孫德輝 (福建省產品質量檢驗研究院,福建 福州 350002)
隨著時代的發展,農業領域的自然性逐漸被打破,農業與工業之間的結合越發緊密;化學肥料即主要通過化學合成或混合的方式得到,在現代化農業生產中發揮了重要的促進作用。
化肥的應用具有其必然性。從世界范圍來看,隨著人口的增長、環境地變化,人類所擁有的可耕地越來越少,糧食與人口的矛盾越來越突出,尤其在國內,人均耕地遠不足世界平均水平;為了解決這一問題,大量使用化學肥料提高農作物單產是唯一的途徑。
化肥是一種有效地農業產量促進因素,這是毫無質疑的,一方面發揮了積極地增產作用,但另一方面,化學肥料對土壤的影響是一柄雙刃劍,長期使用會導致土壤生態環境惡化及板結,減低農作物的根系生長。
從經濟學角度來說,化學肥料的應用范圍越廣、分量越大,導致的不合理應用現象就越多,化肥中各種成分的掌控就越困難;如果存在使用不當的情況,就會造成化肥功效下降。同時,一些化肥中往往存在有害成分,或者以次充好、質量低下等。因此,準確檢驗化肥中的成分是企業面臨的重要問題,它關系到企業的生存和農業經濟的可持續發展。
結合我國農業領域中化肥應用的問題,不難看出,盲目、大量的投入化肥產品應用是主要表現。在應用個過程中,缺乏科學地計算,沒有形成統一的標準,對化肥本身的性能以及土壤的需求不了解等。由此會造成一些土地投入某一種肥料養分過剩,或者某一種肥料養分嚴重不足,進而影響農業經濟的正常發展。
根據農業生產中對化肥品種的需求,化肥的主要檢驗分析對象是氮磷鉀三種成分。
按GB/T 8571制備樣品,氮肥的主要分析檢驗方法有三種,分別是加堿直接蒸餾法、滴定法和甲醛法。
加堿直接蒸餾適應大部分硫酸銨、氯化銨、硝酸銨和僅含銨態氮的復混肥料,根據銨態氮肥的特點:(NH4)2SO4+2NaOH-2NH4OH+Na2SO4,在加熱過程中產生氣體;并利用堿性溶液完全吸收,加入指示劑,利用標準酸液進行中和滴定。
直接滴定法又叫酸量法,是一種操作步驟比較簡單的定量方法,可直接用硫酸或鹽酸標準滴定溶液進行容量滴定的方法;甲醛法適用于硫酸銨、氯化銨類氮肥,其原理是在銨鹽溶液中加入甲醛發生縮合反應,用氫氧化鈉標液滴定所成成的酸來計算肥料中的氮含量。
磷肥是典型的礦石類肥料,不能溶解于水和弱酸,主要成分過磷酸鈣、磷酸二氫鈣等。在檢測過程中可以先通過視覺觀察的方法,磷肥為灰白色粉末,顆粒堅硬不容易粘連。通過化學手段檢驗,可以利用堿性檸檬酸銨提取磷肥中的有效成分;按GB/T 8571、HG/T 2843制備樣品以及準備材料,用水和乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)溶液提取復混肥料中水溶性磷和有效磷,提取液中正磷酸根離子在酸性介質中與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀,用磷鉬酸喹啉重量法測定磷的含量。
鉀肥的分析檢驗所利用到的國家標準包括GB 15063、GB/T 8574、GB/T 17767.1,是現行較為先進、有效而精確的方式。原理是利用四苯硼酸鈉溶液沉淀試樣溶液中鉀離子,將沉淀過濾、干燥及稱重。由此計算出單位鉀肥中有效鉀元素的含量。
在化肥分析檢驗中,絕大部分手段是利用化學實驗來實現的,但化學肥料本身是一種復雜的物質,要做到精確檢驗就必須針對方式方法進行優化。
本質上說,化肥的有效養分是一種混合成,無論是以何種狀態表現的,其有效成分只占據一部分。混合型式的化肥樣本,不能簡單地利用化學方程式進行判斷,同時考慮操作、儀器等方面的誤差,可以采取適當增大樣品稱樣量的手段。
改變現有的手工操作多的局面,進一步提升科技工作硬件和設施水平,如多元素測定儀器等設備。例如通過分子感應材料,探針技術與信息技術、計算機技術的結合,可以作為快速的檢驗手段,及時獲得化肥產品的成分比例和養分結果。
化肥分析檢驗工作是一項實踐性很強的科學工作,需要嚴謹的工作態度、熟練和科學的操作技能,這不但要求從業人員具有相關的檢驗專業知識和分析水平,也要求具有主人翁的負責任態度,認真完成自身的工作,對每一個數據負責;提升檢測人員的檢驗素質可以從兩個方面入手,其一是體制方面,由企業或農業管理部門完善從業人員的管理制度和問責體系,其二是不斷增強他們的專業學習培訓內容,緊跟最新的國家標準要求及當今科技發展水平的進步。
綜上所述,提高化肥分析檢驗準確度是確保化肥質量的重要手段,也是進行科學運用,合理施肥的工作基礎。隨著我國農業經濟發展所面臨的問題越來越嚴峻,化肥應用的范圍越來越廣泛,更應該加強對化肥分析檢驗工作的關注,確保我國農業生產的可持續發展。
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