有機質四種檢測方法的比較及影響因素研究

康文靖，彭潤英，蔣端生，康端喜

(1.婁底市農產品質量安全監督檢驗檢測中心，湖南 婁底 417000；2.湖南人文科技學院生命科學系，湖南 婁底 417000)

有機質含量是判定商品有機肥、有機無機復混肥質量的一個重要指標[1-2]。部分生產廠家制定了“生物有機肥”的企業標準，該標準與農業部生物有機肥測定標準[3]不同，而是按有機無機復混肥國家標準[2]進行檢測，因國家標準GB18877-2002計算有機質時乘1.5的氧化校正系數，而農業行業標準NY884-2004則沒有乘氧化校正系數。因此，檢測方法基本相同，但結果相差較大。無論是行業標準還是國家標準，對有機肥都作了限制性規定，要求是腐熟或發酵的有機肥[3-6]，但具體生產企業并不一定按要求生產。本研究以不同種類有機物為對象，分別用灼燒法[7]、國標GB18877-2002、行標（NY/T525-2002）及油浴法檢測，比較不同檢測方法所得有機質檢測結果的差異及檢測影響因素，為準確檢測有機質提供依據。

1 材料與方法

1.1 有機肥料

考慮到生產有機肥、有機無機復合肥原料的復雜性，試驗材料對有機肥進行延伸，包括牲畜飼料、新鮮家畜糞便、不同腐熟度糞便、含碳介質等四類共16種。配制肥料用氯化銨（湖北雙環化工有限公司），過磷酸鈣（湖南永利化工廠），其他試劑均為分析純。

1.2 有機無機復混肥

分別按有機物∶氯銨∶過磷酸鈣∶氯化鉀＝2∶4∶3∶1和有機肥∶硫銨∶過磷酸鈣∶氯化鉀＝3∶3∶3∶1配制，另配2份不加有機肥作對照，實驗室混勻，每樣品配制3份以作重復。

1.3 檢測方法

所有有機肥試驗樣品風干后粉碎過0.5 mm篩，按照灼燒法、油浴法、NY/T525-2002、GB18877-2002檢測，以分析純蔗糖和鄰苯二甲酸氫鉀作參比樣，按標準要求稱樣檢測，重復3～5次，不同檢測標準主要試驗條件如表1。

表1 不同檢測標準主要試驗條件

有機無機復混肥按3個標準分別進行檢測。其中，采用NY/T525-2002標準檢測時計算結果按NY481-2002進行。有機無機復混肥料行業標準（NY481-2002標準）與GB18877-2002標準，方法和步驟基本一致，前者只是重鉻酸鉀的濃度稍高，計算公式沒有乘1.5的氧化校正系數，配制0.5 mol/L重鉻酸鉀硫酸溶液時產生重鉻酸鉀結晶，沒有采用。為便于比較，采用GB18877-2002標準檢測有機肥時不乘1.5的氧化校正系數。

2 結果與分析

2.1 不同檢測方法對有機質檢測結果的影響

為便于比較，有機物檢測結果以灼燒法為參照值，其他檢測方法的結果計算均以有機碳乘1.724得有機質檢測結果，氧化校正系數為灼燒法檢測結果與其他檢測結果的比值。蔗糖相當于含有12個完全沒有氧化的碳原子，有機碳換算為有機質的系數按2.375計算（即蔗糖分子量/12個碳原子量=342/144=2.375），鄰苯二甲酸氫鉀含有6個完全沒被氧化的碳原子、2個尚有1/4未氧化的碳原子和4個完全沒被氧化的氫原子，4個氫原子與一個碳相當，有機碳換算系數按2.267計算（即鄰苯二甲酸氫鉀分子量/7.5個碳原子量=204/90=2.267）。試驗結果見表2。從試驗結果可以看出，玉米粉、麥麩、菜餅粉，灼燒法檢測結果有機物總量都較高，為83.68%～84.51%，玉米粉和麥麩，油浴法、NY/T525法檢測結果基本一致，氧化校正系數分別為1.26和1.24；菜餅粉，NY/T525法檢測結果高于油浴法，氧化校正系數分別為1.21和1.24；GB18877檢測結果偏低，氧化校正系數為1.33～1.36。牛糞、豬廄肥、雞糞三種沒有腐熟的有機肥，灼燒法檢測結果相差較大，說明有機物總量相差較大，油浴法和NY/T525法的氧化校正系數變幅為1.11～1.34，相同有機肥氧化校正系數只相差0.01～0.05；GB18877法氧化校正系數變幅為1.23～1.45，說明氧化效果明顯低于油浴化和NY/T525法；從不同有機肥來看，牛糞的氧化校正系數較小，雞糞的氧化校正系數較大，說明雞糞相對較難為重鉻酸鉀氧化。從不同腐熟狀態的豬糞、雞糞檢測結果來看，半腐狀態的有機物總量高于腐熟狀態；油浴法和NY/T525法檢測結果基本一致，氧化校正系數為1.25～1.32，氧化校正系數差小于0.03；GB18877法氧化校正系數為1.37～1.45。無煙煤和碳質頁巖用堿性焦磷酸鹽提取不含腐殖質，灼燒法檢測有機物總量分別為54.40%和20.82%；NY/T525法檢測結果最低，只有33.63%和14.84%；油浴法檢測結果較高，為67.52%和18.56%，說明反應溫度和酸度影響重鉻酸鉀對單質碳的氧化，無煙煤油浴法檢測結果高于灼燒法，主要是因為無煙煤主要是單質碳，不應再乘換算系數。蔗糖和苯二甲酸氫鉀，三種方法都能將其完全氧化。

表2 不同檢測方法的有機質檢測結果

2.2 有機無機肥檢測結果

將已知量有機肥和化肥拌勻后，其成份與有機無機復混肥類似，以此驗證檢測結果與實際含量的符合情況。表3中含有機物是根據有機肥灼燒法檢測結果和所占的比例計算所得。有機質實測結果依據標準檢測、計算所得。從表3可以看出，有機無機肥中所含有機物總量與有機質檢測結果有較大差距，NY/T525-2002檢測結果偏低，低1.45～5.68個百分點；GB18877-2002檢測結果偏高，高2.29～5.59個百分點。檢測兩種不含有機肥的復混肥，NY/T525-2002檢測結果分別為0.54%和0.18%；GB18877-2002檢測結果分別為3.13%和1.29%。

表3 有機無機復合肥的有機質檢測結果比較（%）

2.3 氯對有機質檢測結果的影響

筆者在試驗中發現，氯化銨對有機質檢測有較大影響，試驗結果見表4，通過試驗與計算:氯化銨相當于含有機質9.45%（65.76/12×1.724），用NY/T525-2002方法于不同時間檢測氯化銨9次，檢測相當于含有機質8.58%～11.80%；用GB18877-2002方法于不同時間檢測氯化銨18次（計算時沒有乘1.5的氧化校正系數），檢測相當于含有機質8.68%～12.79%。兩種方法的平均結果都高于計算結果，并且延長沸水浴保溫時間，檢測結果明顯提高。氯化鉀的重復性相對較好，兩種方法的檢測結果都低于計算值，延長沸水浴時間對檢測結果影響較小。

表4 氯化銨、氯化鉀檢測結果

3 討論

（1）灼燒法檢測是以燒失量來計算有機物總量，結果很直觀。容量法是通過重鉻酸鉀氧化樣品中的還原性有機物來計算有機質的含量，涉及到有機物的性質，受所含還原性物質的多少和氧化難易程度所決定。在相同氧化難易情況下，重鉻酸鉀氧化法更能體現有機肥對土壤生物的貢獻。

（2）關于換算系數和氧化校正系數，作者認為換算系數主要決定于有機肥還原態成份的高低，還原態有機物多的換算系數高，反之則低，不同有機肥應有不同的換算系數，如鄰苯二甲酸氫鉀的換算系數應為2.267，并且也得到了很好的驗證，不應為1.724[8]。以灼燒法檢測結果比對重鉻酸鉀容量法檢測結果所得的氧化校正系數實質上是換算系數與氧化效果的一個綜合值。油浴法檢測結果和NY/T525-2002結果基本一致，可能是稀釋熱產生的溫度已達到甚至超過了油浴時的溫度，加上用沸水浴保溫30 min，保證了重鉻酸鉀的氧化效果。對于GB18877-2002的氧化校正系數，根據筆者試驗發現有明顯不妥之處，檢測結果高于實際含量。

4 小結

（1）不同檢測方法氧化有機肥的效果不同，油浴化和NY/T525-2002法有機質氧化溫度較高，氧化較徹底，與灼燒法比較，校正系數值為1.25～1.37；GB18877-2002法水浴溫度較低，氧化效果相對要差，與灼燒法比較，校正系數值1.23～1.45。

（2）不同有機肥的氧化校正系數不同，由有機肥所含還原物質的多少和氧化難易程度共同決定。

（3）GB18877-2002法檢測有機無機復合肥中有機質，因氧化校正系數高，氯離子消耗掉的氧化劑量也乘了1.5的氧化校正系數，檢測計算結果比實際有機物含量要高。NY/T525-2002法檢測結果低于灼澆法檢測結果，可能是有機質換算系數1.724偏低和有機物未完全氧化所造成。

（4）氯離子對有機質檢測結果產生影響，與根據含氯量的計算結果有少量出入，添加氯化銨的檢測結果重現性較差，而添加氯化鉀的檢測結果重現性較好。

[1]段旭光，曾雷，付美云，等.紅外光譜對有機廢棄物堆肥的監測研究[J].湖南農業科學，2009，（5）:74-76，80.

[2]劉華，衛志東.有機肥料中有機質測定方法的探討[J].安徽化工，2006，32（2）:66-67.

[3]NY/T884-2004，生物有機肥[S].

[4]GB18877-2002，有機無機復混肥[S].

[5]NT525-2002，有機肥料[S].

[6]NY481-2002，有機無機復合肥[S].

[7]NY/T395-1995，有機肥料有機物總量的測定[S].

[8]周俊，蔡煥生，王曉綱，等.有機無機復混肥中有機質測定方法的比較研究[J].中國生態農業學報，2007，15（6）:92-97.