группы, определяющие конкретный вид биологической активности [4]. Очевидно, что подобные особенности данных препаратов не связаны с единым механизмом действия, предполагающим исключительно контактные физико-химические процессы превращения веществ и их связывание.

В последние годы обращается внимание на принципиально иные механизмы действия природных соединений и воды, основанные на квантовых обменных процессах между квантово-сопряженными системами. В подобных сопряженных системах участником взаимодействия, с одной стороны, является водный раствор гуминовых кислот, а с другой – природный резервуар энергии делокализованных электронов (грунты) [5].

В квантовой физике под сопряженными объектами понимаются идентичные по физическим свойствам объекты, квантовое взаимодействие между которыми определяется делокализованными электронами в структурах аморфного вещества (фазы ассоциированной воды), что предполагает идентичность их строения, а также, возможно, подобие других особенностей макроскопического квантового объекта (формы, пространственной структуры, микроскопической организации, квантового состояния) [6, 7]. Как правило, такие условия возникают при разделении изотропного по составу макроскопического объекта. Например, воду из одного сосуда разливают в две емкости, между которыми устанавливается квантовое сопряжение, которое поддерживается до тех пор, пока химический состав образцов и структурная организация фазы ассоциированной воды существенно не изменились под влиянием внешней среды. Данное физическое явление известно в квантовой физике как квантовая нелокальность, которая может наблюдаться не только для элементарных частиц, но и для макроскопических объектов, находящихся в квантово-коррелированном состоянии [7, 8].

Однако само по себе квантовое сопряжение между взаимодействующими объектами недостаточно для реализации эффективного переноса электронов. Интенсификация обменных электронных процессов между сопряженными объектами требует дополнительных условий, которыми является возбуждение квантовой системы, реализуемое при возникновении фазовых неустойчивостей в ассоциированной воде, являющейся носителем делокализованных электронов [9].

В квантово-сопряженной системе растворов гуминовых соединений исходным донором электронов являются грунты залегания пелоидов. Гуминовые кислоты в пелоидах характеризуются высокими отрицательными значениями окислительно-восстановительного потенциала, которые достигают в анаэробных условиях грунтов максимальных величин в летнее время (Еh = –810мВ), а минимальных – в весенний период (Еh = –390 мВ). Продукты анаэробного микробиологического превращения пелоидов и образуемые из них надкислоты (при увлажнении грунтов и частичной аэрации) обеспечивают высокие электрон-донорные свойства полугидроморфных почв болот. Их абсолютная активность определяется уровнем концентрации образующихся перекисных анионных радикалов в диапазоне от 10 до 20 мкг/л, что обеспечивает поддержание электрического равновесия клеточных мембран и органелл и сопровождается активацией энергетической системы клетки (окислительной фосфорилирующей системы и АТФ-продуцирующей способности АТФ-синтазы митохондрий клеток), а также усиливает каталитическое действие клеточных ферментов и коферментов, восстанавливает активность электронно-транспортных цепей клеточного гомеостаза, усиливает антиоксидантную активность и резервы адаптации клеточного иммунитета.

где (Н ₂ О)_асс. – структуры фазы ассоциированной воды [9].

Следовательно физический механизм усиления электрон-донорной способности водных растворов гуминовых препаратов, связанный с растворением препаратов, заключается в инициировании квантовой конденсации электронов (стимулированном запуске процесса квантовой конденсации) из пространственно сопряженных структур грунтов с низкими значениями окислительно-восстановительного потенциала с последующим накоплением нестабильных анион-радикалов в фазе ассоциированной воды, которая при попадании в организм распадается с переносом электронов на водные структуры мембран (акцепторы электронов).

Цель исследования: изучение электрон-донорной активирующей способности растворов гуминовых кислот (концентрата биодоступных органических кислот, полученного из реликтовых природных органических месторождений, производитель – ООО «Вио-Фарм» (далее «гуминовый концентрат»)) за счет нелокального взаимодействия их с электрон-донорными грунтами, согласующимися по составу и структуре с гуминовыми веществами, используемыми для приготовления препарата.

Материалы и методы исследования

Исследования процессов нелокального переноса электронов на водную среду проводились при постоянной температуре (35 °С) на свежеприготовленных растворах препарата («гуминовый концентрат») различной концентрации в термостатируемых условиях (термостат «Biosan»). Регистрация переноса электронов на водную среду осуществлялась по изменению значений окислительно-восстановительного потенциала (прибор рН-013 – высокоточный прибор для измерения рН, ОВП и температуры воды) и концентрации пероксидных анион-радикалов (кинетический хемилюминесцентный анализатор ЛИК [9]). Растворы препарата готовились на предварительно термостабилизированной воде в различных концентрациях в полимерных емкостях (0,5 л) и снова помещались в термостат. Определение значений окислительно-восстановительного потенциала растворов проводилось периодически с интервалом в несколько минут между измерениями.

Нелокальная активирующая способность растворов оценивалась по изменению концентрации пероксидных анион-радикалов (НО2-(*)) в дистиллированной воде, находящейся в непосредственном контакте с исследуемым раствором препарата при комнатной температуре из-за окрашивания растворов препарата, что затрудняет фиксацию анион-радикалов при использовании хемилюминесценции.

Результаты исследования и их обсуждение

Анализ зависимости, приведенной на рис. 1, показывает, что абсолютные величины потенциала (Eh), устанавливающего процесс накопления электронов в форме анион-радикалов в воде, зависят от количества вносимого в воду препарата. Чем выше концентрация препарата, тем ниже значения окислительно–восстановительного потенциала. Снижение потенциала (активация раствора) протекает во времени в течение первых 20 мин.

Кроме того, полученные кинетические зависимости изменений Еh-потенциала указывают на периодическую осцилляцию его значений, что отражает наличие в растворах конкурирующих процессов активации и дезактивации (обменное взаимодействие с нелокальным источником электронов [9]) во времени. Синхронные изменения Eh в контрольном и опытных образцах свидетельствуют о вовлечении в обменные электронные процессы не только нелокальных источников электронов, но и о наличии вневременных изменений в собственных состояниях растворов (нелокальность 2 рода [10, 11]). При этом временные осцилляции потенциалов синхронизированы во времени, что позволяет утверждать, что процесс квантового взаимодействия образцов носит периодический макроскопический характер.

Параллельно осуществлялись измерения динамики концентрации пероксидных анион-радикалов в дистиллированной воде, находившейся в контакте со свежеприготовленным раствором препарата. Как следует из данных, представленных на рис. 2, в динамике концентрации пероксидных анион-радикалов (аппроксимирующая линия) отмечаются временные неравномерные колебания. Так, в интервале 0–50 мин происходит рост активности, а затем последующее ее падение. Повторный «всплеск» активности отмечается в интервале экспозиции 180–220 мин (в условиях настоящего эксперимента).

Подобное изменение каталитической активности раствора отражает, так же как и на предыдущем графике, эффекты не только пространственной, но и временной нелокальности процессов активации, проявляющихся в знакопеременных направлениях потоков электронов между двумя квантовыми объектами.

Активные состояния растворов сохраняются в течение 20–80 мин от начала экспозиции. В последующие интервалы времени растворы теряют свою активность и по истечении времени порядка 170 мин они приобретают электрон-акцепторные свойства, что может оказывать отрицательное влияние на организм человека.

Рис. 1. Динамика изменений значений окислительно-восстановительного потенциала растворов гуминовых кислот (препарат «гуминовый концентрат»). Разведения в отстоянной водопроводной воде: № 1 – контроль; № 2 – 15 мл/л; № 3 – 30 мл/л; № 3 – 60 мл/л; № 4 – 90 мл/л; № 5 – 120 мл/л концентрата раствора кислот (концентрация – 1 г/л)

Рис. 2. Динамика изменений средних значений концентрации (сплошная кривая) и временные осцилляции концентрации (кривая с маркерами) пероксидных анион-радикалов в дистиллированной воде при неконтактном действии смесевого раствора гуминовых кислот (объем активирующего раствора с концентрацией препарата «гуминовый концентрат» 90 мл/л – 1 л, объем воды в полипропиленовой емкости, размещенной в емкости с активирующим раствором – 250 мл). Стрелка указывает на момент разведения препарата

Рис. 3. Схема основных транспортных путей переноса электронов в квантово–сопряженной системе «грунт – раствор препарата – организм» в процессе взаимодействия организма человека с активированным раствором препарата «гуминовый концентрат»

Из этого следует, что эффекты квантовой нелокальности электрически активных структур пелоидов (препаратов) и технологии, реализующие эти процессы, являются определяющими, обеспечивающими перенос электронов из квантово-сопряженных структур грунтов на водные растворы препарата. Это формирует высокую биологическую эффективность свежеприготовленных растворов гуминовых кислот.

Полученные экспериментальные результаты показывают, что инициация процесса активации препарата на основе гуминовых кислот при его растворении в воде отрывает дополнительный канал поступления электронов из квантово-сопряженных грунтов на водную квантово-коррелированную структуру (рис. 3).

Электроны, накопленные в фазе ассоциированной воды, поступают на водный матрикс митохондрий, что обеспечивает увеличение их энергетической функции (нелокальная активация синтеза АТФ АТФ-синтазой [5]). При этом дополнительно в водной фазе клеток происходит наработка пероксидных ассоциатов, выполняющих регуляторные, транспортные и контрольные функции в клеточных структурах [5, 9].

Поступление электронов в организм восстанавливает нарушения в структурно-физическом состоянии внутриклеточной фазы ассоциированной воды, ответственной за системный гомеостаз клетки, включая колебательную активность ферментов, мембран, органелл клеток и систем организма. При этом интенсифицируется внутриклеточный везикулярный транспорт метаболитов и гормональных регуляторов, нормализуется баланс экспрессии гормональных регуляторов, восстанавливается клеточный цикл и нормальный уровень апоптоза клеток [9].

Растворы препарата «гуминовый концентрат» являются высокоактивными электрон-донорными средами, обеспечивающими эффективный перенос электронной активности в организм человека. Их абсолютная активность определяется уровнем концентрации нарабатываемых пероксидных анион-радикалов в диапазоне от 10 до 20 мкг/л, что обеспечивает поддержание электрической неравновесности мембран и органелл клеток и сопровождается активизацией энергетической системы клетки (системы окислительного фосфорилирования и АТФ-продуцирующую способность АТФ-синтазы митохондрий клеток), а также увеличивает каталитическое действие клеточных ферментов и ко-ферментов, восстанавливает активность электрон-транспортных цепей гомеостаза клеток, усиливает антиоксидантную активность и резервы адаптации клеточного иммунитета [11].

Исходя из предложенного механизма действия препарата «гуминовый концентрат», данное средство относится к препаратам системного гомеостатического действия, оказывающим регуляторное и энергетическое действие на клеточные структуры организма. Эта способность препарата определяется его нелокальным сопряжением с электрон-донорными иловыми отложениями, обеспечивающими поставку электронов в фазу ассоциированной воды в процессе разведения препарата водой, с последующим переносом заряда на мембраны клеточных структур организма при принятии водного раствора «гуминовый концентрат» in vivo.

Установлено, что перенос электронов от донора к акцептору в системе «грунт – фаза ассоциированной воды – мембраны» происходит во времени в знакопеременных направлениях, что необходимо учитывать при лечебном, бальнеологическом и профилактическом использовании препарата.

В целом препарат «гуминовый концентрат» представляет собой высокоактивную электрон-донорную среду, обеспечивающую поддержание электронной неравновесности мембран и органелл клеток, а также осуществляющую активизацию энергетической системы клеток, регуляцию их метаболической активности (включая регуляторные опероны ДНК) и транспортные функции в системах лиганд-рецепторного взаимодействия и эндосомальных циклов.

Источник