腐植酸水溶肥料标准体系构建
2019-03-24
腐植酸自身不仅具有绿色、廉价、高效等优点，加入水溶肥料中还充分发挥了节水、节肥、增效、抗逆、省工等显著优势，在作物上的应用效果得到广泛认可，从而带动腐植酸肥料产业迅速发展。现从水溶肥料产品标准及其比较、腐植酸水溶肥料标准及相关标准比较、腐植酸水溶肥料标准体系构建3个方面进行讨论。
1 水溶肥料产品标准及其比较
1.1 水溶肥料产品标准概况
水溶肥料产品标准有ISO国际标准、国家标准、化工行业标准和农业行业标准，产品类型和覆盖范围存在较大差异。
（1）国际标准《Water soluble fertilizer-general requirements（ISO 18645-2016）》（水溶性肥料-通用要求）。
（2）国家标准仅包括《微量元素叶面肥料（GB/T 17420-1998）》和《含有机质叶面肥料（GB/T 17419-2018）》。
（3）化工行业标准包括《水溶性肥料（HG/T 4365-2012）》和《尿素-硝铵溶液（HG/T 4848-2016）》。
（4）农业行业标准包括《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《尿素硝酸铵溶液（NY 2670-2015）》等。
1.2 水溶肥料产品标准比较
（1）水溶肥料概念。
从广义上讲，凡是能水溶的肥料均为水溶肥料，如尿素、硝铵、氯化钾等均为水溶肥料，但不同标准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，适用于灌溉施肥、喷灌及叶面应用的肥料。
HG/T 4365-2012水溶肥料是指以氮、磷、钾为主的，完全溶解于水，用于滴灌施肥和喷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经水溶解或稀释，用于灌溉施肥、叶面施肥、无土栽培、浸种蘸根等用途的液体或固体肥料。
（2）指标要求。
ISO 18645-2016规定总养分（N+P2O5+K2O）≥20%，中微量元素标明值即可，水不溶物≤0.5%，允许产品为单一营养元素水溶肥料。
HG/T 4365-2012规定固体产品总养分（N+P2O5+K2O）≥50%，液体产品总养分≥30%。同时规定了微量元素总量标明值0.1%～3.0%和中量元素总量标明值≥2.0%，水不溶物要求与ISO 18645-2016相同。
NY 1107-2010大量元素水溶肥料分为中量元素型和微量元素型。规定大量元素含量固体产品≥50%，液体产品≥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均要求至少含有两种大量营养元素。
NY 2266-2012和NY 21428-2010规定中量/微量元素含量≥10%或100 g/L。
GB/T 17420-1998与NY 21428-2010的指标要求相近。GB/T 17420-1998要求两种或两种以上的微量元素，含量＜0.2%的不计入。NY 21428-2010规定至少包含一种微量元素，含量不低于0.05%的微量元素计入微量元素含量，钼元素含量不高于1.0%（单质含钼微量元素产品除外）。
2 腐植酸水溶肥料标准及相关标准比较
2.1 腐植酸水溶肥料标准概况
腐植酸水溶肥料标准未形成体系，仅有国家标准《含有机质叶面肥料（GB/T 17419-2018）》和农业行业标准《含腐植酸水溶肥料（NY 1106-2010）》。
2.2 腐植酸水溶肥料相关标准比较
（1）腐植酸概念。
腐植（殖）酸概念及名称的差异，主要由于土壤学家对土壤腐殖酸的认识与煤化工专家对矿物源腐植酸的认识不同所致。腐植酸水溶肥料产品中使用的腐植酸主要为矿物源腐植酸，没有企业会选择土壤腐殖酸作为水溶肥料产品的原料。
《农业用腐植酸和黄腐酸原料制品 分类（GB/T 35112-2017）》和《腐植酸微量元素肥料（HG/T 5333-2018）》中腐植酸的概念为腐殖物质中一组分子量较大的，只能溶于稀碱溶液，不能溶于酸和水，具有芳香族和脂肪族及多种官能团结构特征的，呈黑色或棕黑色的无定形有机弱酸混合物。
《含腐植酸水溶肥料（NY 1106-2010）》《含腐植酸尿素（HG/T 5045-2016）》和《腐植酸复合肥料（HG/T 5046-2016）》中，腐植酸是由动植物残体经过微生物分解、转化以及地球化学作用等系列过程形成的，从泥炭、褐煤或风化煤提取而得的，含苯核、羧基和酚羟基等无定形高分子化合物的混合物。
《腐植酸有机-无机复合肥料（T/CHAIA 2-2018）》《腐植酸有机肥料（T/CHAIA 5-2018）》等协会团体标准中腐植酸定义为动植物残体，主要是植物残体，经过微生物分解和合成，以及地球物理、化学的一系列相互作用过程形成的一类富含羧基、酚羟基、醌基、羰基、甲氧基等多种活性官能团的非均一脂肪-芳香族无定形有机高分子混合物，主要从风化煤、褐煤、泥炭中活化、提取和分离，还可以通过特种微生物发酵手段从洁净的生物质资源中经腐殖化作用转化而来。
（2）指标要求。
GB/T 17419-2018规定有机质含量≥100 g/L，总养分（N+P2O5+K2O）≥80 g/L，微量元素含量≥20 g/L，水不溶物≤5%。
NY 1106-2010规定含腐植酸水溶肥料包括大量元素型和微量元素型。大量元素型分为固体和液体两种剂型，微量元素型仅为固体剂型。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，总养分（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%，其他与大量元素型相同。
（3）腐植酸测定方法。
目前，腐植酸测定方法主要包括容量法、重量法及重铬酸钾氧化-比色法等。
《含腐植酸水溶肥料（NY 1106-2010）》《腐植酸复合肥料（HG/T 5046-2016）》《含有机质叶面肥料（GB/T 17419-2018）》《腐植酸有机-无机复合肥料（T/CHAIA 2-2018）》和《腐植酸复合肥料（T/CHAIA 3-2018）》采用重铬酸钾氧化-硫酸亚铁滴定法（容量法）。
《腐植酸微量元素肥料（HG/T 5333-2018）》《腐植酸铵肥料分析方法（HG/T 3276-2012）》《矿物源腐植酸钾（T/CHAIA 4-2018）》和《腐植酸有机肥料（T/CHAIA 5-2018）》采用重量法。
《含腐植酸尿素（HG/T 5045-2016）》采用重铬酸钾氧化-比色法。
各方法腐植酸碳系数、沉淀系数及氧化校正系数等引入有所不同，所得测定结果也有较大差异。
3 腐植酸水溶肥料标准体系构建
根据我国水溶肥料、腐植酸水溶肥料的标准现状，中国腐植酸工业协会将组织相关腐植酸水溶肥料企业、教学科研单位制定系列团体标准，从而形成腐植酸水溶肥料产品标准体系、腐植酸测定方法标准体系、效果评价和应用技术标准体系等。
3.1 产品标准体系
（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）腐植酸单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）。
3.2 方法标准体系
（1）腐植酸含量测定；
（2）腐植酸碳系数测定；
（3）腐植酸有效官能团含量测定；
（4）腐植酸定性测定（如红外光谱）。
3.3 其他
（1）腐植酸水溶肥料应用技术规范；
（2）腐植酸水溶肥料效果评价；
（3）腐植酸水溶肥料抗硬水能力评价方法及要求等。
综上所述，依据适用性、科学性、经济性的标准制定原则建立腐植酸水溶肥料产品标准体系。加强顶层设计，根据水溶肥料国家标准、行业标准、地方标准等整体规划，制定满足市场需求的系列团体标准，建立专业的团体标准体系。进一步适应工农业生产和水溶肥料产业发展需求，充分利用和发挥市场的作用，提高企业生产产品选型和农户产品选择的自由度。指标当严则严，如水不溶物含量应要求≤0.5%，适应滴灌、微喷等水肥一体化的发展和应用；当宽则宽，如液体大量元素产品总养分（N+P2O5+K2O）可以降低要求，降低企业生产和农民使用的成本。未来与国际接轨，制定腐植酸水溶肥料国家标准。
