腐植酸自身不僅具有綠色、廉價(jià)、高效等優(yōu)點(diǎn),加入水溶肥料中還充分發(fā)揮了節(jié)水、節(jié)肥、增效、抗逆、省工等顯著優(yōu)勢(shì),在作物上的應(yīng)用效果得到廣泛認(rèn)可,從而帶動(dòng)腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。現(xiàn)從水溶肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及其比較、腐植酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比較、腐植酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建3個(gè)方面進(jìn)行討論。
水溶肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品類型和覆蓋范圍存在較大差異。
(1)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)《Water soluble fertilizer-general requirements(ISO 18645-2016)》(水溶性肥料-通用要求)。
(2)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)僅包括《微量元素葉面肥料(GB/T 17420-1998)》和《含有機(jī)質(zhì)葉面肥料(GB/T 17419-2018)》。
(3)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括《水溶性肥料(HG/T 4365-2012)》和《尿素-硝銨溶液(HG/T 4848-2016)》。
(4)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括《含腐植酸水溶肥料(NY 1106-2010)》《含氨基酸水溶肥料(NY 1429-2010)》《大量元素水溶肥料(NY 1107-2010)》《中量元素水溶肥料(NY 2266-2012)》《微量元素水溶肥料(NY 1428-2010)》和《尿素硝酸銨溶液(NY 2670-2015)》等。
(1)水溶肥料概念。
從廣義上講,凡是能水溶的肥料均為水溶肥料,如尿素、硝銨、氯化鉀等均為水溶肥料,但不同標(biāo)準(zhǔn)中的水溶肥料概念有所不同。
ISO 18645-2016水溶性肥料是指完全溶解于水的,適用于灌溉施肥、噴灌及葉面應(yīng)用的肥料。
HG/T 4365-2012水溶肥料是指以氮、磷、鉀為主的,完全溶解于水,用于滴灌施肥和噴灌施肥的二元或三元肥料,可添加中微量元素等。
NY 1107-2010中水溶肥料的概念是經(jīng)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)指標(biāo)要求。
ISO 18645-2016規(guī)定總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥20%,中微量元素標(biāo)明值即可,水不溶物≤0.5%,允許產(chǎn)品為單一營(yíng)養(yǎng)元素水溶肥料。
HG/T 4365-2012規(guī)定固體產(chǎn)品總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥50%,液體產(chǎn)品總養(yǎng)分≥30%。同時(shí)規(guī)定了微量元素總量標(biāo)明值0.1%~3.0%和中量元素總量標(biāo)明值≥2.0%,水不溶物要求與ISO 18645-2016相同。
NY 1107-2010大量元素水溶肥料分為中量元素型和微量元素型。規(guī)定大量元素含量固體產(chǎn)品≥50%,液體產(chǎn)品≥500 g/L,中量元素含量≥1.0%,微量元素含量0.2%~3.0%,水不溶物≤5%。
HG/T 4365-2012和NY 1107-2010均要求至少含有兩種大量營(yíng)養(yǎng)元素。
NY 2266-2012和NY 21428-2010規(guī)定中量/微量元素含量≥10%或100 g/L。
GB/T 17420-1998與NY 21428-2010的指標(biāo)要求相近。GB/T 17420-1998要求兩種或兩種以上的微量元素,含量<0.2%的不計(jì)入。NY 21428-2010規(guī)定至少包含一種微量元素,含量不低于0.05%的微量元素計(jì)入微量元素含量,鉬元素含量不高于1.0%(單質(zhì)含鉬微量元素產(chǎn)品除外)。
腐植酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)未形成體系,僅有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《含有機(jī)質(zhì)葉面肥料(GB/T 17419-2018)》和農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《含腐植酸水溶肥料(NY 1106-2010)》。
(1)腐植酸概念。
腐植(殖)酸概念及名稱的差異,主要由于土壤學(xué)家對(duì)土壤腐殖酸的認(rèn)識(shí)與煤化工專家對(duì)礦物源腐植酸的認(rèn)識(shí)不同所致。腐植酸水溶肥料產(chǎn)品中使用的腐植酸主要為礦物源腐植酸,沒有企業(yè)會(huì)選擇土壤腐殖酸作為水溶肥料產(chǎn)品的原料。
《農(nóng)業(yè)用腐植酸和黃腐酸原料制品 分類(GB/T 35112-2017)》和《腐植酸微量元素肥料(HG/T 5333-2018)》中腐植酸的概念為腐殖物質(zhì)中一組分子量較大的,只能溶于稀堿溶液,不能溶于酸和水,具有芳香族和脂肪族及多種官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征的,呈黑色或棕黑色的無定形有機(jī)弱酸混合物。
《含腐植酸水溶肥料(NY 1106-2010)》《含腐植酸尿素(HG/T 5045-2016)》和《腐植酸復(fù)合肥料(HG/T 5046-2016)》中,腐植酸是由動(dòng)植物殘?bào)w經(jīng)過微生物分解、轉(zhuǎn)化以及地球化學(xué)作用等系列過程形成的,從泥炭、褐煤或風(fēng)化煤提取而得的,含苯核、羧基和酚羥基等無定形高分子化合物的混合物。
《腐植酸有機(jī)-無機(jī)復(fù)合肥料(T/CHAIA 2-2018)》《腐植酸有機(jī)肥料(T/CHAIA 5-2018)》等協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中腐植酸定義為動(dòng)植物殘?bào)w,主要是植物殘?bào)w,經(jīng)過微生物分解和合成,以及地球物理、化學(xué)的一系列相互作用過程形成的一類富含羧基、酚羥基、醌基、羰基、甲氧基等多種活性官能團(tuán)的非均一脂肪-芳香族無定形有機(jī)高分子混合物,主要從風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中活化、提取和分離,還可以通過特種微生物發(fā)酵手段從潔凈的生物質(zhì)資源中經(jīng)腐殖化作用轉(zhuǎn)化而來。
(2)指標(biāo)要求。
GB/T 17419-2018規(guī)定有機(jī)質(zhì)含量≥100 g/L,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥80 g/L,微量元素含量≥20 g/L,水不溶物≤5%。
NY 1106-2010規(guī)定含腐植酸水溶肥料包括大量元素型和微量元素型。大量元素型分為固體和液體兩種劑型,微量元素型僅為固體劑型。大量元素型含腐植酸水溶肥料要求腐植酸含量≥3.0%或30 g/L,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥20.0%或200 g/L,水不溶物含量≤5.0%;微量元素型含腐植酸水溶肥料要求微量元素含量≥6.0%,其他與大量元素型相同。
(3)腐植酸測(cè)定方法。
目前,腐植酸測(cè)定方法主要包括容量法、重量法及重鉻酸鉀氧化-比色法等。
《含腐植酸水溶肥料(NY 1106-2010)》《腐植酸復(fù)合肥料(HG/T 5046-2016)》《含有機(jī)質(zhì)葉面肥料(GB/T 17419-2018)》《腐植酸有機(jī)-無機(jī)復(fù)合肥料(T/CHAIA 2-2018)》和《腐植酸復(fù)合肥料(T/CHAIA 3-2018)》采用重鉻酸鉀氧化-硫酸亞鐵滴定法(容量法)。
《腐植酸微量元素肥料(HG/T 5333-2018)》《腐植酸銨肥料分析方法(HG/T 3276-2012)》《礦物源腐植酸鉀(T/CHAIA 4-2018)》和《腐植酸有機(jī)肥料(T/CHAIA 5-2018)》采用重量法。
《含腐植酸尿素(HG/T 5045-2016)》采用重鉻酸鉀氧化-比色法。
各方法腐植酸碳系數(shù)、沉淀系數(shù)及氧化校正系數(shù)等引入有所不同,所得測(cè)定結(jié)果也有較大差異。
根據(jù)我國(guó)水溶肥料、腐植酸水溶肥料的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀,中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)將組織相關(guān)腐植酸水溶肥料企業(yè)、教學(xué)科研單位制定系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),從而形成腐植酸水溶肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系、腐植酸測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn)體系、效果評(píng)價(jià)和應(yīng)用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系等。
(1)腐植酸大量元素水溶肥料;
(2)腐植酸中量元素水溶肥料;
(3)腐植酸微量元素水溶肥料;
(4)腐植酸單一中微量元素水溶肥料(如腐植酸+Mg、B、Zn等);
(5)腐植酸有益元素水溶肥料(如腐植酸+Si等)。
(1)腐植酸含量測(cè)定;
(2)腐植酸碳系數(shù)測(cè)定;
(3)腐植酸有效官能團(tuán)含量測(cè)定;
(4)腐植酸定性測(cè)定(如紅外光譜)。
(1)腐植酸水溶肥料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范;
(2)腐植酸水溶肥料效果評(píng)價(jià);
(3)腐植酸水溶肥料抗硬水能力評(píng)價(jià)方法及要求等。
綜上所述,依據(jù)適用性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)準(zhǔn)制定原則建立腐植酸水溶肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)體系。加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì),根據(jù)水溶肥料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)等整體規(guī)劃,制定滿足市場(chǎng)需求的系列團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),建立專業(yè)的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)體系。進(jìn)一步適應(yīng)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水溶肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,充分利用和發(fā)揮市場(chǎng)的作用,提高企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品選型和農(nóng)戶產(chǎn)品選擇的自由度。指標(biāo)當(dāng)嚴(yán)則嚴(yán),如水不溶物含量應(yīng)要求≤0.5%,適應(yīng)滴灌、微噴等水肥一體化的發(fā)展和應(yīng)用;當(dāng)寬則寬,如液體大量元素產(chǎn)品總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)可以降低要求,降低企業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)民使用的成本。未來與國(guó)際接軌,制定腐植酸水溶肥料國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。