Genellikle sarıdan siyaha değişebilen renklerde bulunabilen, molekül ağırlığı yüksek ve dayanıklı maddeler olarak karakterize edilen hümik maddeler; doğal olarak oluşan heterojen organik maddelerin genel bir sınıfıdır. Hümik maddeler; suda, toprakta, sedimentlerde, turbalarda ve düşük ranklı (genç) kömürlerde bol miktarda bulunan bileşiklerdir. Bitki dokularının bozuşmasından ve mikrobiyal metabolizma-katabolizmadan veya her ikisinden rasgele bir şekilde oluşurlar. Dolayısıyla bu doğal maddeler; yüksek derecede heterojen, kimyasal olarak reaktif, fakat bunun yanında son derece dayanıklı moleküllerin kompleks ve amorf bir karışımdır.

Hümik Maddelerin Sınıflandırılması
Hümik maddeler, sulu ortamda farklı pH değerlerindeki çözünürlüklerine göre genellikle 3 fraksiyona ayrılır:
1. Hümik Asit (HA): Seyreltik alkali çözeltide çözünen, fakat bazik ekstaktraktın asitlendirilmesi ile çöken fraksiyondur.
2. Fulvik Asit (FA): Asitlendirilmiş sulu ekstraktta çözünmüş olarak kalan hümik madde fraksiyonu olup, hem asidik hem de bazik sulu ortamda çözünür.
3. Hümin (HU): Seyreltik asit ve bazlar ile ekstrakte edilemeyen hümik madde fraksiyonudur [1].
Mevcut verilere [2] göre FA, HA ve HU’nun kimyasal yapısı, bazı fonksiyonel gruplardaki farklılıklara rağmen birbirine benzerlik gösterir. Fakat bunlar arasında FA ve HA, tarımda faydası en fazla olan fraksiyonlardır.

Hümik Maddelerin Kimyasal Yapısı
Hümik maddeler üzerine yapılan yoğun ve kapsamlı çalışmalara karşın, bu maddeler doğadaki en az anlaşılabilmiş maddeler arasında yer almaktadır [1]. Yaşamın devamı için hümik maddelerin rolü tartışılmaz olmasına karşın, temel kimyasal yapıları ve reaktivitelerine dair bilgiler hala yeterli değildir [3], fakat yapıdaki fonksiyonel gruplar ve bu grupların reaksiyonları yeterince bilinmektedir. Bu da, hümik maddeler ile ilgili çalışmaları kısmen kolaylaştırmaktadır.
Kimyasal olarak hümik moleküller; fonksiyonel gruplar ihtiva eden alifatik ve/veya aromatik zincirlerden meydana gelmiştir. Yapıdaki bu fonksiyonel grupların bağlandığı bölgeler ve bunların sayısı, hümik maddenin meydana geldiği şartlara bağlıdır. Çeşitli kaynaklardan elde edilmiş hümik maddelerin elementel içerikleri ve reaktiviteleri farklılık gösterir. Farklı mekanizmalarla oluşmalarına rağmen, farklı kaynaklardan elde edilen hümik maddeler aynı kimyasal madde sınıfının üyeleri olarak kabul edilirler [4]. Geçmişte, hümik maddeler için birçok model yapı önerilmiştir, fakat bunlar ancak ortalama bir yapı olarak düşünülebilir.
Hümik maddelerde; COOH, fenolik –OH, enolik –OH, alkolik hidroksil, kinon, hidroksikinon, lakton ve eter gibi birçok fonksiyonel grubun bulunduğu bildirilmiştir [2]. Bunlardan başka; az miktarda da olsa azotlu, kükürtlü ve fosforlu fonksiyonel gruplar ve köprüler de bulunabilir.

Hümik maddelerdeki ana elementler; karbon ve oksijendir. Toprak kaynaklı hümik asitlerde C içeriği % 53.8-58.7 aralığında değişirken, kömürden elde edilenler için bu değerin biraz daha yüksek olduğu bildirilmiştir. FA’daki C içeriği daha düşük (genellikle %40.7-50.6 aralığında), fakat O içeriği daha yüksektir (% 39.7-49.8 aralığında) [2]. Geriye kalan kısım ise; % 3.2-7.0 H, % 0.8-4.3 N, % 0.1-3.6 S ve % 3.0’a kadar P’ dur. Hümik maddenin kaynağına bağlı olarak, literatürlerde verilen elementel içerikler değişir.
HA ve FA’teki fonksiyonel gruplardaki temel fark; hümik asitteki görece düşük O içeriğidir. Diğer taraftan, HA’daki kinonik C=O gruplarının içeriği FA’dakinden fazla olmasına karşın, FA’daki ketonik grupların sayısı daha fazladır. Diğer bir fark ise; Fulvik asitteki hemen hemen tüm oksijenlerin bilinen fonksiyonel gruplarda (COOH, OH, C=O) bulunuyor olmasıdır. Hümik asitteki oksijenlerin büyük bir kısmı, çekirdek yapının bir bileşeni (eter veya ester bağları gibi) olarak bulunur.

Hümik Maddelerin Etkileşmeleri:
Hümik maddeler, yapıları gereği apolar, polar, iyonik ve iyonlaşabilen türler ile etkileşebilir. Bu etkileşmelerin derecesi birbirinden farklı olup, ortamın şartlarına bağlı olarak değişir. Hümik maddelerin en çok incelenen etkileşmeleri, metal iyonları ile olanlarıdır. İyon-hümik madde etkileşmeleri ile ilgili çalışmalar, hem zirai, hem de çevresel amaçlar için son derece önemlidir. Tek değerlikli katyonlar başlıca, karboksil tuzlarının oluştuğu basit katyon değişimi ile tutulurken, çok değerlikli katyonlar organik moleküller ile koordine bağlar oluşturarak tutulurlar. Fonksiyonel grupların metal iyonlarıyla etkileşme eğilimi için aşağıdaki gibi bir sıra verilebilir.

Bununla birlikte; yüksek O içeriğinden dolayı, metal iyonları tercihen O içeren gruplar, özellikle de enolat ve karboksilat grupları, vasıtasıyla hümik maddeye bağlanır.
Ayrıca; hümik maddeler ile organik bileşikler arasındaki etkileşmeler de incelenmiştir. Hümik maddelerde serbest radikallerin bulunuşu, pestisitlerin kimyasal olarak dönüşümlerini kolaylaştırır.

Hümik Madde Kaynakları
Hümik maddeler, toprakta, sedimentlerde ve sularda hem çözünür hem de çözünmeyen formlarda yaygın bir şekilde bulunur. Hümik maddeler için en çok bilinen kaynaklar linyit ve Leonardite’dir. Bunlar, hümik maddelerin milyonlarca yılda doğal olarak biriktiği kaynaklardır. Leonardite ve Linyit’ten elde edilen hümik asitlerin molekül ağırlığı ve çözünürlüğü farklılık gösterir. Leonardite’den elde edilen hümik asitlerin çözünürlüğü Linyit’ten elde edilenlerinki ile kıyaslandığında daha yüksektir, bu nedenle Leonardite, hümik asitler için daha avantajlı bir kaynaktır. Buna ilaveten, Leonardite’deki hümik asit içeriği Linyit’tekinden genellikle daha yüksektir. Diğer taraftan, Leonardite’nin fulvik asit içeriği de Linyit’inkinden daha yüksektir. Fulvik asit; daha düşük molekül ağırlığı ve daha yüksek oksijen içeriği ile hümik asitten farklılık gösteren hümik madde sınıfıdır [6]. Bu nedenle, hümik asit ile kıyaslandığında, bitki gelişimi ve büyümesinde fulvik asit daha etkilidir. Ko-HuMax Plus, fulvik asit içeriği yüksek olan Leonardite’den elde edilmiş hümik maddeler içerir. Bu da; ürünümüzü etkili kılan ana nedenlerden bir tanesidir.

Hümik Maddelerin Bazı Çevresel Etkileri
Hümik maddeler toprakta hayati roller üstlenir. Bu maddeler, katyonlar ile mineral tanecikler arasında kararlı köprüler oluşturarak verimli topraklarda görülen tanecikli yapılar meydana getirir. Bu tanecikli yapılar, su ve havanın toprağın en üst katmanından geçmesine olanak tanır ve böylece bitkilerin gelişiminde ilerleme kat edilir. Hümik maddeler ayrıca, yüksek miktarda su tutma kapasitesine sahip olup, kısa süren kuraklık dönemlerinde depoladığı suyu bitkilere verir. İyon tamponları olarak rol alan karboksil grupları ile, daha düşük derecelerde bu rolü üstlenen fenolik ve amino asit grupları ayrıca hidronyum iyon tamponları olarak da rol alır ve böylece bitkisel ve mikrobiyal gelişmeye olanak tanıyan kararlı pH aralıkları meydana getirir.  

Hümik Asitlerin Faydaları:

• Mikro besinlerin Transferi

Hümik asit, bazı şartlar altında pozitif yüklü iyonları tutma ve ortam şartlarının değişmesiyle salabilme özelliğine sahiptir. Bu işlemde, tutulan metal iyonunun bulunabilirliği ve hümik aside önceden tutunmuş metal iyonu ile yer değiştirebilme özelliği önemli rol oynar. Pozitif yüklü iyonların tutulma ve salınma işlemine katyon değişimi adı verilir. Hümik asitler bu özellikleri ile mikro besin maddelerini bitki köklerine taşıyabilme gibi önemli görevleri yerine getirir. Bu mekanizma tam olarak anlaşılamamış olmasına rağmen, bazı bilim adamları bitkilerin suyu absorbe etmesi esnasında, mikro besinleri bünyesinde adsorbe etmiş çözünmüş haldeki hümik asit molekülleri kök sistemine yaklaşır. Kök sistemi negatif yüklü olduğundan, hümik asidin negatif bölgelerine tutunmuş mikro besinler hümik asitten ayrılıp kök sistemindeki membranlara geçer. Ayrıca; bazı bilim adamları, kısa zincirli hümik asitlerin (özellikle de fulvik asitlerin), adsorbe ettikleri mikro besinler ile birlikte bitki tarafından alındığını ve metabolizmada çeşitli roller üstlendiğini düşünmektedir.

• Toprağın Su Tutma Kapasitesini Arttırma
Hümik asit toprağın su tutma kapasitesini arttırır. Bu, özellikle kil oranının düşük olduğu kurak bölgelerde ve kumlu topraklarda önemlidir. Çünkü; bu tür toprakların suyu tutma kabiliyeti son derece düşüktür. Su; polar ve elektrikçe nötr bir molekül olduğundan, molekülün oksijen ucu iyonlara zayıfça bağlanır. Bu durumda molekülün hidrojen ucunda kısmi bir pozitif yüklenme meydana gelir ve bu kısmi yük komşu su moleküllerinin oksijen ucu ile etkileşerek aralarında bir bağ meydana gelir. Bunlar genellikle hidrojen bağları veya köprüleri olarak isimlendirilir. Bu bağlanmalar sonucunda, suyun sistemden ayrılması zorlaşır. Su molekülleri aynı zamanda hümik asitlerde bulunan hidroksil ve karboksil gruplarıyla da etkileşerek tutulur.

• Mikroorganizmaların Uyarılması
Hümik asit; bir fosfat ve karbon kaynağı olarak canlı organizmaların çoğalmasını teşvik eder. Ayrıca bu organizmalara, koloniler oluşturabilecekleri bölgeler de sunar. Katalizör olarak rol alan enzimler salgılayan bakteriler çözünmeyen kalsiyum fosfattan kalsiyum ve fosfat, çözünmeyen demir fosfattan da demir ve fosfat açığa çıkartırlar. Hümik asidin varlığında bu elementlerin iyonları hümik asit tarafından, söz konusu bakterilerin daha az faydalanabileceği bir formda tutulurlar. Bu durumda bakteriler, hem hümik asit hem de bakteriler “doyuncaya” kadar tekrar tekrar enzim salgılamaya devam ederler ve böylece ortamda bol miktarda kalsiyum, demir ve fosfor bulunmuş olur.

• Tohum Çimlenmesi
Hümik asit hem suyu hem de besinleri taşıdığından, tohumun çimleneceği uygun şartları sağlar. Hümik asit varlığında tohum çimlenme hızının artmasının yanında, çimlenen tohum oranında da artış gözlenir. Böylece; hem tohum maliyetinden hem de kullanılabilir alandan tasarruf sağlanmış olur.

• Gübrelerin ve Herbisitlerin Etkisini Arttırma
Hümik asit gübrelerin içerdiği aktif maddeleri adsorbe ederek bunların bitkiler tarafından daha uzun süre kullanılmasına olanak tanır. Gübrelerdeki minerallerin sulama ve yağmur suları ile topraktan yıkanmasını yavaşlatır ve dolayısıyla gübre maliyetini düşürür. Ayrıca; son zamanlarda yapılan çalışmalar ile hümik asitlerin, herbisitlerin etkisini arttırıcı özelliğe sahip olduğu kanıtlanmıştır.