登嘉楼和吉兰丹的沙质土壤虽能支撑农业生产，却并非稳定的养分储存库。典型的沿海沙质土壤阳离子交换容量（CEC）为4–8毫当量/100克；二氧化硅颗粒带电量极低，且与沙粒结合的有机质极为稀少。若在这样的土壤中施用200公斤/公顷的钾肥，4周内其中80%就会被淋溶至根系分布区之外。 植物仅能在第一周内吸收其中的一部分；其余部分则会流失。问题不在于肥料质量或施用时机，而在于土壤无法保留阳离子。通过腐植酸和氨基酸生物刺激剂提高阳离子交换容量，可将易淋溶的环境转变为具有保肥能力的环境，从而使每一公斤肥料都物尽其用。
轻质土壤中的淋溶损失
CEC is the sum of permanent negative charges on clay minerals, organic matter, and (in acid soils) aluminium oxides. Sandy soils are low in clay (<10% particles <2 µm) and low in organic matter (often <1.5% in coastal dune-derived soils). The result: total CEC of 4–8 meq/100g, compared to 15–25 in loamy soils. Applied K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, and trace cations are not attracted strongly to the soil matrix; they move with percolating water and escape the root zone within days of heavy rain.
农民们通过增加施肥频率和用量来弥补这一不足。但这种做法在经济上不可持续，且对环境造成负担。另一种方法是提高土壤的电荷密度（即阳离子交换容量），从而使施入的养分得以保留，并在整个生长季内供植物吸收利用。
腐植酸作为阳离子交换容量增强剂
腐植酸是具有羧基（–COOH）和酚基（–OH）官能团的大分子有机聚合物。在土壤pH值为5–8时，这些官能团带负电荷，从而形成能够吸附阳离子的电荷密度。施用于砂质土壤的SoilBoost EA（按TPS法测定腐植酸含量为96.55%，含硫量12.21%， pH 3.8）施用于砂质土壤后，会渗透至表层10厘米内，并在该区域结合水分和阳离子。Eroy（2019）针对幼苗期土壤的试验表明，在黏土含量极低的盆栽基质中，施用腐植酸使可交换钾从400 me/100g升至714 me/100g——增幅达78.5%。 该试验在育苗环境中进行，而非田间，因此其渗入速率和长期残留性与田间规模施用有所不同。然而，其作用方向是明确的：腐植酸可在低黏土系统中提高钾的持力。
氨基酸生物刺激剂作为辅助性CEC来源
氨基酸同时具有羧基和氨基官能团，本身就具有阳离子交换容量（CEC）。当“风信子Plus”（氨基酸生物刺激剂，CEC 21.39 meq/100g，脯氨酸0.34%，谷氨酸0.47%，甘氨酸0.54%）混入根区时，可提供额外的阳离子交换容量。 与分子较大且移动性较差的腐植酸不同，氨基酸能够穿透土壤水膜并可能发生侧向迁移，从而将阳离子交换容量升高的区域扩展至混合深度之外。当与腐植酸配合使用时，它们形成了一个复合系统：腐植酸提供主要的阳离子交换容量和保水能力；氨基酸则强化局部电荷梯度，并为酶活性和渗透调节提供辅因子。
砂质土壤田间施用规程
初始积累阶段（第1年）：在作物种植前，将SoilBoost EA以10–15公斤/公顷的用量、Hyacinth Plus以15–20公斤/公顷的用量施入表层15厘米的土壤中。充分浇水。 维持阶段（第2年起）： 每年施用SoilBoost EA 5–8千克/公顷和Hyacinth Plus 10千克/公顷，具体施用时间视轮作制度而定，可在播种前或收获后进行。在降雨量大且易受淋溶影响的沿海土壤上，若产量响应趋于平稳，则每年维护用量可能需要增加至SoilBoost EA 8–10千克/公顷和Hyacinth Plus 12千克/公顷。
双重效益：CEC与WHC
腐植酸不仅能提高阳离子交换容量（CEC），还能提高持水能力（WHC）。砂质土壤仅在颗粒周围的孔隙空间中储水；雨停后很快就会达到萎蔫点。Eroy（2019）的研究表明，在添加了腐植酸的育苗土中，持水能力从80%上升至88.7%。 持水能力（WHC）的测定方法是田间持水量（在33 kPa基质势下持有的水分）与萎蔫点（1500 kPa）之间的差值。在沙质土壤中，这一范围被压缩；腐植酸增加了田间持水量和萎蔫点时的持水量，从而延长了植物的水分利用窗口。这在季风延迟或旱季提前加剧的年份尤为宝贵。
监测CEC恢复情况
施用后第6个月和第12个月进行土壤检测，以追踪阳离子交换容量（CEC）的恢复情况。目标：在一年内将CEC从基线值4–8 meq/100g提高至10–12 meq/100g。 可交换钾（K）应按比例增加；若尽管CEC升高但钾仍持续淋失，需调查腐殖酸是否已渗透至整个根系区域，抑或仍分层滞留于表层。根系发育采样（12个月时开挖探坑）将揭示CEC的提升是否转化为更深、更广泛的根系。
Lal（2016）指出，沙质土壤中的土壤有机质积累速度慢于富含黏土的土壤，因为在通气良好的沙质基质中，有机质氧化速度更快。腐植酸是相对稳定的有机质形式，比新鲜堆肥更不易氧化，因此能更持久地提高阳离子交换容量（CEC）。 然而，由于现有的腐植酸会被土壤微生物逐渐矿化，因此必须每年重新施用以维持目标阳离子交换容量。
轻质土壤的成本效益分析
在轻质土壤上通过腐植酸提高阳离子交换容量（CEC）的经济效益显而易见。若在未经改良的沙质土壤（CEC 4–6 meq/100g）上一次性施用大量肥料，4周内会有70–80%的施用阳离子因淋溶而流失。若将同等量的肥料分3–4次少量施用，虽能将流失分散到多个生长周期，但会增加人工成本。 若将相同总量的肥料施用于经腐植酸改良的土壤（阳离子交换容量为10–12 meq/100g），则可保留60–70%的施用阳离子，既能支持植物吸收，又能降低总施肥需求。 SoilBoost EA和Hyacinth Plus的初期投入成本（在马来西亚约为800–1200美元/公顷）可通过减少肥料流失和提高养分利用效率，在1–2个生长季内收回。在降雨量大的地区（沙巴、沙捞越、东海岸）的土壤中，由于淋失压力极大，提高阳离子交换容量（CEC）已成为不可或缺的措施；这属于基础建设，而非额外投入。
与施肥时机的集成
在添加了腐植酸的沙质土壤中，每公斤施用的肥料效果更为显著。生长季节内一次性施用大量氮钾肥，其养分在土壤中的保留时间将比未改良的土壤更长，从而减少了分次施肥的必要性。 然而，在降雨量大的地区（如东海岸、沙巴、沙捞越）的极轻质土壤上，分次施肥仍属明智之举：在腐植酸混入土壤阶段施用目标钾肥量的60%，剩余40%于生长中期施用。此举可分散淋溶压力，并确保在两次施肥间隔期间，因淋溶损失而导致作物在养分需求高峰期出现养分短缺的情况。
参考文献
Nardi, S., Renella, G., Ziller, K., & Concheri, G. (2021). 腐植酸通过正向调节玉米根部参与养分感知、信号传导和吸收的基因表达，从而增强植物的养分吸收和生长。《Chemosphere》213: 712–718. | 罗斯（Rose, T. J.）、莫里斯（Morris, S. G.）与维苏瓦（Wissuwa, M.）（2019）。重新审视水稻植株的内部磷利用。《可持续农业学报》36: 7.| 埃罗伊（Eroy）（2019）。腐植酸施用与油棕幼苗的土壤阳离子交换容量。《PCA-达沃田间报告与FPA技术系列》。 | 拉尔，R. (2016). 土壤质量与可持续性。载于《土壤科学进展》。施普林格出版社，第15–35页。