有機肥料中有機質檢測影響因素探討

楊 斌，楊金偉

（廣西壯族自治區產品質量檢驗研究院，廣西 南寧 530007）

有機肥料中的有機質是指其中含碳的有機化合物。有機肥料中有機質來源非常廣泛，一般來源于微生物、動物殘體，植物殘體，微生物、動物、植物的排泄物和分泌物，以及其他的廢水廢渣等[1]。有機質主要由樹質、蠟質、碳水化合物、蛋白質、木素等組成。通過分析有機質發現其主要組成元素是碳、氫、氧、氮，分別占總質量的52%～58%、3.3%～4.8%，9%～34%、3.7%～4.1%。同時，有機質中含有植物生長發育所需的各種營養元素，如氮、磷、鉀、鐵、鈣、硫、鎂等。有機質為植物生長提供各種養分，是植物生長過程中營養的主要來源之一。同時，有機肥料中的有機質也在改善土壤的物理性質，促進團粒結構的形成，以及增強土壤的保水性、保肥性和緩沖性等方面起著重要作用。由此可見，有機質作為有機肥料的重要組成部分，其含量是判斷土壤肥力的重要依據，測定其含量也是肥料分析中的主要項目。本文主要分析有機肥料中有機質的檢測方法以及檢測過程中應該注意的問題[2]。

1 檢測方法

檢測肥料中有機質含量時，根據不同的測定標準，在測定過程中所采用的檢測原理、試劑配比、計算標準等存在較大的差異。檢測肥料中有機質的方法很多，常見的有容量法、質量法、比色法等。目前，檢測有機肥料中有機質的權威標準為NY 525-2012，這是農業部發布的測定標準，也是最廣泛使用的重鉻酸鉀容量法。該方法簡單便捷，重現性好，不受其他雜質的影響，特別適用于批量檢測工作。重鉻酸鉀容量法的方法原理如下:用定量配制的重鉻酸鉀與濃硫酸混合溶液，在加熱的條件下完全氧化有機質中的碳元素，剩余的重鉻酸鉀用標準硫酸亞鐵溶液進行滴定，同時以二氧化硅為添加物作空白試驗，根據氧化前后氧化劑消耗量來計算有機碳含量，乘以系數1.724就得到有機質含量[3]。滴定過程以鄰菲羅啉為指示劑，根據消耗的重鉻酸鉀數量計算有機碳的含量，同時根據有機質中平均的含碳量再推算樣品中的有機質含量。作為一種氧化還原指示劑，鄰菲羅啉易溶于亞鐵溶液中，1個亞鐵離子與3個鄰菲羅啉分子形成深紅色的鄰菲羅啉亞鐵鉻離子，當遇上強氧化劑時就變成淡藍色的正鐵絡合物。整個滴定過程中指示劑的顏色變色如下:滴定初期以重鉻酸鉀的橙色為主，隨著滴定進行指示劑在氧化條件下呈淡藍色，同時被重鉻酸鉀的橙紅色掩蓋，滴定過程中逐漸顯出綠色，當接近滴定終點時溶液變成灰綠色，也就是綠色剛出現而不消失，當亞鐵離子滴定過量后，溶液就被染成棕紅色，這就表示已經達到滴定終點[4]。

該方法是利用返滴定法測定有機質的含量，所以保證有機肥料中的有機碳完全被氧化是檢測結果準確的必要條件。根據標準要求，在加熱氧化過程中每隔5min就要搖動三角瓶一次。特別是，加有樣品和重鉻酸鉀標液的三角瓶，要勤搖動，保證有機碳完全被氧化。另外，用于滴定標液所用的硫酸亞鐵標液必須現用現配，這是由于二價鐵離子不穩定，容易被空氣中的氧氣氧化成三價鐵離子。最后，有經驗者可以通過空白試樣和滴定試樣在滴定中所用的標液用量進行判斷有機碳的氧化程度。一般情況下，滴定試樣的標液用量如果不到空白試驗所用的1/3時，可以判斷有機碳氧化不完全，導致有機質測定結果偏低。這時應該減少樣品稱樣量，重新進行測定[5]。

2 檢測的注意事項

2.1 準確添加重鉻酸鉀溶液

重鉻酸鉀溶液是有機質含量測定時使用的主要溶液，由于其濃度較大，導致黏滯性明顯。在測定平行樣品時，即使加入的溶液量相差一滴，也會極大的影響平行樣品結果。所以，準確吸取重鉻酸鉀溶液的量就是非常重要的事情。操作時，利用胖肚移液管加入，滴加速度要緩慢，必須保證溶液完全流出后，再移出移液管[6]。

2.2 樣本的前處理工作

將樣品風干是檢測有機肥料樣品前的首要工作。這主要是因為有機肥料中含有一定量的還原性物質，例如亞鐵離子等。采用重鉻酸鉀法測定時，還原性物質會消耗一部分重鉻酸鉀，導致有機質含量的檢測結果比實際高。樣品風干過程要在陰涼、通風的環境中進行，不能直接放在陽光下照射。風干后，還要將樣品粉碎，粉碎過程一般使用粉碎機打碎，但是粉碎機的旋轉時間不可過長，避免樣品受到機器高溫的影響改變性狀，從而損失養分。粉碎過程必須完全，避免樣品顆粒過大影響檢測結果[7]。稱取樣品必須十分精確，一般要用萬分之一的電子天平稱量。筆者實驗發現，風干、攪拌研磨過篩樣品的有機質結果均高于新鮮樣品的測試結果，而且風干、攪拌研磨過篩樣品的有機質，其平行測定結果的絕對差值在0.2%以內，而新鮮樣品平行測定結果的絕對差值達到1%，已經超出標準要求范圍[8-9]。

2.3 水浴環節應注意問題

水浴是檢測中的重要一環，該步驟需在高溫條件下開展。標準要求水浴試樣必須保持在沸騰的狀態中，同時嚴格控制水浴時間，要求在水浴條件下進行30min，既不能為了省時間而縮短，也不能刻意延長水浴時間，以保證能夠完全地氧化有機碳。另外在水浴時還要定時搖動容量瓶，保證溶液充分混合。水浴完成后仔細觀察樣品顏色，如果溶液的顏色主要為綠色時，表明重鉻酸鉀的用量較小，未達到規定量，需進一步加大。

2.4 滴定時應注意問題

嚴格按照規定流程進行滴定。使用滴定管前應先排出膠頭處的氣泡，避免其對滴定數值的影響。硫酸亞鐵溶液添加到滴定管中后，應在20s后進行讀數，以保證讀數的準確性。在滴定過程中，應堅持“滿滴快搖”的原則，以實現準確滴定。讀數時眼睛應平視彎月面下緣最低點處，不得俯視或仰視讀數[10]。

2.5 氯離子的影響

當肥料中存在氯離子時，滴定時也可被重鉻酸鉀氧化，所以氯離子的存在可導致最終檢測結果偏高。如果存在這種情況，可考慮向試樣中加入約0.1 g的硫酸銀，以消除氯離子的干擾。

3 結語

檢測有機肥料中有機質含量時，NY 525-2012是目前最常使用的標準，該方法采用重鉻酸鉀返滴定法進行檢測，檢測方法方便快捷。在實際操作過程中，應做好樣品前處理、精確加入重鉻酸鉀溶液量、注意水浴時間和溫度等工作，以保證獲得準確可靠的檢測結果。