陳紅金,姚燕來(lái),朱有為,段麗麗,薛智勇,朱鳳香,王衛(wèi)平,陳曉旸,洪春來(lái),忻舒婷
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江杭州 310021;2.浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020;3.嘉興八福生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,浙江嘉興 314007)
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商品有機(jī)肥容重測(cè)定方法的建立及不同原料對(duì)有機(jī)肥容重的影響
陳紅金2,姚燕來(lái)1,朱有為2,段麗麗2,薛智勇1,朱鳳香1,王衛(wèi)平1,陳曉旸1,洪春來(lái)1,忻舒婷3
(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院環(huán)境資源與土壤肥料研究所,浙江杭州 310021;2.浙江省種植業(yè)管理局,浙江杭州 310020;3.嘉興八福生態(tài)農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司,浙江嘉興 314007)
摘 要:商品有機(jī)肥是化肥的重要替代品。目前我國(guó)商品有機(jī)肥主要采用重量計(jì)量的方式進(jìn)行出售。由于商品有機(jī)肥原料來(lái)源廣泛,且經(jīng)加工以后難以辨別,因而給商品有機(jī)肥的摻假造假提供了可乘之機(jī)。本文通過(guò)顆粒度、含水率和測(cè)定方式等影響商品有機(jī)肥容重測(cè)定因素的篩選和優(yōu)化,建立了商品有機(jī)肥容重測(cè)定的方法。運(yùn)用該方法對(duì)商品有機(jī)肥生產(chǎn)3類(lèi)主要畜禽糞原料、常見(jiàn)8類(lèi)輔料及污泥和土壤的容重進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果表明,不同物料容重之間存在差異性,而有機(jī)肥的容重與原料組成相關(guān),且與添加量存在顯著線性關(guān)系。在明確原料組成的情況下,有機(jī)肥容重測(cè)定可用于判斷其真實(shí)性。土壤和污泥等容重顯著高于木屑、菇渣、大糠等常規(guī)有機(jī)肥生產(chǎn)輔料,成為有機(jī)肥摻假的重要驅(qū)動(dòng)因子。測(cè)定浙江省96個(gè)商品有機(jī)肥樣品容重,結(jié)果均值為0.526 g· cm-3,對(duì)其中11個(gè)容重>0.700 g·cm-3的有機(jī)肥樣品和4個(gè)容重>0.45 g·cm-3的牛糞有機(jī)肥樣品進(jìn)行篩分鑒別,均發(fā)現(xiàn)摻入了大量泥土、砂石等雜質(zhì),存在明顯摻假行為,證實(shí)了容重在有機(jī)肥摻假行為鑒別中具有一定的可行性。
關(guān)鍵詞:商品有機(jī)肥;容重;污泥;土壤
文獻(xiàn)著錄格式:陳紅金,姚燕來(lái),朱有為,等.商品有機(jī)肥容重測(cè)定方法的建立及不同原料對(duì)有機(jī)肥容重的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(6): 945-950.
姚燕來(lái)(1981—),男,浙江余姚人,副研究員,博士,從事廢棄物資源化利用研究工作,E-mail: yaoyl0679 @ hotmail.com。
商品有機(jī)肥料作為化肥的替代品,其推廣應(yīng)用,對(duì)減少化肥施用,保持、改善和提高我國(guó)土壤肥力,促進(jìn)農(nóng)作物高產(chǎn)、
優(yōu)質(zhì)、高效,有著不可替代的作用,是解決目前我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染,加快推進(jìn)畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w等農(nóng)林生物質(zhì)廢棄物的無(wú)害化處理和資源化利用的主要途徑和模式[1-4]。2014年1月1日開(kāi)始實(shí)施的《畜禽規(guī)模養(yǎng)殖污染防治條例》,明確規(guī)定支持利用畜禽養(yǎng)殖廢棄物制造有機(jī)肥。目前已有北京、上海、浙江、江蘇、山東、河南等多個(gè)省份出臺(tái)了商品有機(jī)肥補(bǔ)貼政策。
商品有機(jī)肥補(bǔ)貼政策極大地促進(jìn)了我國(guó)商品有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但不斷出現(xiàn)的質(zhì)量安全問(wèn)題引起了社會(huì)各界的擔(dān)憂和嚴(yán)重關(guān)切。據(jù)多個(gè)地區(qū)對(duì)商品有機(jī)肥的抽查結(jié)果,我國(guó)商品有機(jī)肥的整體合格率較低,如2010年3月廣東省化肥質(zhì)量檢測(cè)所抽查的18個(gè)批次的商品有機(jī)肥中,僅3個(gè)批次產(chǎn)品合格,合格率僅為16.7%(http://www.chinatt315.org.cn/bgtai/2014-5/13/12568.aspx);湖南省農(nóng)業(yè)廳土肥站抽檢了33家登記在冊(cè)的肥料生產(chǎn)企業(yè)的50個(gè)產(chǎn)品,有機(jī)肥合格率僅為27.27%(http://www.xfrb.com.cn/news/2015/03/27/14274275525.htm),這種情況在全國(guó)范圍內(nèi)或多或少都存在,嚴(yán)重侵害了農(nóng)民的利益。另外由于使用不合格的有機(jī)肥造成的農(nóng)作物傷苗或者減產(chǎn)等也常見(jiàn)于報(bào)道。而在生產(chǎn)過(guò)程中,我國(guó)有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)規(guī)模較小,缺乏對(duì)原料和生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制,部分企業(yè)為降低生產(chǎn)成本,增加商品有機(jī)肥重量,獲取非正當(dāng)收益,刻意在有機(jī)肥生產(chǎn)過(guò)程中加入土壤、河道底泥、泥沙,甚至污水處理廠污泥等高容重且有機(jī)肥料(NY525—2012)標(biāo)準(zhǔn)中不允許的物質(zhì),部分物質(zhì)如污泥等本身含有大量的重金屬、有機(jī)污染物,這些物質(zhì)的添加不僅直接侵害了農(nóng)民利益,而且也可能使得有機(jī)肥中重金屬、有機(jī)污染物等嚴(yán)重超標(biāo),成為農(nóng)田土壤的主要污染源,嚴(yán)重威脅耕地質(zhì)量安全[5-9]。
NY525—2012標(biāo)準(zhǔn)中雖然規(guī)定有機(jī)肥料以畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w和以動(dòng)植物產(chǎn)品為原料加工的下腳料為原料,但有機(jī)肥原料來(lái)源廣泛,成分復(fù)雜,標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)有機(jī)肥料中有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分含量、5種重金屬含量及pH值、含水率等進(jìn)行了檢測(cè),而這些指標(biāo)難以鑒別摻入污泥、土壤、泥沙等容重大價(jià)值低的雜質(zhì)生產(chǎn)的“合格有機(jī)肥”。研究有機(jī)肥摻假造假鑒別的新指標(biāo),規(guī)范有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)行為,杜絕有機(jī)肥料摻假行為的發(fā)生,保證有機(jī)肥料質(zhì)量,保護(hù)農(nóng)民利益,已成為確保我國(guó)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。
容重的大小與物質(zhì)的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、緊實(shí)度、含水率等多項(xiàng)性質(zhì)相關(guān),是物質(zhì)綜合性狀的一種反映。在我國(guó)及世界各國(guó)中,許多糧食都以容重作為定等分級(jí)的基礎(chǔ)指標(biāo),其中小麥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中更是被列為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的首位[10]。在土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)中,土壤容重是土壤腐熟程度和土壤肥力的重要指標(biāo)之一[11]。在有機(jī)肥生產(chǎn)過(guò)程控制及質(zhì)量評(píng)價(jià)中,容重也是一項(xiàng)重要的物理參數(shù),不同原料的有機(jī)肥容重存在顯著差異,但目前在有機(jī)肥的質(zhì)量控制中其作用還未引起足夠的重視,缺乏對(duì)其深入研究[12]。
本文通過(guò)對(duì)影響商品有機(jī)肥料容重測(cè)定主要因素的篩選和優(yōu)化,建立商品有機(jī)肥容重測(cè)定方法,對(duì)采集的商品有機(jī)肥主要生產(chǎn)原料、輔料及常見(jiàn)摻假材料的容重進(jìn)行了測(cè)定,以期為建立有機(jī)肥質(zhì)量評(píng)定的容重指標(biāo)提供理論基礎(chǔ),為完善我國(guó)商品有機(jī)肥質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 商品有機(jī)肥原料、輔料、摻假材料及成品樣品采集
試驗(yàn)采集浙江省杭州、嘉興、金華等不同地區(qū)商品有機(jī)肥生產(chǎn)主要畜禽糞原料11份,包括豬糞5份、雞糞3份、牛糞3份;有機(jī)肥生產(chǎn)輔料樣品20份,其中,以木屑最多,共計(jì)6份,其余依次為菇渣4份、茶葉渣3份、大糠2份;采集易摻假材料4份,包括2種浙江省主要類(lèi)型的土壤,分別為青紫泥和小粉土,及來(lái)自不同污水處理廠的出廠污泥2份。其中,用于試驗(yàn)的純豬糞有機(jī)肥和牛糞有機(jī)肥由豬糞和牛糞在未添加任何輔料的情況下堆置發(fā)酵獲得。96個(gè)商品有機(jī)肥樣品采集自浙江省注冊(cè)商品有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)。
1.2 有機(jī)肥容重測(cè)定條件優(yōu)化和方法建立
有機(jī)肥容重方法的建立參照NY/T2118—2012蔬菜育苗基質(zhì),并對(duì)顆粒度、測(cè)定方式及含水率進(jìn)行優(yōu)化。
1.2.1 顆粒度對(duì)容重測(cè)定影響的比較
將風(fēng)干純豬糞有機(jī)肥樣品經(jīng)10.0,5.0,2.0 和1.0 mm4個(gè)不同孔徑篩網(wǎng)過(guò)篩后,采用200 mL標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀測(cè)定其容重,比較不同顆粒度組成對(duì)容重測(cè)定的影響。
1.2.2 容重測(cè)定方式的優(yōu)化
以風(fēng)干過(guò)2.0 mm孔徑篩網(wǎng)的純豬糞有機(jī)肥為研究對(duì)象,選擇了50,100和200 g的標(biāo)準(zhǔn)砝碼,并分別作用0,1,2,3,4和5 min,研究不同重量和時(shí)間作用對(duì)有機(jī)肥容重測(cè)定的影響,確定最適的測(cè)定方式。
1.2.3 含水率對(duì)容重測(cè)定影響的比較
隨機(jī)選擇采集的58個(gè)有機(jī)肥樣品,測(cè)定其風(fēng)干、過(guò)2.0 mm篩及烘干3種不同含水率狀態(tài)的容重,每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。其中風(fēng)干狀態(tài)是將樣品在自然狀態(tài)下風(fēng)干后直接進(jìn)行測(cè)定;過(guò)2.0 mm篩是將風(fēng)干樣品粉碎過(guò)2.0 mm篩后進(jìn)行測(cè)定;烘干則將粉碎過(guò)篩的樣品平攤于金屬托盤(pán),厚度不超過(guò)2.0 cm,然后置于105℃烘箱中烘干4 h以上至恒重,取出冷卻15 min后馬上進(jìn)行測(cè)定。
1.3 商品有機(jī)肥主要原料、輔料、易摻假材料及成品容重的測(cè)定
將待測(cè)樣品風(fēng)干粉碎過(guò)篩后,在105℃烘箱中烘干4 h以上至恒重,取出后冷卻15 min,待測(cè)。在精確度為0.01 g的天平上,稱(chēng)量帶底環(huán)刀重量(W0)后,將環(huán)刀置于水平桌面上,再將烘干樣品在托盤(pán)中充分混勻,不銹鋼鏟從底部舀起,在離環(huán)刀3.0 cm的距離內(nèi)將樣品從頂部倒入環(huán)刀中直至高于環(huán)刀2.0 cm,且填滿整個(gè)環(huán)刀,期間不要碰撞或者震動(dòng)水平面,從環(huán)刀一側(cè)逐層將高出環(huán)刀的樣品削去,直至與環(huán)刀切面平齊為止,將環(huán)刀外表用刷子清理干凈后,連同樣品置于天平上稱(chēng)量并記錄重量(W1)。容重的計(jì)算公式:
式中: W0為環(huán)刀重量(g);W1為環(huán)刀和樣品重量(g);V為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀體積(200 cm3)。
1.4 數(shù)據(jù)的處理方法
數(shù)據(jù)分析采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 16.0,其中,多重比較采用Tukey方法比較不同試驗(yàn)結(jié)果的差異,作圖采用Graphpad Prism5(Version 5.02)軟件。
1.5 容重測(cè)定主要儀器設(shè)備
數(shù)顯不銹鋼鼓風(fēng)干燥箱(GZX-9070 MBE):上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠生產(chǎn);400 g搖擺式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)(DFY-400):溫嶺市林大機(jī)械有限公司生產(chǎn);電子天平:梅特勒TOLEDO生產(chǎn),測(cè)定精度0.01 g;200 mL標(biāo)準(zhǔn)環(huán)刀。
2.1 商品有機(jī)肥容重測(cè)定方法的建立
2.1.1 不同顆粒度對(duì)容重測(cè)定的影響
NY/T2118—2012蔬菜育苗基質(zhì)中未規(guī)定測(cè)定基質(zhì)的顆粒度,但我國(guó)商品有機(jī)肥由于原料及輔料來(lái)源廣泛、工藝差異較大等,不同有機(jī)肥企業(yè)生產(chǎn)的有機(jī)肥顆粒度差異較大,采集的96個(gè)浙江省商品有機(jī)肥>10,>5~10,>2~5,1~2和<1 mm平均顆粒度組成比例為2.84%,11.81%,32.90%,21.79%和30.66%,而顆粒度是影響容重的重要因素,確定適宜的顆粒度對(duì)于有機(jī)肥樣品的容重測(cè)定和比較具有重要影響。測(cè)定了純豬糞有機(jī)肥樣品通過(guò)不同孔徑篩網(wǎng)后的容重,圖1中A表明,隨著過(guò)篩孔徑的減小,有機(jī)肥容重逐漸增大。方差分析顯示,不同顆粒度有機(jī)肥容重存在極顯著差異(P<0.01)。經(jīng)Tukey多重比較,過(guò)10.0和5.0 mm篩樣品之間差異顯著(P<0.05),而當(dāng)過(guò)篩孔徑<2.0 mm時(shí),有機(jī)肥樣品的顆粒度趨于均一化,其容重極顯著大于10.0和5.0 mm,且隨著過(guò)篩孔徑的減小,容重顯著增加,孔徑為1.0 mm的容重最大。
2.1.2 容重測(cè)定方式的優(yōu)化
NY/T2118—2012中采用65 g重物作用于基質(zhì)3 min后測(cè)定樣品容重,研究不同重量和不同時(shí)間對(duì)有機(jī)肥容重測(cè)定的影響結(jié)果如圖1中B所示。經(jīng)方差分析,不同重量和不同時(shí)間對(duì)有機(jī)肥樣品容重的測(cè)定影響不顯著,因此有機(jī)肥容重采用不加重物直接進(jìn)行測(cè)定。
2.1.3 不同含水率狀態(tài)對(duì)容重測(cè)定的影響
NY525—2012中有機(jī)質(zhì)等指標(biāo)的測(cè)定采用風(fēng)干樣品,但風(fēng)干樣品的含水率仍存在一定差異。為比較含水率對(duì)有機(jī)肥容重的影響,測(cè)定了隨機(jī)選取的58個(gè)浙江省商品有機(jī)肥樣品風(fēng)干、過(guò)2.0 mm篩及烘干3種不同狀態(tài)的容重。從圖1中C可見(jiàn),同一樣品過(guò)篩和烘干2種狀態(tài)的容重較為接近,而風(fēng)干樣品的容重與其他2種狀態(tài)下的容重差異較大。
測(cè)定結(jié)果表明,風(fēng)干狀態(tài)容重測(cè)定誤差較大,而過(guò)篩和烘干狀態(tài)下誤差較小。對(duì)3種狀態(tài)下容重測(cè)定重復(fù)之間極差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(圖1中D),風(fēng)干樣品容重測(cè)定極差差異較大,分布區(qū)間在0~0.060,過(guò)篩后測(cè)定極差分布區(qū)間變窄,烘干后進(jìn)一步縮小。風(fēng)干、過(guò)篩及烘干樣品的容重測(cè)定極差均值分別為0.021,0.016和0.012,對(duì)應(yīng)的容重測(cè)定極差<0.020的樣品比例分別為51.72%,74.14%和91.38%,因此通過(guò)風(fēng)干過(guò)2.0 mm篩再烘干至恒重,使得有機(jī)肥的顆粒度和含水率均一化,能有效減小有機(jī)肥容重測(cè)定誤差,測(cè)定結(jié)果具有較好的重復(fù)性。
2.2 浙江省商品有機(jī)肥主要生產(chǎn)原料、輔料容重及常見(jiàn)摻假材料的容重
采用建立的有機(jī)肥容重測(cè)定方法,測(cè)定了浙江省3類(lèi)商品有機(jī)肥主要生產(chǎn)原料、8類(lèi)常見(jiàn)輔料及2類(lèi)常見(jiàn)摻假材料的容重(圖2)。浙江省商品有機(jī)肥生產(chǎn)3大類(lèi)原料主要包括豬糞、雞糞及牛糞,它們的容重均值分別為0.496,0.515和0.287 g· cm-3。采集的輔料樣品按其來(lái)源分成8類(lèi),不同輔料樣品的容重差異較大,使用最為廣泛的木屑容重均值為0.124 g·cm-3,菜籽餅的容重為0.491 g· cm-3,不同菇渣樣品的容重差異較大,最大容重為0.564 g·cm-3,最小容重為0.350 g·cm-3,其余類(lèi)別輔料樣品容重均值為0.100~0.500 g· cm-3。測(cè)定的商品有機(jī)肥生產(chǎn)主要原料和輔料最大容重值<0.600 g·cm-3。土壤和污泥是較為常見(jiàn)的低值、易獲取的有機(jī)肥摻假材料,測(cè)定結(jié)果表明,土壤的容重較高,浙江省分布較廣的小粉土及青紫泥分別為1.009和0.963 g·cm-3,污泥容重低于土壤容重,分別為0.899和0.796 g·cm-3,但均要極顯著高于采集的有機(jī)肥原料及輔料容重。
2.3 輔料及易摻假材料添加對(duì)有機(jī)肥容重變化的影響
商品有機(jī)肥生產(chǎn)過(guò)程中為了加速堆肥發(fā)酵,需要在新鮮畜禽糞中加入木屑、大糠等輔料,以調(diào)節(jié)水分和透氣性。選擇容重差異較大的純豬糞和牛糞發(fā)酵有機(jī)肥及常用木屑輔料,測(cè)定不同重量比例的木屑添加對(duì)有機(jī)肥容重影響,結(jié)果如圖3所示。純豬糞和牛糞有機(jī)肥的容重與原料容重較為接近。隨著木屑添加比例的增加,豬糞和牛糞有機(jī)肥容重均顯著下降。對(duì)容重變化進(jìn)行回歸分析,豬糞和牛糞有機(jī)肥容重均隨木屑添加比例的增加而顯著呈線性減小。
圖1 不同因素對(duì)有機(jī)肥容重測(cè)定結(jié)果的影響
圖2 有機(jī)肥常見(jiàn)原料、輔料及易摻假材料的容重
土壤和污泥是常見(jiàn)的易摻假材料,選擇其中的小粉土添加對(duì)有機(jī)肥容重影響發(fā)現(xiàn)(圖3),隨著小粉土添加比例的增加,牛糞和豬糞有機(jī)肥容重顯著增加。對(duì)容重變化進(jìn)行回歸分析,牛糞和豬糞有機(jī)肥容重也均隨小粉土添加量的增加呈極顯著線性增加。
圖3 木屑、小粉土添加對(duì)豬糞和牛糞有機(jī)肥容重的影響
2.4 浙江省商品有機(jī)肥樣品的容重
試驗(yàn)共采集浙江省商品有機(jī)肥樣品96個(gè),其中牛糞有機(jī)肥樣品13個(gè),容重測(cè)定結(jié)果如圖4所示。商品有機(jī)肥的容重差異較大,容重均值為0.526 g·cm-3,與豬糞及雞糞原料的容重相近,最小值為0.204 g·cm-3,最大值為0.823 g· cm-3。對(duì)容重分布頻率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析表明,80%的有機(jī)肥容重<0.615 g·cm-3,有10%的樣品容重>0.705 g·cm-3。采集有機(jī)肥樣品中明確以牛糞為主要原料的有機(jī)肥共有13個(gè),牛糞有機(jī)肥樣品容重均值為0.383 g·cm-3,但容重差異較大,最大值為0.700 g·cm-3,顯著高于牛糞原料容重。
在國(guó)家和各省出臺(tái)商品有機(jī)肥補(bǔ)貼的背景之下,研究和建立商品有機(jī)肥摻假或者造假鑒別的有效方法,保障有機(jī)肥質(zhì)量,杜絕摻假劣質(zhì)有機(jī)肥,成為當(dāng)前商品有機(jī)肥推廣應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。但商品有機(jī)肥由于原料來(lái)源廣泛,成分復(fù)雜,采用單一的理化指標(biāo)難以全面反映有機(jī)肥組成,難以鑒別摻假有機(jī)肥。容重是物質(zhì)多種理化性狀的綜合反映,目前,關(guān)于容重在有機(jī)肥質(zhì)量控制中的研究還鮮見(jiàn)報(bào)道,有機(jī)肥容重測(cè)定方法還不成熟。通過(guò)選擇影響有機(jī)肥容重測(cè)定的主要因素,研究其對(duì)有機(jī)肥容重測(cè)定的影響發(fā)現(xiàn),含水率、顆粒度是影響容重測(cè)定的重要因素。為了使不同有機(jī)肥容重具有可比性,樣品含水率和顆粒度應(yīng)具有一致性,將風(fēng)干有機(jī)肥粉碎過(guò)2 mm篩,可將樣品的顆粒度達(dá)到均一化的要求,而將粉碎后的有機(jī)肥烘干至恒重狀態(tài),可避免水分對(duì)容重測(cè)定的影響,重復(fù)測(cè)量之間誤差較小。按照試驗(yàn)優(yōu)化的方法,有機(jī)肥樣品容重只與原料組成相關(guān),不同樣品之間具備可比性。
圖4 浙江省商品有機(jī)肥樣品的容重
在建立有機(jī)肥容重測(cè)定方法的基礎(chǔ)上,測(cè)定了浙江省常見(jiàn)有機(jī)肥生產(chǎn)畜禽糞原料、輔料、易摻假材料及采集的浙江省商品有機(jī)肥成品的容重。去除含水率和顆粒度等因素的影響,不同原料、輔料及易摻假材料由于其自身性質(zhì)的差異,容重存在顯著差異性。按容重的差異有機(jī)肥生產(chǎn)畜禽糞原料可分成2大類(lèi),分別為容重較低的牛糞和容重較高的豬糞及雞糞。輔料類(lèi)別較多,容重差異較大,但所有符合NY525—2012標(biāo)準(zhǔn)允許輔料的容重均低于0.600 g·cm-3,其中使用最為廣泛的木屑其容重均值僅為0.124 g·cm-3。而不同材料添加試驗(yàn)表明,在含水率、顆粒度保持一致情況下,添加木屑等低容重輔料使有機(jī)肥容重呈線性顯著下降,添加高容重的輔料使有機(jī)肥的容重呈線性增加。土壤、污泥等容重顯著高于原料和常見(jiàn)輔料,添加這些材料使有機(jī)肥容重隨添加比例的增加呈線性顯著增加,成為用于有機(jī)肥摻假的重要驅(qū)動(dòng)因子。以上結(jié)果說(shuō)明,有機(jī)肥容重與原料組成和其比例相關(guān),在明確主要原料組成情況下,可以通過(guò)測(cè)定有機(jī)肥的容重以判斷其真實(shí)性。
有機(jī)肥的造假主要是摻入低值高容重的物質(zhì)以增加重量。通過(guò)對(duì)96個(gè)浙江省商品有機(jī)肥樣品容重的測(cè)定發(fā)現(xiàn),其中10個(gè)樣品容重>0.70 g· cm-3,對(duì)這部分樣品在未粉碎情況下重新進(jìn)行直接篩分,均發(fā)現(xiàn)了大量泥土、砂石等顆粒(圖5),存在明顯的摻假行為,在去除摻假樣品后商品有機(jī)肥樣品容重均值為0.499 g·cm-3。對(duì)容重>0.450 g·cm-3的4個(gè)牛糞有機(jī)肥樣品進(jìn)行篩分,也發(fā)現(xiàn)了大量泥土、砂石等顆粒,存在明顯摻假的行為,去除摻假樣品后,容重均值為0.318 g· cm-3,與牛糞原料相接近。以上結(jié)果說(shuō)明,在現(xiàn)有登記制度中明確原料組成情況下,采用本文建立的容重測(cè)定方法,可為有機(jī)肥摻假鑒別提供依據(jù)。
圖5 部分摻假有機(jī)肥及經(jīng)分離后的摻假雜質(zhì)
通過(guò)對(duì)影響有機(jī)肥容重測(cè)定影響因素的研究,建立了有機(jī)肥容重測(cè)定方法。通過(guò)對(duì)有機(jī)肥主要生產(chǎn)畜禽糞原料、輔料、常見(jiàn)易摻假材料及浙江省96個(gè)商品有機(jī)肥的容重測(cè)定,表明不同原料、輔料及常見(jiàn)易摻假材料之間容重存在顯著差異性,而有機(jī)肥容重與原料種類(lèi)及其組成比例呈線性顯著相關(guān)。土壤、污泥等常見(jiàn)摻假材料的容重顯著大于常規(guī)有機(jī)肥生產(chǎn)原料及輔料,成為摻假的重要原因。相關(guān)研究結(jié)果可為有機(jī)肥質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的改進(jìn)提供參考依據(jù)。但有機(jī)肥原料廣泛,輔料多樣,亦存在其他摻假材料,如用于國(guó)內(nèi)其他地區(qū)有機(jī)肥摻假行為的判定時(shí),可進(jìn)一步通過(guò)對(duì)相關(guān)生產(chǎn)原料和輔料進(jìn)行容重測(cè)定,以提高判定的精確性。
參考文獻(xiàn):
[1] 任偉,趙鑫,黃收兵,等.不同密度下增施有機(jī)肥對(duì)夏玉米物質(zhì)生產(chǎn)及產(chǎn)量構(gòu)成的影響[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2014,22(10): 1146-1155.
[2] 宇萬(wàn)太,姜子紹,馬強(qiáng),等.施用有機(jī)肥對(duì)土壤肥力的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2009,15(5): 1057-1064.
[3] 薛峰,顏廷梅,楊林章,等.施用有機(jī)肥對(duì)土壤生物性狀影響的研究進(jìn)展[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,18(6): 1372-1377.
[4] 劉曉燕,金繼運(yùn),任天志,等.2010中國(guó)有機(jī)肥料養(yǎng)分資源潛力和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)分析[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),21(8): 2092-2098.
[5] 王飛,趙立欣,沈玉君,等.華北地區(qū)畜禽糞便有機(jī)肥中重金屬含量及溯源分析[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2013,29 (19): 202-208.
[6] 鐘杭,婁烽.浙江省商品有機(jī)肥重金屬含量調(diào)查與分析[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,25(5): 1092-1095.
[7] 程旭艷,王定美,喬玉輝,等.中國(guó)商品有機(jī)肥重金屬分析[J].環(huán)境污染與防治,2012,34(2): 72-76.
[8] 譚曉冬,董文光.商品有機(jī)肥中重金屬含量狀況調(diào)查[J].環(huán)境管理,2006,23(1): 50-51.
[9] ZHAOY,YAN Z,QIN J,etal.Effectsoflong-term cattle manureapplication on soilpropertiesand soilheavymetalsin corn seed production in NorthwestChina[J].Environmental Scienceand Pollution Research,2014,21(12): 1-10.
[10] 張玉榮,王君利,周顯青,等.雜質(zhì)類(lèi)型及含量對(duì)小麥容重的影響[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,29(1): 7-11.
[11] 耿韌,張光輝,李振煒,等.黃土丘陵區(qū)淺溝表層土壤容重的空間變異特征[J].水土保持學(xué)報(bào),2014,28(4): 257-262.
[12] 陳同斌,羅維,高定,等.混合堆肥過(guò)程中容重的層次效應(yīng)及動(dòng)態(tài)變化[J].環(huán)境科學(xué),2004,25(5): 143-147.
(責(zé)任編輯:吳益?zhèn)ィ?/p>
中圖分類(lèi)號(hào):S146+.2
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):0528-9017(2016)06-0945-06
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20160645
收稿日期:2016-04-15
基金項(xiàng)目:公益性(農(nóng)業(yè))行業(yè)項(xiàng)目(201203050-1);農(nóng)業(yè)部948項(xiàng)目(2011-G27);新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)科技援疆專(zhuān)項(xiàng)(2013AB008);浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院青年人才培養(yǎng)項(xiàng)目
作者簡(jiǎn)介:陳紅金(1968—),男,浙江義烏人,高級(jí)農(nóng)藝師,在職研究生,從事耕地質(zhì)量建設(shè)和商品有機(jī)肥推廣工作,E-mail: chjin @aliyun.com。
通信作者:薛智勇(1956—),男,浙江金華人,研究員,從事廢棄物資源化利用研究工作,E-mail: xzyxxb@126.com。