Humate USA

Case Studies

Arsenic (As) in rice has been known as a worldwide human health threat.
https://tiasang.com.vn/khoa-hoc-cong-nghe/ham-luong-asen-vo-co-trong-lua-gao-can-nghien-cuu-lam-ro/

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10807039.2023.2192292

Solution from HUMATE USA Inc.

Tiếng Việt bên dưới.
Why Rice Absorbs Arsenic, Its Sources, and the Role of Organic Humic Acid and Nitrogen in Mitigating This Toxin
Rice tends to absorb more arsenic than other grains due to several biological and environmental factors. One primary reason lies in rice’s growth environment; it is typically cultivated in flooded or semi-flooded fields. These conditions create an anaerobic (oxygen-poor) environment, which changes the soil chemistry and mobilizes arsenic. In waterlogged soils, arsenic exists in the form of arsenite, which is more soluble and thus readily absorbed by rice plants through their roots. Rice plants absorb arsenic more efficiently because of a shared pathway with the silicon uptake process, essential for their growth.

Arsenic contamination in soil and water is often a consequence of natural geological processes and human activities. Rocks and soils in certain regions, such as those in Southeast Asia, naturally contain high levels of arsenic. Human activities like the use of arsenic-based pesticides, mining, and industrial activities have further increased arsenic levels in water sources and soils. Inorganic arsenic, which is the toxic form, can be taken up by rice plants from these sources, posing a risk to human health.

Using organic humic acid and nitrogen can help reduce arsenic levels in rice through several mechanisms. Humic acid is known for its complex molecular structure, rich in carboxyl and phenolic groups, which can bind with heavy metals like arsenic. When applied to soil, humic acid can reduce arsenic’s bioavailability, immobilizing it in the soil and preventing it from being absorbed by rice plants. By complexing with arsenic, humic acid helps decrease the concentration of available arsenic in the soil solution, effectively limiting its uptake by plants.

Organic nitrogen sources further assist in reducing arsenic accumulation. Nitrogen, especially in organic forms like amino acids and nitrates, promotes plant health and robust growth, helping rice plants strengthen their cell walls and root systems. Healthier plants with stronger roots are more selective in nutrient uptake, potentially reducing the amount of arsenic absorbed. Additionally, the application of organic nitrogen enhances microbial activity in the soil, particularly that of beneficial bacteria. These microbes can alter the soil pH and redox potential, further immobilizing arsenic.

In conclusion, while rice has a natural tendency to absorb arsenic, the application of organic humic acid and nitrogen can significantly reduce arsenic uptake. These organic inputs immobilize arsenic, limit its bioavailability, and support healthier plant growth, offering a practical solution to managing arsenic levels in organic rice cultivation.

Tiếng Việt

Tại sao lúa hấp thụ thạch tín, nguồn gốc của nó và vai trò của axit humic hữu cơ và đạm hữu cơ trong việc giảm độc tố này
Lúa có xu hướng hấp thụ nhiều thạch tín hơn so với các loại ngũ cốc khác do nhiều yếu tố sinh học và môi trường. Một lý do chính là môi trường trồng lúa, thường là trong các ruộng ngập nước hoặc nửa ngập. Điều kiện này tạo ra môi trường yếm khí (ít oxy), làm thay đổi hóa học của đất và kích hoạt sự di chuyển của thạch tín. Trong đất ngập nước, thạch tín tồn tại dưới dạng asenit, dễ tan hơn nên dễ dàng được cây lúa hấp thụ qua rễ. Cây lúa hấp thụ thạch tín hiệu quả hơn nhờ vào con đường hấp thụ silic mà chúng cần cho sự phát triển.

Sự ô nhiễm thạch tín trong đất và nước thường là hậu quả của các quá trình địa chất tự nhiên và các hoạt động của con người. Đá và đất ở một số vùng, chẳng hạn như Đông Nam Á, tự nhiên chứa hàm lượng thạch tín cao. Các hoạt động của con người như sử dụng thuốc trừ sâu chứa thạch tín, khai thác khoáng sản và công nghiệp cũng làm tăng hàm lượng thạch tín trong các nguồn nước và đất. Thạch tín vô cơ, dạng độc hại, có thể được cây lúa hấp thụ từ những nguồn này, gây ra nguy cơ cho sức khỏe con người.

Việc sử dụng axit humic hữu cơ và đạm hữu cơ có thể giúp giảm mức độ thạch tín trong lúa thông qua nhiều cơ chế. Axit humic có cấu trúc phân tử phức tạp, giàu nhóm carboxyl và phenolic, có thể liên kết với kim loại nặng như thạch tín. Khi được bón vào đất, axit humic có thể giảm khả năng sinh học của thạch tín, giữ nó lại trong đất và ngăn không cho cây lúa hấp thụ. Bằng cách liên kết với thạch tín, axit humic giúp giảm nồng độ thạch tín có sẵn trong dung dịch đất, hạn chế hiệu quả sự hấp thụ của cây.

Các nguồn đạm hữu cơ cũng hỗ trợ giảm tích lũy thạch tín. Đạm, đặc biệt là các dạng hữu cơ như amino axit và nitrate, giúp tăng cường sức khỏe cây trồng và sự phát triển mạnh mẽ, giúp cây lúa có rễ và thành tế bào chắc khỏe hơn, nhờ đó hạn chế hấp thụ thạch tín. Ngoài ra, việc bón đạm hữu cơ còn giúp tăng cường hoạt động vi sinh vật trong đất, đặc biệt là vi khuẩn có lợi. Những vi sinh vật này có thể thay đổi độ pH và thế oxy hóa khử của đất, giúp thạch tín ít di động hơn.

Tóm lại, mặc dù lúa có xu hướng tự nhiên hấp thụ thạch tín, việc áp dụng axit humic và đạm hữu cơ có thể giảm đáng kể lượng thạch tín được hấp thụ. Những loại phân bón hữu cơ này giúp cố định thạch tín, hạn chế khả năng sinh học của nó và hỗ trợ cây trồng phát triển khỏe mạnh, mang lại giải pháp hữu hiệu để quản lý mức độ thạch tín trong canh tác lúa hữu cơ.