<编者按>林翠兰、曾思坚等同志已经就肥料中腐植酸的测定做了大量的研究工作,并在“第三届全 国绿色环保肥料新技术、新产品交流会”上做了交流,受到了与会代表的极大关注。为配合农业部 与广东省土肥总站制定肥料中腐植酸的检测办法,特发此文。希望腐植酸行业的专家、学者以及企 业的科研工作者都能积极参加讨论,以期为制定肥料中腐植酸的测定方法提供科学依据。腐植酸广 泛应用于肥料生产中,如生产腐植酸类叶面肥、腐植酸类复混肥料及土壤改良、保水剂等川,它具 有刺激作物生长、增强肥效、提高作物产量和抗性、改良土壤等功效l2><3>。但是由于肥料 中的腐植酸原料来源广泛,既有用褐煤、风化煤、泥炭加工而成的煤炭类天然腐植酸,也有通过生 物发酵而成的人工合成腐植酸(又称为生化腐植酸),而且腐植酸本身有多种组分,有黄腐酸、棕 腐酸和黑腐酸,它们在不同溶剂中有不同的溶解性,因此肥料中腐植酸的测定一直是个难题。目前 主要参照煤炭类腐植酸及腐植酸钠的测定标准进行测定I4j<习,测定值含量高低差异很大,不 能完全反映肥料中腐植酸的真实情况。2003年我们承担了《农业部行业标准—肥料中腐植酸的 测定》的制订任务,在此我们将制订标准过程中所做的研究和巫待确定与解决的问题进行总结,希 望与更多的研究腐植酸的单位、企业及专家共同探讨,以使标准的制订更具有科学性、时效性和代表性。1研究进展,.,重量法和容量法测定结果比较表1是应用腐植酸钠的测定标准阎中重量法(仲裁法)及容量法测定各类腐植酸产品的测定结果,可以得出以下几点结论:‘ (l)对于腐植酸、腐植酸钠、泥炭类产品,重量法与容量法的结果测定出腐植酸含量均在标准允许的误差范围之内。 (2)对于黄腐酸或生化黄腐酸类产品,口甲.J侧,.专题评述容量法的测定值均高于重量法测定值。 (3)对于腐植酸类肥料产品,无论是叶面肥料,还是有机(无机复混)肥料,两种测定方法之间没 有直观的规律。但联系生产该肥料的所用原料,可以发现用腐植酸或泥炭为原料生产的肥料产品, 重量法与容量法测定的腐植酸含量基本相等;而用黄腐酸或生化黄腐酸类为原料的,容量法的测定 值高于重量法的测定值,得出的规律与前面(l)、(2)点相吻合。表1重,法和容t法分别测定腐植酸产品结果比较产品类别产地产品形态重量法测定值(%)容量法测定值 (%)两种方法绝对 差值(%)是否在标准允许误差范围内11︸67,︸38 60 5464腐植酸粉剂粉剂37.463.8+0 .7是一32是是是是是是是否否否否是否否否是一‘︶内、︶ 一一04 :口07一、︶︸6腐植酸钠一3 .8一0.6--3.0+0.l﹃﹃﹃﹃2 26勺白655 42 3922料4 66气、︼01五1.1/0勺一乙U气以4飞2,.1泥炭黄腐酸‘UO4,白生化黄腐酸25.51 1.1腐植酸类叶面肥料3 4.84. 7.137 .487. 147.气j飞︸67 .…,︸00︸6黑龙江新疆新疆 山西河南河南贵州广西 山西河南广东广东广东广东 广东广西含腐植酸有机(无机复混)肥料黑龙江否否否黑龙江广东广东颗粒剂粉剂粉剂粉剂 粉剂粉剂粉剂 粉剂水剂水剂水剂水剂 水剂 水剂 粉剂 粉剂颗粒剂颗粒剂注:表中固体产品均用1%Na0H浸提后测定,测定值均以风干基计;液体产品加水浸提后测定。 测定过程中重量法和容量法表现出不同的优缺点。重量法作为仲裁法,测定较准确,但耗时长,每个 样品最少需要2天时间才能测定出结果,不适合大批量产品的测定,对于腐植酸含量较低的产品, 测定误差较大;容量法测定快速,每个样品大约需要2个小时即可获得结果,但受干扰因素多,如 低分子碳水化合物或还原物质都使测定值偏高。鉴于此,在制订标准测定方法时考虑两种途径,一 是通过改进重量法的办法,缩短测定时间,使得测定方法既准确又快速;二是直接用容量法测定。1.2肥料中腐植酸测定方法1.2.1按腐植酸组分分别测定生产腐植酸肥料所用腐植酸原料的来源不同,所含的腐植酸的组分亦不同,有的主要含棕腐酸和黑腐酸,有的含黄腐酸,它们在不同溶剂中有不同的溶解性,各自用不同的方法进行测定: (l)酸析碱溶容量法—棕腐酸和黑腐酸的测定。 该方法是取重量法和容量法之长处,将两者有机结合起来,暂且称之为“酸析碱溶容量法”。其原理 依据是不同来源的腐植酸具有不同的组分,由褐煤、风化煤加工而成的腐植酸肥料,主要含棕腐酸 和黑腐酸,利用它们溶于水和碱,不溶于酸的特点,样品浸提过滤后加酸产生沉淀,沉淀加碱再溶 解,最后用氧化还原的方法测定出碳含量,再由腐植酸碳化系数计算出产品腐植酸含量。该方法既 克服了重量法耗时长的缺点,又排除了容量法受其他还原物质、小分子碳水化合物的影响。大量的 数据表明“酸析碱溶容量法”是可行的,见表2。表2酸析碱溶容t法和重t法测定腐植酸含.结果比较产品类别产地产品形态重量法测定值(%)酸析碱溶容量法测定值(%)绝对差值(%)是否在标准允许误差范围内是是是否是是否否是4飞︶山I …0,.人,l十︸+79了0 …﹃了1.13飞J6一、︸2 4 44--6--2+l--44 00 200门,︸0 J.17︸勺44 .…只U 0 44,、︺乙U 工f︸︸匕腐植酸腐植酸钠:4石.3751 41 36 226.泥炭含腐植酸有机(无机复混)肥料是是是75伟jo0 00‘..1++一+.8 26n 7.4.黑龙江 新疆 新疆 山西 河南 河南 贵州 广西黑龙江黑龙江黑龙江广东 粉剂 粉剂颗粒剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂颗粒剂 (2)容量法—黄腐酸的测定。 黄腐酸既溶于水,又溶于酸,可直接用容量法测定它的含量。由于含黄腐酸的肥料产品既有用泥炭加 工而成的天然黄腐酸制成的(主要是叶面肥),也有用生物发酵而成的生化黄腐酸制成的,两者的 原料价格相差上百倍甚至千倍,为区别两者可以在测定值后面加以注明。(下转第20页)(上接 第巧页)实验中发现,当室温22-25℃,相对湿度65%一75%,将样品浸提后静置7天, 凡生化黄腐酸类产品,盛样的三角瓶均产生大量霉菌。究其原因是生化黄腐酸属于发酵产品,含大 量微生物,利用这个特性,可以区分天然黄腐酸和生化黄腐酸两类产品。详细、完整的温、湿度等培养条件待进一步研究确定。1.2.2不按腐植酸组分测定,直接用容量法测定按腐植酸组分分类测定棕、黑腐酸和黄腐酸,虽然结果可行,但其主要依据是产品所用的腐植酸的来源,在未知来源的情况下,测定某一腐植酸肥料产品腐植酸含量就较为困难。 从表1可以看出,除了含黄腐酸的肥料产品外,其它产品重量法和容量法所测定腐植酸含量基本是相 同的,说明容量法测定的值基本上代表了该产品的腐植酸含量,而含黄腐酸的肥料产品本身也使用 容量法测定,因此抛开一切复杂因素,最简单和有效的方法是直接用容量法测定所有类型腐植酸肥料中腐植酸的含量。2讨论(l)腐植酸本身有多种组分,它们在不同溶剂中有不同的溶解性,“酸析碱溶容量法”可以代替经典重量法测定以棕、黑腐酸为主的腐植酸肥料产品。 (2)用霉菌培养的方法可以鉴别天然黄腐酸和生化黄腐酸两类产品。 (3)容量法直接测定所有类型腐植酸肥料中腐植酸含量是目前最简单和有效的方法。肥料中腐植酸测定的研究@林翠兰
@曾思坚
@蔡蝉凤
@高凤玲
@张桥
$农业部肥料质量监督检验测试中心
$广东省土壤肥料总站! 广州 510500肥料;;腐植酸;;测定方法;;研究通过对腐植酸、泥炭、腐植酸盐、黄腐酸、生化 黄腐酸、腐植酸类肥料等腐植酸产品中腐植酸含量多种测定方法的比较研究认为,“酸析碱溶容量 法”虽然可以克服重量法和容量法的缺陷,但不适合于黄腐酸类产品的测定;容量法是测定肥料中 腐植酸含量较适合的方法;黄腐酸与生化黄腐酸可以通过在一定温、湿度条件下是否产生霉菌来判别。<1>成绍鑫,曾宪成.腐植酸与肥料.腐植酸,2001年3/4期:41～45
<2> 成绍鑫.面向21世纪的国外腐植酸农业应用研究和技术开发.腐植酸,2004年4期:4～17
<3> 闫宏刚,曲启恒,范英霞.腐植酸类肥料生产综述.第三界全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会论文集,2003年12月:79～85
<4> 中科院山西煤炭化学研究所.腐植酸的分析.腐植酸,1995年第4期:19～23
<5> HG/T/T 3278-1987腐植酸钠.中华人民共和国化工部.1987年.广西黑龙江黑龙江黑龙江广东 粉剂 粉剂颗粒剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂 粉剂颗粒剂 (2)容量法—黄腐酸的测定。 黄腐酸既溶于水,又溶于酸,可直接用容量法测定它的含量。由于含黄腐酸的肥料产品既有用泥炭加 工而成的天然黄腐酸制成的(主要是叶面肥),也有用生物发酵而成的生化黄腐酸制成的,两者的 原料价格相差上百倍甚至千倍,为区别两者可以在测定值后面加以注明。(下转第20页)(上接 第巧页)实验中发现,当室温22-25℃,相对湿度65%一75%,将样品浸提后静置7天, 凡生化黄腐酸类产品,盛样的三角瓶均产生大量霉菌。究其原因是生化黄腐酸属于发酵产品,含大 量微生物,利用这个特性,可以区分天然黄腐酸和生化黄腐酸两类产品。详细、完整的温、湿度等培养条件待进一步研究确定。1.2.2不按腐植酸组分测定,直接用容量法测定按腐植酸组分分类测定棕、黑腐酸和黄腐酸,虽然结果可行,但其主要依据是产品所用的腐植酸的来源,在未知来源的情况下,测定某一腐植酸肥料产品腐植酸含量就较为困难。 从表1可以看出,除了含黄腐酸的肥料产品外,其它产品重量法和容量法所测定腐植酸含量基本是相 同的,说明容量法测定的值基本上代表了该产品的腐植酸含量,而含黄腐酸的肥料产品本身也使用容量法测定,因此抛开一切复杂因素
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