肥料测试技术
出处：按学科分类—工业技术 中国农业出版社《肥料实用手册》第209页（8885字）
【参考文献】：
[1]全国农牧渔业丰收计划办公室。平衡施肥配套技术。北京：经济科学出版社，1996
[2]何平安。肥料检测实用手册。北京：农业出版社，1990
[3]李贵宝，高祥照。化肥手册。北京：中国农业出版社，2000
[4]农业部农业局。配方施肥。北京：农业出版社，1989
[5]张景略，徐本生。土壤肥料学。郑州：河南科学技术出版社，1985
[6]奚振邦。化学肥料学。北京：科学出版社，1994
[7]彭文博，段藏禄，周继泽。庄稼医生实用诊断技术。北京：中国农业科学出版社，1995
[8]葛诚。微生物肥料的生产应用及其发展。北京：中国农业科技出版社，1996
[9]全国化学标准化技术委员会有机分会。化工企业常用标准选编。北京：中国标准出版社，1999
[10]鲁如坤。土壤—植物营养学原理和施肥。北京：化学工业出版社，1998
[11]沈善敏。中国土壤肥力。北京：中国农业出版社，1998
(一)肥料样品的采集和制备
肥料的取样和制备，是检测肥料的一项重要操作。从肥料总体中采取有代表性的样品，是取样的基本原则。
1．化学肥料样品的采集和制备
(1)取样工具一般有取样探针、取样环、取样铲、采样管和采样瓶子等。
(2)取样要求和取样数量。选取有代表性的样品是正确检验化肥的第一步。对于袋装肥料，根据总袋数，由1%～3%不等的袋中取样。小批量取样，大于500袋按取样袋数=3×3，500袋以下按表3-1取。对于散装肥料，取样尽量能均匀分布，有充分的代表性。
表3-1 袋装肥料取样数量
(3)样品制备和保存
①样品制备：对送到化验室的肥料样品，要充分混匀，缩分至一定量，一部分进行粉碎用作成分分析，另一部分样品用作物理性能的测定。在此过程中，不应引起养分形态的改变或损失。
由于各种肥料生产工艺不同，使产品的均匀程度和物理及化学性质有很大差异，因此制备方法也应不同。对于均匀程度差、不易吸湿的肥料，过筛要求细些，例如复混肥必须全部通过0．5mm孔径的筛子；而对于均匀性很好，易吸湿、易挥发的样品，可以不磨，不过筛，充分混匀即可进行成分分析，例如碳酸氢铵。
②样品保存：取回分装好的样品，一瓶用作检验，要进行缩分粉碎；另一瓶原样保存。两瓶都应统一登记编号，密封。样品应保存在阴凉、干燥的地方。外单位送来检验的样品，原则上与上述相同，但往往送样过少，不足0．5kg，要依情况而定。进行肥料颗粒抗压强度、粒度和水分等项目检验，至少要有1kg以上样品。
2．有机肥料样品的采集和制备
(1)堆积肥料的采样和制备。堆积肥料有堆肥、厩肥、沤肥、土杂肥、草塘肥及沼气肥废脚料等。这些肥料不均匀，各层次腐熟程度也不一致，因此，采样时尽可能有代表性。一般应在翻堆、混匀后采样10～20个点，集中放在塑料布上充分混匀，以四分法缩分至1kg，置风干室摊开风干。之后把样品弄碎、剪细、混匀，四分法缩分至0．5kg，磨细全部过1mm筛，贮存于样品瓶中备用。
若有机肥料样品中石块较多，应捡出另外称重，并计算其占原有样品的百分率。要测定有机肥料中的氨态氮和硝酸态氮，应用刚采集、混合、弄碎、再混匀的新鲜样品。
(2)粪尿和沼气肥料的采样和制备。粪尿和沼气肥是液体和固体混合的肥料，采样时先用粪勺把固体捣碎，上下四周充分混匀，并迅速取样500ml，放在密闭的容器内，携回室内，用粗玻棒将固体物再继续充分捣碎，贮于样品瓶中，在称样前应反复振摇。
(3)绿肥的采样和制备。在田间采集新鲜绿肥样品，先要在田块中设若干采样点，点的多少视田块大小和绿肥生长均匀而定，但不能少于5点。采样点按对角线或S形设置，每点采集植株5～10株，集中送样品室，剪短后在60℃鼓风干燥箱中烘干(若不能烘干，可先悬挂在通风处风干，以防霉烂)。然后磨碎，过1mm筛，贮于具有磨口塞的广口瓶中备用。
不同发育阶段的绿肥样品，其养分含量是不一样的，应在样品标签上注明采样日期和生育期。
(4)城镇农用垃圾的采样和制备。随机在垃圾堆存处，按不同部位，以每份150g的采集量，取10～15份，混合均匀后，装入塑料袋或瓶中备用。如只测养分，可按处理堆积肥料一样，样品经风干、缩分、磨细、过筛，贮于瓶中备用。
(二)肥料样品的检测
肥料作为商品都必须按照国家、行业、地方和企业规定的标准进行质量检测，方法步骤也必须严格按标准规定进行。现介绍几种有代表性的肥料检测方法。
1．复混肥料 按照GB15063-2000执行。
(1)总氮含量的测定——蒸馏后滴淀法。按照GB／T8572进行。
方法原理：在酸性介质中，还原硝酸盐或铵盐，在触媒存在下，用浓硫酸消化，将有机态氮或尿素和氰氨态氮转化为硫酸铵。从碱性溶液中蒸馏氨，并吸收在过量硫酸标准溶液中，在甲基红或遮蔽甲基红指示剂存在下，用氢氧化钠标准溶液返滴定。计算出样品含氮量。
(2)有效磷含量测定。按照GB／T8573-1999规定进行。
方法原理：用水和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液提取复混肥料中水溶性磷和有效磷，提取液中正磷酸根离子在酸性介质中与喹钼柠酮试剂生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，用磷钼酸喹啉重量法测定磷的含量。
(3)有效钾含量测定——四苯基合硼酸钾重量法。按照GB／T8574-88进行。
方法原理：在弱碱性介质中，以四苯基合硼酸溶液沉淀试样溶液中钾离子。如试样中含有氰氨基化合物或有机物时，可先加溴水和活性炭处理。为防止铵离子和其他阳离子干扰，可预先加入适量的甲醛溶液及乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)，使铵离子与甲醛反应生成六亚甲基四胺，其他阳离子与乙二胺四乙酸二钠结合。将沉淀过滤，干燥称重。
(4)复混肥料中游离水含量测定——真空烘箱法。按照GB／T8576-88规定进行。
方法原理：在一定温度下，试样在电热恒温真空干燥箱中减压干燥，失重表示为游离水。
2．磷酸一铵、磷酸二铵 按GB10205—1988规定进行。
(1)磷酸—铵、磷酸二铵中总氮含量测定。蒸馏后滴淀法。按照GB10209—88规定进行。
方法原理：从碱性溶液中蒸馏出氨，用过量硫酸标准溶液吸收，以甲基红或甲基红—亚甲基蓝乙醇溶液为指示剂，用氢氧化钠标准溶液反滴淀，计算出试样中总氮含量。
(2)磷酸一铵、磷酸二铵中有效磷含量测定。按照GB10207-88规定进行。
方法原理：用水和中性柠檬酸铵溶液提取磷酸一铵或磷酸二铵中有效磷，提取液(若有必要，先进行水解)中正磷酸离子在酸性介质中与喹钼柠酮生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，或与钒钼酸铵试剂生成黄色络合物，分别用磷钼酸喹啉重量法、磷钼酸喹啉容量法或分光光度法测定磷的含量。
(3)水含量测定——真空烘箱法。同复混肥水分测定。
3．有机—无机复混肥料测定
(1)有机—无机复混肥料中总氮含量的测定。按GB／T17767．1—1999规定进行。
方法原理：同复混肥料总氮含量测定。
(2)有机—无机复混肥料总磷含量的测定。按照GB／T17767．2—1999规定进行。
总磷含量≤5%用钒钼酸铵分光光度法测定；总磷＞5%用磷钼酸喹啉重量法测定。
方法原理：同磷酸一铵或磷酸二铵中有效磷含量的测定。
(3)有机一无机复混肥中总钾含量的测定。按照GB／T17767．3—1999规定进行。
①当试样中含氧化钾≥2%时，用四苯硼钾重量法，同复混肥料中钾含量的测定。
②当试样中含氧化钾＜2%时，采用火焰光度法。
方法原理：待测液在火焰高温激发下，辐射出钾元素的特征光谱，其强度与溶液中钾离子浓度成正比，从钾标准溶液所作的工作曲线上即可查出待测液的钾浓度。
4．钙镁磷肥 按照HG2557—1994规定进行。
(1)有效磷含量的测定。
原理：试样用2%的柠檬酸溶液处理后，浸出液中的正磷酸根离子在酸性介质和丙酮存在下，与钼酸钠喹啉作用，以磷钼酸喹啉沉淀，烘干后称重或浸出液的正磷酸根离子与偏钒酸盐及钼酸盐在酸性条件下，能形成稳定的黄色络合物，溶液中的磷含量在一定浓度范围内，与黄色络合物成正比。
(2)水分的测定——重量法。
原理：在一定恒温的电热恒温干燥箱内，试样在规定时间内干燥，减少的质量为水分。
5．农业用硫酸钾 按照HG／T3279—1990规定进行。
(1)氧化钾含量的测定——四苯硼酸钾重量法。
参照复混肥料氧化钾含量的测定。
(2)氯含量的测定——汞量法。
原理：在pH2～3的溶液中，用强电离的硝酸汞(Ⅱ)溶液将氯离子转化为弱电离子的氯化汞(Ⅱ)，过量的汞离子与1，5-二苯基卡巴腙反应生成紫红色络合物为终点，计算求出氯含量。
(3)水分测定——重量法(略)。
6．微量元素叶面肥料 按照GB／T17420—1998规定进行。
(1)钼的测定——硫氰酸钠分光光度法。
原理：试样经水提取后，要酸性介质中，用氯化亚锡将试样中的六价钼还原成五价钼，五价钼与硫氰酸根离子反应生成橙红色配合物，在波长460nm处测定其吸光度，与标准溶液相比较，计算出钼含量。
(2)硼含量测定——甲亚胺—H酸分光光度法。
原理：试样经沸水提取，用EDTA掩蔽铁、铝、铜等干扰离子，当pH为5时，样品中的硼离子与甲亚胺—H酸生成黄色配合物，在波长415nm处测定其吸光度，与标准溶液相比较，计算出硼含量。
(3)锌含量的测定。
①原子吸收光谱法(仲裁法)。
原理：试样溶液中的锌在微酸性介质中，在空气—乙炔火焰中原子化，所产生的原子蒸气吸收从锌空心阴极灯射出的特征波长213．9nm的光，吸光度大小与火焰中锌的基态原子浓度成正比，与锌标准溶液相比较，计算出锌的含量。
②双硫腙分光光度法。
原理：试样经水提取后，在微酸性溶液中，锌与双硫腙反应生成酮式配合物，用四氯化碳萃取，所得的溶液呈紫红色，在波长530nm处，测量其吸光度，与锌标准溶液相比较，计算出锌含量。
(4)锰含量的测定。
①原子吸收分光光度法(仲裁法)。
原理：试样溶液中的锰在微酸性介质中，在空气—乙炔火焰中原子化，所产生的原子蒸气吸收从锰空心阴极灯射出的特征波长279．5nm的光，吸光度的大小与火焰中锰基态原子浓度成正比，与锰标准溶液相比较，计算出锰含量。
②高碘酸盐分光光度法。
原理：试样经水提取后，在硫酸—磷酸介质中，用高碘酸盐将试样溶液中的二价锰氧化成紫红色的高锰酸根离子，在波长526nm处测量其吸光度，与锰标准溶液相比较，计算出锰含量。
(5)铁的测定。
①原子吸收光谱法(仲裁法)。
原理：试样溶液中的铁在微酸性介质中，在空气—乙炔火焰中原子化，所产生的原子蒸气吸收从铁空心阴极灯射出的特征波长248．3nm的光，吸光度的大小与火焰中铁基原子浓度成正比，与铁标准溶液相比较，计算出铁的含量。
②邻菲啰啉分光光度法。
原理：试样经水提取后，用抗坏血酸将三价铁还原成二价铁，在pH2～9范围内，二价铁与邻菲啰啉反应生成橙红色的配合物，在510nm波长处，测定溶液的吸光度，与铁标准溶液相比较，计算出铁的含量。
(6)铜的测定。
①原子吸收分光光度法(仲裁法)。
原理：试样溶液中的铜在微酸性介质中，在空气—乙炔火焰中原子化，所产生的原子蒸气吸收从铜空心阴极灯射出的特征波长324．6nm的光，吸光度的大小与火焰铜基原子浓度成正比，与铜标准溶液相比较，计算出铜的含量。
②容量滴淀法。
原理：试样用水溶解，在微酸性条件下，加入适量的碘化钾与二价铜作用，析出等量碘，以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴淀析出的碘，从消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，计算试样中铜的含量。
(7)水不溶物含量测定——重量法。
原理：试样用滤埚过滤，干燥，称重，计算水不溶物含量。
(8)pH的测定——电位测定法。
原理：固体试样经1+250水溶解，液体试样直接使用带有玻璃电极与甘汞电极的酸度计，直接测定微量元素叶面肥的pH。
7．腐殖酸铵肥料分析方法 按照HG／T3276-1999规定进行。
(1)腐殖酸的测定(容量法)。
提要：用碱溶解试样的腐殖酸，在硫酸溶液中，用重铬酸钾将腐殖酸中的碳氧化成二氧化碳，根据重铬酸钾消耗量和腐殖酸的碳系数计算腐殖酸的含量。
(2)腐殖酸含量的测定(残渣法)。
提要：用碱溶解腐殖酸，根据不溶物的量计算腐殖酸含量，并以无机盐加以校正。
(3)水溶性腐殖酸含量的测定。
提要：用水溶解试样的腐殖酸，其他同腐殖酸的测定(容量法)。
(4)速效氮的测定。
提要：用氧化镁与试样复分解反应，将铵态氮以氨的形式反应出来，用过量硫酸标准溶液滴定溶液吸收，以甲基红—亚甲基蓝混合指示液为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定溶液返滴定，计算出氮的含量。
(5)水分的测定。
8．有机肥料
(1)有机肥料全氮的测定。按照NY／T297-1995规定进行。
原理：有机肥料中有机氮，经硫酸—过氧化氢消煮，转化为铵态氮，碱化后蒸馏出来的氨用硼酸溶液吸收，以标准酸溶液滴定，计算样品中全氮的含量。
方法步骤：略。
(2)有机肥料全磷的测定。按照NY／T298-1995规定进行。
原理：有机肥料试样采用硫酸—过氧化氢消煮，在一定酸度下，等测液中的磷酸根离子与偏钒酸和钼酸反应生成黄色三元杂多酸。在一定浓度范围内，黄色溶液的吸光度与含磷量呈正比例关系，用分光光度法在440nm外求得溶液中的磷吸光度，与磷标准溶液相比较，计算出样品中磷的含量。
(3)有机肥料全钾的测定。按照NY／T299-1995规定进行。
原理：有机肥料试样经硫酸—过氧化氢消煮，稀释后用火焰光度法测定。在一定浓度范围内，溶液中钾浓度与发光强度呈正比例关系。与钾标准溶液相比较，计算出钾含量。
(4)有机肥料速效磷的测定。按NY／T300-1995规定进行。
原理：柠檬酸是一种弱酸，它提取的磷被认为对作物有效。在一定酸度下，溶液中的磷与偏钒酸盐和钼酸盐作用，形成黄色三元杂多酸。在一定范围内其黄色深浅与磷的浓度正相关，通过比色，与磷标准溶液相比较，计算出试样中有效磷的含量。
(5)有机肥料速效钾的测定。按NY／T301-1995规定进行。
原理：用稀硝酸提取植物茎叶及粪肥中的钾素和泥土中可转化为作物利用的缓效钾(含速效钾)，用火焰光度法进行测定。
(6)有机肥料粗灰分的测定。按NY／T303-1995规定进行。
原理：试样在525℃灼烧后所得残渣，用质量百分率来表示。
(7)有机肥料有机物总量的测定。按NY／T304-1995规定进行。
原理：试样在525℃灼烧，除去有机质，灼烧前后的烧失质量差，即为有机物总量。
(8)有机肥料水分的测定。按NY／T302-1995规定进行。
原理：试样经100～105℃烘干恒重，所失重即为水分质量。