石河子地區(qū)大量元素水溶肥產品質量調查*

尹子旭，呂小凡，馬　玲，衛(wèi)國華，曹豪杰，路夢浩，危常州（石河子大學農學院，新疆　石河子　832000）

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石河子地區(qū)大量元素水溶肥產品質量調查*

尹子旭，呂小凡，馬玲，衛(wèi)國華，曹豪杰，路夢浩，危常州*
（石河子大學農學院，新疆石河子832000）

摘要：在新疆石河子地區(qū)采集14種不同品牌、不同養(yǎng)分配比的大量元素水溶肥，以農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準為基準判斷肥料的品質。結果顯示，采集的14種肥料產品的包裝標識、肥料養(yǎng)分含量、pH值、含水量、氯元素都未完全達標。其中：肥料實際養(yǎng)分含量與標稱差異大，部分不符合質量標準要求；含水量不符合國家標準；氯元素含量嚴重超標；溶解性較差。石河子地區(qū)水溶性肥料市場產品質量差異大，亟需加強監(jiān)管。

關鍵詞：水溶性肥料；養(yǎng)分含量；包裝標識；pH值；溶解性；含水量；氯元素

新疆是典型的綠洲經濟灌溉農業(yè)區(qū)，大力推廣和普及節(jié)水灌溉技術，是新疆實現水資源可持續(xù)利用的關鍵措施之一［1］。伴隨著滴灌技術的快速發(fā)展，水溶性肥料滴灌專用肥產品迅速興起。水溶性肥料是指經水溶解或稀釋，用于灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、浸種蘸根等用途的液體或固體肥料［2］。水溶肥一般借助滴灌系統(tǒng)，將灌水和施肥相結合，提高肥料利用率，同時節(jié)省了肥料、勞力，并使灌溉均勻，實現了水肥一體化的目標。但是由于水溶性肥是新興的肥料產品，主要生產者為中小私營企業(yè)，其產品質量不穩(wěn)定，主要問題有產品包裝標識中夸大效果、不標明產品生產許可編號、肥料水溶性差、溶解速度慢、堵塞滴頭、養(yǎng)分實際含量與標識不符等問題，嚴重損害農民利益。施用水溶性肥料是滴灌地區(qū)的共識，但是也面臨著產品同質化、競爭激烈的局面。而水溶肥產品質量良莠不齊，有的打著進口旗號卻是國產產品，肥料含量不足或者超標的肥料比比皆是。本研究對石河子地區(qū)水溶性肥料的質量進行系統(tǒng)的分析，希望對市場上水溶性肥料的質量進行較為全面的比較。

1　材料與方法

1.1配方選擇

本研究采集了石河子地區(qū)農戶廣泛使用的14種不同品牌或不同養(yǎng)分配比的大量元素水溶肥樣品。產品均購自肥料零售商或由廠家提供。

1.2測試項目及方法

（1）總氮：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1977 - 2010［3］，即“水溶肥料總氮、磷、鉀含量”的測定中總氮含量測定的“蒸餾后滴定法”。（2）磷：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1977 -2010［3］，即“水溶肥料總氮、磷、鉀含量”的測定中磷含量測定的“磷鉬酸喹啉重量法”。（3）鉀：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1977 - 2010［3］，即“水溶肥料總氮、磷、鉀含量”的測定中鉀含量測定的“四苯硼酸鉀重量法”。（4）鈣和鎂：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1117 - 2010［4］，即“水溶肥料鈣、鎂、硫、氯含量”的測定中鈣和鎂含量測定的“原子吸收分光光度法”。（5）氯：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準［［4］，即“水溶肥料鈣、鎂、硫、氯含量”的測定中氯含量測定的“自動電位滴定法”。（6）銅、鐵、錳和鋅：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1974 - 2010［5］，即“水溶肥料銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬含量”的測定中銅、鐵、錳、鋅含量測定的“原子吸收分光光度法”。（7）硼：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1974 - 2010［5］，即“水溶肥料銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬含量”的測定中硼含量測定的“甲亞胺-H酸分光光度法”。（8）鉬：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準［［5］，即“水溶肥料銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬含量”的測定中鉬含量測定的“硫氰酸鈉分光光度法”。（9）pH值：參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1973 - 2010［6］，即“水溶肥料水中不溶物含量和pH值的測定”中肥料pH值的測定。（10）水中不溶物含量參照中華人民共和國農業(yè)行業(yè)標準NY/T 1973 - 2010［6］，即“水溶肥料水中不溶物含量和pH值的測定”中水中不溶物含量的測定。（11）游離水含量：參照中華人民共和國國家標準GB/T 8577 -2010［7］，即“復混肥料中游離水含量的測定——卡爾費休法”。（12）溶解速率：在15℃、20℃、25℃3種溫度條件下，分別稱取14個肥料產品1.000 g在250 mL水中反復震蕩記錄其充分溶解時間。

1.3肥料樣品特性參數

14個產品中涉及8個肥料生產廠家，標稱氮含量在6%～30%，五氧化二磷含量在10%～30%，氧化鉀含量在5%～42%，有一定的代表性（表1）。

表1　各水溶性肥料產品的基本信息

表2　各水溶肥產品包裝標識不規(guī)范情況

2　結果分析與討論

2.1肥料包裝標識規(guī)范情況

肥料標識是用于識別肥料產品及其質量、數量、特征和使用方法所做的各種表示的統(tǒng)稱［8］。肥料標識是農民購買化肥的首要借鑒指標，也是評價肥料產品質量的重要參考。依據國家標準《肥料標識內容和要求》［8］中相關要求，結合一些常見問題評價抽檢的14個產品見表2?？梢?4個產品標識全部存在問題。除表2中所列出的問題，肥料市場上還有一些常見的肥料包裝標識問題，如：只標單養(yǎng)分，不標總養(yǎng)分，單養(yǎng)分含量正負誤差超出標準范圍；產品名稱與執(zhí)行標準不一致；夸大產品作用，使用“全營養(yǎng)”“特效”等不實或夸大詞語［9］；亂用生產許可證編號，包括：（1）使用不屬于發(fā)證范圍產品卻標注生產許可證號；（2）套用其他企業(yè)許可證號；（3）實際標注的產品名稱與申領許可證產品名稱不一致；（4）是使用錯誤的格式書寫許可證編號［10］）。另外，農民對肥料標識了解不夠，被包裝標識迷惑買到假冒或偽劣化肥。因此，農民若想買到合適的肥料，要事先了解肥料包裝標識的一些知識，根據農田生產的需要對養(yǎng)分、種類、含量等進行選擇，選擇正規(guī)渠道購買正規(guī)廠家的品牌或自己使用過并有良好效益的品牌。

2.2肥料的物理性質

2.2.1肥料溶解性

溶解度是滴灌條件下肥料應用的關鍵指標，但是不少肥料并不能滿足其產品要求。部分肥料雖然能滿足國家農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準中對水中不溶物含量小于等于5%的規(guī)定［1］，但有人認為在實踐中，由于灌溉水中的堿性較強、陽離子含量較高，肥料在溶解中還可能形成沉淀，堵塞滴頭從而造成嚴重后果［11］，可見此標準并不完全適合滴灌系統(tǒng)，相比較而言水溶性肥料化工行業(yè)標準HG/T 4365-2012［12］中對于水不溶物含量小于等于0.5%的規(guī)定更為嚴格。

表3中各產品間溶解速率差異較大，例如溶解性較好的產品編號11、13、9、7、8，溶解性較差的產品編號有3、12、14、5。20℃下，水溶肥料溶解速率在19～331s之間；分析肥料水不溶物含量，對照農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準，14個肥料產品均合格。而對照中華人民共和國水溶性肥料化工行業(yè)標準HG/T 4365 - 2012［12］，水不溶物質量分數小于等于0.5%的只有產品編號為2、8、9、12的4個產品，水不溶物含量最高的編號為14的產品達到1.3%，產品不合格率達71%。

表3　不同水溶肥產品的溶解速率和水不溶物含量

2.2.2肥料的含水量

肥料的含水量是影響肥料結塊的重要因素。含水量大的肥料可能會再結晶并產生晶橋，經過長時間晶體又相互結合形成大的塊狀即結塊。肥料結塊對肥料儲存、使用、運輸加工等帶來不便，而結塊造成使用前進行破碎處理等不便［13］。農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準對水分含量值規(guī)定為小于等于3.0%［1］，經試驗測定，14個產品中只有7號產品的含水量不達標，為3.46%，1、2、3、5號肥料產品含水量在2.0%～3.0%，4、6、8、9、10號產品在1.0%～2.0%，11、12、13、14號產品小于1.0%。此外，張偉［14］進行復合肥料結塊性試驗證實，影響結塊的原因是由自身因素和外部條件組成的，自身因素主要是肥料的含水量、吸濕速度和肥料粒度；外部因素包括空氣濕度、儲存溫度、壓力和儲存時間等。因此要減少結塊現象，除肥料本身性質還應避免外部不良因素如存儲區(qū)域的溫度、濕度等。

2.3肥料養(yǎng)分含量

2.3.1大量元素

農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準中對大量元素規(guī)定“各單一大量元素測定值與標明值負偏差的絕對值應不大于1.5%［1］”。由表4可知，氮元素的養(yǎng)分不合格項測定值與標明值之差最大，為2.2%，磷為1.7%，鉀為0.8%?？傮w上大量元素水溶肥養(yǎng)分不合格測定值與標明值負偏差范圍為0.8% ～2.2%。

表4　水溶肥產品養(yǎng)分不合格項測定值與標明值間的差值［15］

2.3.2中、微量元素

農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準中對大量元素水溶肥產品類型分為了“中量元素型”和“微量元素型”［1］，前者規(guī)定產品中“中量元素含量中量應大于等于1.0%。中量元素含量指鈣鎂元素含量之和。產品應至少包含1種中量元素。含量不低于0.1%的單一中量元素均應計入中量元素含量中?！保?］后者規(guī)定“微量元素含量應大于等于0.2%。微量元素指銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬，產品至少包含一種微量元素，含量不低于0.05%的單一微量元素應計入微量元素含量中”［1］。14個收集的產品中除8號明確標明“微量元素型”（見表1），其他產品經試驗測定分為以下幾類（結合表1和表5）：（1）編號1、2、3、4、5的肥料產品與肥料標識上的微量元素含量符合。（2）編號為14的肥料產品標識所含微量元素為Zn和B，而實際卻含Zn和Mn。8號產品包裝標識中標明含Zn、Mn、B 3種微量元素，而實際只含Zn和Mn 2種微量元素。（3）編號為7、9、10、11、13的肥料產品不含微量元素，但包含中量元素，為“中量元素型”。（4）編號為6、12的肥料產品均含微量、中量元素，據農業(yè)部行業(yè)標準對大量元素水溶肥的規(guī)定“中量元素含量和微量元素含量均符合要求時，產品類型歸為微量元素型”，因此6、12號產品也為“微量元素型”。

表5　各水溶肥產品中量和微量元素及單一元素含量　%

2.3.3氯離子含量

氯離子是植物生長發(fā)育所必需的的營養(yǎng)元素之一，但植物對氯的需求量小，而大多數植物均可從雨水或灌溉水中獲得所需要的氯，所以作物缺氯癥狀很難出現［16］。新疆是干旱地區(qū)，土壤鹽堿含量高，因此施用含氯肥料可能惡化土壤性質并危害作物生長。

農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準中規(guī)定：如產品氯離子含量大于3.0%，并在包裝容器上標明“含氯”，可不檢驗該項目；包裝容器未標明“含氯”時，必須檢驗氯離子含量［1］。本試驗中14個肥料產品中只有編號為1、2、13的肥料包裝上均標明“含氯”（見表1），未標明“含氯”的產品經試驗測定：3號含氯0.5%，11號含氯2.9%，5、7、9、10號含氯量均在6.0%～10.0%，其它產品含氯量均大于20.0%，8號產品氯離子含量甚至超過30.0%。新疆土壤鹽堿偏高，土壤鹽分中氯鹽比重較大，若再施用含氯離子較高的肥料，土壤鹽漬化就會加重。菜田施用含氯肥料，銨、鉀等營養(yǎng)被土壤吸附或作物吸收后，氯離子殘留在土壤中濃度到達一定量后會對根系產生毒害，并對作物產生不同程度的危害［16］。因此新疆維吾爾自治區(qū)農業(yè)廳宣布自2002年1月1日起，全區(qū)將禁用氯離子含量超過1%的各類配方肥料，照此標準本試驗中除標明“含氯”肥料外只有肥料編號3符合標準，肥料含氯量不達標率達到90.9%。

3　肥料的酸堿性

農業(yè)部大量元素水溶性肥料行業(yè)新標準對pH值規(guī)定為3.0～9.0［1］，但從實際施用情況來看，灌溉用肥料溶液的pH值為5.0～7.0比較合適。經試驗測定，14個肥料產品中只有編號為7的肥料的pH值過低不符合農業(yè)部行業(yè)標準，大多數肥料產品的pH值在4.0～5.0之間。肥料的酸堿性隨著肥料的施入影響土壤的酸堿度，土壤的酸堿度直接對土壤中養(yǎng)分的溶解、沉淀和微生物的活動有影響，又對土壤養(yǎng)分的有效性有間接影響。而肥料酸堿性決定于所選原料及用量，例如：水溶肥原料中尿素、無水硫酸鎂、硝酸鉀、速樂硼、紅牛硫酸鉀等呈弱堿性，磷酸一銨和速溶硫酸鉀酸性較強［11］。購買肥料時要了解其酸堿性，合理施用才能提高肥效。例如新疆的石灰性土壤宜選用過磷酸鈣、氯化銨、硫酸銨等酸性肥料，能提高土壤酸性，使磷不易與鈣結合生成難溶的磷酸鈣鹽類而降低磷的有效性，還可提高微量元素的有效性［17］。此外，肥料過酸或過堿還會腐蝕包裝袋，腐蝕滴灌管道系統(tǒng)，人接觸后也會對皮膚有傷害。

4　小結

本次檢驗的14種水溶性肥料中，樣品溶解速度均較好，但水不溶物含量差別較大，超過0.5%的樣品占71%，且與肥料包裝標識不符。養(yǎng)分元素含量不合格或與標明值間偏差較大。產品含氯量高于3.0%的占大多數，有些產品含氯量超過30.0%是標準含量的10倍，且71.4%的產品未標明“含氯”。

參考文獻

［1］李猛.西北地區(qū)節(jié)水農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究［D］.陜西：西北農林科技大學，2007.

［2］NY/T 1107-2010，大量元素水溶肥料［S］.

［3］NY/T 1977-2010，水溶肥料總氮、磷、鉀含量的測定［S］.

［4］NY/T 1117-2010，水溶肥料鈣、鎂、硫、氯含量的測定［S］.

［5］NY/T1974-2010，水溶肥料銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬含量的測定［S］.

［6］NY/T 1973-2010，水溶肥料水不溶物含量和pH的測定［S］.

［7］GB/T 8577-2010，復混肥料中游離水含量的測定卡爾.費休法［S］.

［8］GB/T 18382-2001，肥料標識內容和要求［S］.

［9］葛金良，景峰.淺談肥料包裝標識存在的問題及識別方法［J］.內蒙古石油化工，2013（24）：57-58.

［10］韓艷芬，李譚芳.肥料包裝標識存在問題及對策［J］.中國標準化，2014（1）：90-93.

［11］周麗群，陳延軍，陳清.大量元素水溶肥產品性狀差異性分析［J］.磷肥與復肥，2014（2）：20-23.

［12］HG/T 4365-2012，水溶性肥料［S］.

［13］王世龍.化學品防結塊研究［D］.鄭州大學，2006.

［14］張偉.復合肥料吸濕和結塊性能及防止研究［D］.華東理工大學，2012.

［15］王勝濤，高飛，梁金鳳，等.北京都市農業(yè)區(qū)復混肥料與有機肥料質量監(jiān)測分析及對策［J］.中國土壤與肥料，2011（4）：93-97.

［16］文娜.肥料中氯離子含量對作物的影響［J］.新疆化工，2006 （1）：47-48，52.

［17］陳茂春.化肥高效施用必須注意其酸堿性［J］.中國農資，2013（21）：22.

*項目資助：農業(yè)部行業(yè)公益性專項（201103003），石河子大學大學生研究訓練計劃項目（SRP2015199），國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目（201510759049）。

收稿日期：2016—03—22

*通訊作者：危常州（1966-），男，教授，主要研究方向為新型肥料與現代施肥技術。E-mail：changzhouwei@126.com。