肥料中磷含量測定方法研究

□文/田靜 趙麗芳 劉鵬飛 于軍 張娟

作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)物質(zhì)之一，肥料不僅提供了植物必需的營養(yǎng)元素，還能改善土壤性質(zhì)，提高土壤肥力，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支撐。目前市場上肥料產(chǎn)品種類繁多，有復(fù)合肥料、水溶肥料、有機(jī)肥料和微生物肥料等，各類產(chǎn)品的性質(zhì)不同，養(yǎng)分含量不同，相應(yīng)的檢驗(yàn)方法也各不相同。本篇主要討論了不同種類肥料產(chǎn)品中磷含量的性質(zhì)、測定方法和注意事項(xiàng)，總結(jié)最佳的檢測方法，為實(shí)際工作中檢測方法的選擇提供理論依據(jù)。

一、無機(jī)類產(chǎn)品

（一）復(fù)肥類產(chǎn)品

復(fù)肥類產(chǎn)品養(yǎng)分含量高，生產(chǎn)工藝簡單，儲存、運(yùn)輸、施用方便，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。常見的復(fù)肥類產(chǎn)品有復(fù)合肥料、復(fù)混肥料、摻混肥料以及有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料，復(fù)合肥料和復(fù)混肥料雖有一字之差，但這兩種肥料的原料基本一致，且相同配合式的這兩種肥料肥效相差不大，新實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)將這兩種肥料統(tǒng)稱為復(fù)合肥料［1］。這幾種肥料通常磷養(yǎng)分含量較高，且磷源大致相同，其有效磷及水溶性磷含量的檢測方法也是相同的，目前常見的方法為磷鉬酸喹啉重量法、等離子發(fā)射光譜法和流動分析儀法。

1.有效磷的提取及測定

各方法中有效磷的提取方式相同，通常采用乙二酸四乙酸二鈉（EDTA）振蕩或檸檬酸溶液超聲兩種方法，2021年新實(shí)施的國家標(biāo)準(zhǔn)中仲裁法提供了一種提取有效磷的新方法，即用堿性EDTA溶液加熱煮沸提取，該方法可使試液中的非正磷酸鹽完全轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，適用于原料中含有非正磷酸鹽的復(fù)肥的測定［1］。得到提取液后，通過重量法、等離子發(fā)射光譜法或流動分析儀法測定，三種測定方法中磷鉬酸喹啉重量法操作簡單，易于各實(shí)驗(yàn)室普及，且樣品中其他養(yǎng)分對測定的影響小，測定結(jié)果穩(wěn)定，應(yīng)用較為廣泛，已經(jīng)作為通用測定方法新的國際標(biāo)準(zhǔn)推廣使用［2］。

2.注意事項(xiàng)

重量法的實(shí)驗(yàn)過程中，要保證有效磷被充分提取，沉淀劑的用量適當(dāng)，坩堝的處理恰當(dāng)，才能得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果［3］。操作時需要注意以下幾點(diǎn)：一是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定稱樣時用濾紙包裹樣品放入容量瓶中，實(shí)驗(yàn)證明，用減重法稱量樣品，操作簡便，準(zhǔn)確度也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求［4］。二是提取有效磷時，復(fù)合肥料、摻混肥料和有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料多選用EDTA振蕩或檸檬酸超聲提?。?］，而對于磷源不確定的樣品，應(yīng)優(yōu)先采用EDTA提取。三是吸取完處理的樣品后要加水稀釋溶液，加水量不宜過少，以免顆粒沉淀生成太多。四是煮沸后盡量自然冷卻至室溫，不可急冷，以免由于短時間內(nèi)溫差太大引起沉淀的物理性變化。

（二）水溶肥類產(chǎn)品

水溶肥料是一種可完全溶于水的復(fù)合肥料，能迅速溶解于水中，較傳統(tǒng)的復(fù)肥類產(chǎn)品。水溶肥料的施用方法靈活簡單，可通過滴灌、噴灌、土壤澆灌、葉面噴施、無土栽培等方式使用。2020年9月13日起，相關(guān)部門對大量元素水溶肥料等7類肥料產(chǎn)品不再實(shí)行肥料登記，改為備案［6］，這一舉措無疑減輕了企業(yè)負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提高了企業(yè)肥料產(chǎn)品的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化效率。

1.磷含量的提取及測定

因?yàn)樵虾蜕a(chǎn)工藝不同與復(fù)肥，水溶肥料磷含量的提取方式也不同，稀硝酸溶液充分溶解即可提取完全。水溶肥料中磷含量的測定通常采用磷鉬酸喹啉重量法，該方法易于操作，結(jié)果準(zhǔn)確穩(wěn)定。

2.磷含量測定常見問題

以亞磷酸鉀為例，亞磷酸鉀含有豐富的磷鉀元素，但其中的磷為+3價磷，不能快速有效的轉(zhuǎn)化為正磷酸根被作物吸收利用，然而亞磷酸根對作物可以起到獨(dú)特的殺菌、抑菌作用［7］。目前我國對該產(chǎn)品的檢測和應(yīng)用沒有現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)，不管是作為肥料還是殺菌劑都存在一定的爭議，如何評價該類產(chǎn)品的作用，是現(xiàn)在急需解決的一個問題。此外農(nóng)用聚磷酸銨產(chǎn)品作為水溶肥料原料在土壤中的有效性已被證實(shí)［8］，聚磷酸鹽的螯合性和緩釋性也需要進(jìn)一步的研究。

二、有機(jī)類產(chǎn)品

有機(jī)類肥料可以提供比較全面的營養(yǎng)成分，且能夠改良土壤物理、化學(xué)和生物性能，熟化土壤，培肥地力，在我國有著悠久的使用歷史。有機(jī)類肥料不同于化學(xué)肥料，氮磷鉀含量低，有機(jī)質(zhì)含量高，養(yǎng)分釋放慢，肥效長久而均衡，多用作經(jīng)濟(jì)作物的底肥或基肥，與化學(xué)肥料配合施用，可充分發(fā)揮其效益。

（一）有機(jī)類肥料總磷的提取及測定

目前，分光光度法在含磷肥料、含磷農(nóng)藥、洗衣粉等產(chǎn)品磷酸鹽測定中應(yīng)用廣泛［9-11］。有機(jī)類肥料的總磷普遍采用分光光度法測定［9］，其原理是在一定酸度下，待測液中的磷酸根離子與偏釩酸和鉬酸反應(yīng)生成黃色的三元雜多酸，黃色溶液的吸光度與磷濃度呈正比，從而得出磷含量［11］。有機(jī)肥類樣品的前處理一般使用硫酸—過氧化氫消煮的方法處理。處理后的試液，可同時用于氮、磷和鉀的測定，方便快捷［12］。

（二）注意事項(xiàng)

分光光度法測定有機(jī)肥類產(chǎn)品總磷含量要注意以下兩點(diǎn)：一是適用于原料來源單一且養(yǎng)分含量較低的有機(jī)肥料總磷含量的測定；二是采用硫酸—過氧化氫消解有機(jī)肥料至溶液呈無色或淺黃色后，應(yīng)繼續(xù)加熱趕盡過氧化氫，若有殘留，加入釩鉬酸銨顯色劑顯色時，過氧化氫會與顯色劑中的硝酸反應(yīng)，生成棕紅色的NO2氣體，再重新溶解在硝酸中，使溶液顏色變深，影響總磷的比色。

三、小結(jié)

本文討論了肥料中磷含量的測定方法，磷鉬酸喹啉重量法在磷含量較高的復(fù)肥、水溶肥等無機(jī)類肥料中最為常用，其準(zhǔn)確度、精密度均能達(dá)到要求，實(shí)驗(yàn)步驟易于操作，且不需要昂貴的分析設(shè)備。對于磷含量較低的有機(jī)類肥料，常用磷鉬黃分光光度法測定，這種方法檢出限低，結(jié)果精確。目前市場上常見的肥料產(chǎn)品種類較多，需根據(jù)不同產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，才能保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。