《含腐植酸水溶硅肥》團體標準編制說明

1 工作簡況（包括任務來源、協(xié)作單位、主要工 作過程、標準主要起草人及其所做工作等）

1.1 任務的來源

隨著化肥的大量使用，土壤酸化嚴重，作物的產(chǎn)量和質(zhì)量都受到嚴重影響?；室呀?jīng)不再是決定作物產(chǎn)量和性狀的決定因素，由于土壤酸化使作物對硅、鈣、磷等元素的吸收造成障礙，植株缺素嚴重，倒伏、爛果、病害等現(xiàn)象直接影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，科學的補充有益元素是今后特種肥料的一個發(fā)展方向。腐植酸和硅結(jié)合是一個最佳的組合體。腐植酸能夠充分保證硅的活性，同時又能促進植物的生長，抵抗病蟲害；硅可以顯著提高植株莖稈強度，抗倒伏，同時可以促進有益礦物質(zhì)的吸收提高作物品質(zhì)。上世紀20年代中期，美國的農(nóng)業(yè)研究人員提出了水稻是喜硅作物，硅元素是水稻健康生長的必須元素。我國是世界上主要產(chǎn)稻國家之一，水稻在我國農(nóng)業(yè)文明中有著悠久的歷史和重要的地位，但我國的大部分產(chǎn)稻地區(qū)土壤的有效硅含量不足，影響了水稻的產(chǎn)量，成為制約水稻高產(chǎn)的重要因素之一。腐植酸作為天然的有機高分子混合物，其在實現(xiàn)“土肥和諧”中起到了至關重要的作用，腐植酸類產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應用于農(nóng)業(yè)領域。在中國腐植酸工業(yè)協(xié)會標準化技術委員會秘書處及企業(yè)的推動下，開展了《含腐植酸水溶硅肥》團體標準的制定工作。本標準由遼寧順屹農(nóng)業(yè)科技有限公司提出，中國腐植酸工業(yè)協(xié)會標準化技術委員會歸口，由遼寧順屹農(nóng)業(yè)科技有限公司、順風農(nóng)業(yè)集團有限公司、遼寧省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所 、中國腐植酸工業(yè)協(xié)會等單位負責起草，項目計劃編號為CHAIA/2021·TB-002。

1.2 本標準制定主要工作過程

在接到中國腐植酸工業(yè)協(xié)會標準化技術委員會下達的《含腐植酸水溶硅肥》團體標準編制計劃后，由遼寧順屹農(nóng)業(yè)科技有限公司、順風農(nóng)業(yè)集團有限公司、遼寧省農(nóng)業(yè)科學院、中國腐植酸工業(yè)協(xié)會等單位抽調(diào)專業(yè)技術人員組成了《含腐植酸水溶硅肥》標準起草組，開展本標準制定的各項工作。

（1）樣品的收集。

標準起草組在全國范圍內(nèi)硅肥主要生產(chǎn)地區(qū)（河南、安徽、江蘇、四川、河北、山東、山西、吉林等）進行樣品采集，以硅肥樣品為主。中國腐植酸工業(yè)協(xié)會通過實地考察、各種類型展會和交流會、電話咨詢、會員單位搜集提供等多種方式獲得樣品。共采集到含腐植酸水溶硅肥、硅肥樣品17個。樣品詳細情況見表1。

表1 樣品編號、商品名和來源

標準起草組采集的樣品能夠比較全面地代表我國硅肥生產(chǎn)企業(yè)的技術水平，利用這些樣品得到的檢測數(shù)據(jù)能夠適用于我國含腐植酸水溶硅肥產(chǎn)品技術指標的評價。

（2）查閱相關文獻、資料。

標準起草組通過標準管理部門和網(wǎng)站多次查詢含腐植酸水溶硅肥產(chǎn)品相關標準，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品的國家標準及行業(yè)標準均處于空白狀態(tài)，主要以少量企業(yè)標準形式存在。

根據(jù)腐植酸鉀、腐植酸鈉具有一些共同特性，首先我們查閱了腐植酸的相關標準，同時也查閱了適宜該類產(chǎn)品應用的相關硅肥標準，為產(chǎn)品技術指標檢測方法的確立提供借鑒。

GB 25576 食品安全國家標準 食品添加劑 二氧化硅

GB/T 33804 農(nóng)業(yè)用腐殖酸鉀

GB/T 35107 礦物源腐殖酸肥料中可溶性腐殖酸含量的測定

HG/T 3278 腐植酸鈉

NY/T 797 硅肥

NY 1110 水溶肥料 汞、砷、鎘、鉛、鉻的限量要求

NY/T 1971 水溶肥料 腐植酸含量的測定

NY/T 1972 水溶肥料 鈉、硒、硅含量的測定

NY/T 1973 水溶肥料 水不溶物含量和pH值的測定

NY/T 1977 水溶肥料 總氮、磷、鉀含量的測定

NY/T 1978 肥料 汞、砷、鎘、鉛、鉻含量的測定

（3）提出實驗方案。

根據(jù)采集到的樣品和查閱的相關標準、文獻，標準起草組提出了標準實驗方案，確定了腐植酸含量、水不溶物含量、硅元素含量、pH值等技術指標以及汞、砷、鎘、鉛、鉻等重金屬指標。

參照NY/T 1971確定活性腐植酸測定方法；參照NY/T 1973確定水不溶物含量和pH值測定方法；參照GB 25576確定二氧化硅含量測定方法；參照NY 1110確定汞、砷、鎘、鉛、鉻等重金屬指標。

（4）形成標準征求意見稿。

標準起草組就實驗方案中提出的技術指標進行了驗證分析實驗，形成了該標準的征求意見稿，上報中國腐植酸工業(yè)協(xié)會標準化技術委員會，由委員審查，并面向腐植酸行業(yè)廣泛征求意見。

2 標準編制原則和確定團體標準主要內(nèi)容的 依據(jù)

2.1 標準編制原則

本標準的制定根據(jù)GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》、GB/T 20001.4-2015《標準編寫規(guī)則 第4部分：試驗方法標準》的規(guī)定進行編制工作。以標準化工作導則為指導，以近現(xiàn)代科學研究成果為依據(jù)，以有利于指導企業(yè)生產(chǎn)含腐植酸水溶硅肥、腐植酸資源合理開發(fā)利用、與國際及發(fā)達國家檢測方法接軌為原則，以適應我國含腐植酸水溶硅肥的產(chǎn)品質(zhì)量檢測為基礎，確保標準的統(tǒng)一性、科學性、協(xié)調(diào)性、實用性。

2.2 團體標準主要內(nèi)容

標準起草組在查閱相關文獻和標準的基礎上，綜合考慮，提出了《含腐植酸水溶硅肥》標準的主要內(nèi)容：

（1）適用范圍：標準適用于以礦物源腐植酸和硅酸鉀為原料，通過混合提取處理制成的含腐植酸水溶硅肥產(chǎn)品。

（2）產(chǎn)品指標：確定了活性腐植酸含量、二氧化硅含量、氧化鉀含量、鈉離子限量、水不溶物含量、pH值等技術指標以及汞、砷、鎘、鉛、鉻等重金屬指標。

（3）試驗方法：因為腐植酸和硅酸鹽都會因酸沉淀而析出，從離心液顏色觀察腐植酸的析出幾乎不受影響，但硅酸鹽的析出有很多不確定性，因此，為區(qū)分礦物腐植酸與其他可溶的有機物，腐植酸含量測定方法以酸沉淀后氧化還原滴定法為基礎，二氧化硅以重量法為基礎。根據(jù)標準和文獻，確定了可溶性腐植酸含量與二氧化硅測定過程因素，包括：稱樣量、提取劑用量、提取溫度、提取時間、酸化條件、干燥方法、灰分測定。同時確定了不溶物含量和產(chǎn)品pH值測定方法。汞、砷、鎘、鉛、鉻等參數(shù)參照NY 1110確立了其重金屬指標。

3 主要試驗（或驗證）的分析、引用綜述報告

3.1 二氧化硅含量測定實驗

二氧化硅的測定采用灼燒恒重后與氫氟酸反應蒸發(fā)法，通過已知不同量腐植酸加入法，驗證腐植酸對二氧化硅測定的影響；通過加入不同量的已知純品硅酸鉀，驗證二氧化硅測定方法的準確度。對取樣量、烘干時間進行驗證。

3.1.1 取樣量、烘干時間

根據(jù)GB 25576 確立。

3.1.2 含腐植酸水溶硅肥中的二氧化硅含量測定實驗

3.1.2.1 方法提要

稱取一定量的含腐植酸水溶硅肥，在（100± 5 ℃烘干；干燥后的固體放入950 ℃馬弗爐中燒至恒重，用過量氫氟酸加熱分解二氧化硅，反應生成氟硅酸逸出。灼燒后稱量損失的質(zhì)量即為二氧化硅的含量。

3.1.2.2 試劑和材料

（1）濃硫酸：分析純，ρ=1.84 g/mL。

（2） 氫氟酸：分析純，40%。

（3）乙醇：分析純，95%。

3.1.2.3 儀器、設備

（1）通常實驗室儀器。

（2） 電熱恒溫干燥箱：溫度可控制在（100± 5）℃。

（3）箱式電阻爐：溫度可控制在（950±10）℃。

（4）分析天平：精度0.0001 g。

（5）白金坩堝：50 mL。

3.1.2.4 分析步驟

（1）樣品制備。

稱取液體樣品50.0 g，放入干燥密閉的200 mL塑料瓶中，備用。

（2）樣品干燥。

稱取（1）含腐植酸水溶硅肥液體樣品1 g（精度0.0001 g）放入干燥恒重過的50 mL白金坩堝中，在電熱恒溫干燥箱（100±5）℃下烘2 h后，恒重檢查，直到質(zhì)量變化不大于0.001 g，或者質(zhì)量開始增加時為止。

（3）樣品灼燒。

將（2）所得恒重樣品連同白金坩堝放入箱式電阻爐，在（950±10）℃灼燒至質(zhì)量恒定，取出稍冷，置于干燥器中冷卻30 min，稱量并計算出剩余物的質(zhì)量m1。

（4） 二氧化硅蒸發(fā)。

向（3）中在箱式電阻爐（950±10）℃灼燒后剩余物的白金甘鍋中加2 mL乙醇潤濕試樣，加5～6滴濃硫酸，再加10 mL氫氟酸淹沒試樣。將白金坩堝置于墊有石棉網(wǎng)的電爐上加熱蒸發(fā)至剛出現(xiàn)大量白煙后，冷卻，再加入5 mL氫氟酸，小心回蕩白金坩堝以沖洗內(nèi)壁，再繼續(xù)加熱蒸發(fā)至干。在箱式電阻爐（950±10）℃灼燒至質(zhì)量恒定。取出稍冷，置于干燥器中冷卻30 min，稱量并計算出剩余物的質(zhì)量m2。

（5）分析結(jié)果表述。

含腐植酸水溶硅肥中二氧化硅含量的質(zhì)量分數(shù)w（%），按式（1）計算：

式中：

m——稱取含腐植酸水溶硅肥的質(zhì)量，單位為克（g）；

m1——含腐植酸水溶硅肥灼燒后剩余物的質(zhì)量，單位為克（g）；

m2——含腐植酸水溶硅肥灼燒后剩余物去除二氧化硅后的質(zhì)量，單位為克（g）；

取平行測定結(jié)果的算術平均值作為測定結(jié)果，計算結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位。

（6）允許差。

在重復性條件下獲得的兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不應超過算術平均值的2%。

（7）方法驗證。

活性腐植酸對二氧化硅回收率的影響見表2。

結(jié)論分析：

在硅酸鉀加入量不改變的前提下加入不同量的活性腐植酸，使用此方法測量二氧化硅含量與二氧化硅理論值相符，說明活性腐植酸的加入不影響二氧化硅測定方法的準確度。

3.2 活性腐植酸含量測定實驗

綜合現(xiàn)行關于腐植酸測定方法（HG/T 3278、GB/T 33804、GB/T 35107、NY 1971）的優(yōu)缺點，結(jié)合含腐植酸水溶硅肥的自身特性，最終選擇NY 1971中腐植酸測定過程作為測定含腐植酸水溶硅肥中活性腐植酸含量測定的過程操作，通過應用GB/T 33804和NY 1971測定同一腐植酸鉀進行了結(jié)果校正，最終結(jié)果計算上舍去1.43（氧化校正系數(shù)1.3和腐植酸沉淀系數(shù)1.1之乘積）。按公式（2）計算活性腐植酸含量。

二氧化硅對活性腐植酸回收率的影響見表3。

表3 二氧化硅對活性腐植酸回收率的影響

結(jié)論分析：

在腐植酸加入量不變的前提下，加入不同量的硅酸鉀，使用此方法測量含腐植酸水溶硅肥中腐植酸含量與理論值相符。說明硅酸鉀的加入不影響活性腐植酸測定方法的準確度。

3.2.1 不同樣品技術指標測定結(jié)果

含腐植酸水溶硅肥樣品技術指標見表4。

表4 含腐植酸水溶硅肥樣品技術指標

3.2.2 含腐植酸水溶硅肥技術指標的確定

活性腐植酸含量：在17個樣品中含腐植酸的樣本有5個，占總體的29.4%，其中腐植酸含量≥ 3%的含腐植酸水溶硅肥的樣本有4個占含腐植酸水溶硅肥的80%，不含腐植酸的水溶硅肥樣本有12個，占總樣本量的70.6%。

二氧化硅含量：17個樣本中二氧化硅含量≤ 10%的樣本有7個，占總樣本的41.2%，樣本中二氧化硅含量在10%～15%的樣本有10個占總體的58.8%。

氧化鉀含量：7個樣本中氧化鉀含量0～1%有7個，占總體的41.2%，氧化鉀含量1%～3.9%有4個占總體的23.5%，氧化鉀含量≥ 4%的有6個，占總數(shù)的35.3%，5個含腐植酸水溶硅肥的樣品中氧化鉀含量≥4%的有3個，占含腐植酸水溶硅肥樣本的60%。

鈉離子含量：17個樣本中鈉離子含量0～1%有4個，占總體的23.5%，鈉離子含量1%～3.9%有7個占總體的41.2%，鈉離子含量≥4%的有6個，占總數(shù)的35.3%，其中含腐植酸水溶硅肥的樣本中鈉離子含量都≤2%。

水不溶物含量：在17個樣品中存在水不溶物的樣品只有5個，占總體的29.4%，其中含腐植酸水溶硅肥有4個，占總體的80%；含腐植酸水溶硅肥中水不溶物的平均值≤0.85%，水不溶物含量都≤1% 。

pH值：17個樣品pH值都≤11占總數(shù)的100%，pH值≥9占總數(shù)的88%基本符合含腐植酸水溶硅肥要求，因此將pH值指標確定為9～11。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)綜合分析，含腐植酸水溶硅肥的技術指標：腐植酸含量≥3%；氧化鉀含量≥4%；鈉離子含量≤2%；水不溶物含量≤1%；pH值指標確定為9～11。

3.2.3 含腐植酸水溶硅肥技術指標的檢測允許差

（1）活性腐植酸含量檢測允許差。

從含腐植酸水溶硅肥含量測定的相對相差看，17個樣品中有5個樣品含有活性腐植酸，其中4個樣品活性腐植酸含量≥3%，相對相差平均值1.62%；5個含腐植酸水溶硅肥樣品中1個樣品活性腐植酸含量≤1%，測定活性腐植酸含量的相對相差平均值為14.29%（活性腐植酸含量很小，不具有代表性舍去），因此活性腐植酸含量平行測定的相對相差均符合NY/T 1971中的規(guī)定，方法適合。

（2）二氧化硅含量檢測允許差。

從含腐植酸水溶硅肥中二氧化硅含量測定的相對相差看，17個樣品平均相對相差≤2%，其中有5個含腐植酸水溶硅肥樣品中二氧化硅含量測定的相對相差≤1.56%，因此將含腐植酸水溶硅肥中二氧化硅含量平行測定的相對相差確定為≤2%。

（3）氧化鉀含量檢測允許差。

從含腐植酸水溶硅肥中氧化鉀含量測定的絕對差值看，17個樣品平均絕對差值≤0.09%，其中有5個含腐植酸水溶硅肥樣品中氧化鉀含量測定的絕對差值≤0.11%，因此含腐植酸水溶硅肥中氧化鉀含量平行測定的絕對差值符合NY/T 1977的規(guī)定，方法適合。

（4）鈉離子含量檢測允許差。

從含腐植酸水溶硅肥中鈉離子含量測定的相對相差看，17個樣品平均相對相差≤2.22%，其中有5個含腐植酸水溶硅肥樣品中鈉離子含量測定的相對相差≤1.99%，因此含腐植酸水溶硅肥中鈉離子含量平行測定的相對相差復合NY/T 1972的規(guī)定，方法適合。

（5）水不溶物含量檢測允許差。

從水不溶物平行測定的絕對差值看，17個樣品測定水不溶物含量的絕對差值平均值為0.07%，最大為0.24%，因此含腐植酸水溶硅肥中水不溶物含量平行測定的絕對差值符合NY/T 1973的規(guī)定，方法適合。

3.3 重金屬含量測定實驗

采用NY/T 1978 測定。結(jié)果見表5。

表5 含腐植酸水溶硅肥樣品重金屬含量 mg/kg

4 采用國際標準和國外先進標準的程度，以及與 國際、國外同類標準水平的對比情況，或與測 試的國外樣品有關數(shù)據(jù)對比情況

目前尚未發(fā)現(xiàn)有國內(nèi)外的含腐植酸水溶硅肥的國際、國家、行業(yè)標準。

5 與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標準的 關系

（1）本標準的制定遵循了與其相關的國家標準或行業(yè)標準的規(guī)定。

（2）本標準的制定與現(xiàn)行的法律、法規(guī)及其他國家標準或行業(yè)標準沒有矛盾。

6 重大分歧意見的處理結(jié)果和依據(jù)

無。

7 團體標準作為強制性標準或推薦性標準的建議

建議將本標準作為推薦性團體標準頒布實施。

8 貫徹團體標準的要求和措施建議（包括組織 措施、技術措施、過渡辦法等內(nèi)容）

為了更好地實施本標準，建議開展本標準技術的培訓工作并在具有代表性地區(qū)安排含腐植酸水溶硅肥生產(chǎn)企業(yè)開展團體標準試點推廣工作。

9 廢止現(xiàn)行有關標準的建議

無。

10 其他應予說明的事項

無。