摘 要 2015年8月,對(duì)重慶市長(zhǎng)壽區(qū)的商品有機(jī)肥及其原料進(jìn)行了養(yǎng)分和重金屬含量檢測(cè),為商品有機(jī)肥的生產(chǎn)及合理施用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。檢測(cè)結(jié)果表明,抽查的3個(gè)商品有機(jī)肥外觀呈灰褐色,質(zhì)地均勻,無惡臭和機(jī)械雜質(zhì)。3個(gè)商品有機(jī)肥的基本性質(zhì)總體符合我國有機(jī)肥的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其中有機(jī)質(zhì)和總養(yǎng)分(氮+磷+鉀)均明顯優(yōu)于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn);重金屬含量總體符合限量標(biāo)準(zhǔn),但個(gè)別指標(biāo)超過了國家標(biāo)準(zhǔn);同時(shí),有機(jī)肥中鎘含量均接近國家限量標(biāo)準(zhǔn),在生產(chǎn)和施用過程中需密切關(guān)注。
關(guān)鍵詞 商品有機(jī)肥;養(yǎng)分;重金屬;檢測(cè);重慶市長(zhǎng)壽區(qū)
中圖分類號(hào):S14-33 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.34.017
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有機(jī)肥料是指主要來源于植物或動(dòng)物,經(jīng)過發(fā)酵腐熟的含碳有機(jī)物料,其功能是改善土壤肥力、提供植物營養(yǎng)和改善作物品質(zhì)。根據(jù)《2004年中國環(huán)境狀況公報(bào)》公布的數(shù)字,2003年全國有機(jī)肥施用量?jī)H占肥料施用總量的25%,所提供養(yǎng)分僅占總養(yǎng)分的10%左右。說明我國有機(jī)肥的施用比例已經(jīng)降到了嚴(yán)重的程度。我國農(nóng)業(yè)科技人員普遍認(rèn)為,有機(jī)肥以占50%左右的比例為好,高產(chǎn)田可以低一些,化肥與有機(jī)肥的比例約為60∶40,而低產(chǎn)田還應(yīng)高一些,化肥與有機(jī)肥的比例約為40∶60。由此可見,目前有機(jī)肥的施用比例很不恰當(dāng)。有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)尤其是在果蔬等高經(jīng)濟(jì)價(jià)值作物上的施用仍具有很大的發(fā)展?jié)摿1-3]。
20世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)外有機(jī)肥料向著工廠化、產(chǎn)業(yè)化、商品化方向發(fā)展。商品有機(jī)肥是以畜禽糞便、動(dòng)植物殘?bào)w等富含有機(jī)質(zhì)的資源為主要原材料,采用工廠化方式生產(chǎn)并作為商品進(jìn)入流通的肥料,與農(nóng)家肥相比,具有養(yǎng)分含量高、質(zhì)量穩(wěn)定的特點(diǎn)。發(fā)展商品有機(jī)肥料、推廣有機(jī)肥料,已經(jīng)成為目前中國肥料發(fā)展的必然趨勢(shì)[4]。我國在2002年分別通過了有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥料標(biāo)準(zhǔn)(GB18877-2002,更新為GB18877-2009)和有機(jī)肥料標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2002,更新為NY525-2012),這也標(biāo)志著商品有機(jī)肥料正式規(guī)范地進(jìn)入了我國肥料流通領(lǐng)域。
1商品有機(jī)肥料的好處和存在問題
1施用商品有機(jī)肥料的好處
(1)增加農(nóng)田土壤有機(jī)質(zhì)的投入,培肥農(nóng)田土壤。(2)減少化肥使用,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,是確?;柿阍鲩L(zhǎng)的重要舉措。(3)改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),增加農(nóng)民收入。(4)解決畜禽污染,促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。通過商品有機(jī)肥的推廣使用,可以加快畜禽糞便無害化處理和資源化利用,促進(jìn)農(nóng)村環(huán)境治理,是加快社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新和惠農(nóng)舉措,達(dá)到農(nóng)牧結(jié)合、互為促進(jìn)的效果[5-7]。
1.2商品有機(jī)肥和有機(jī)廢棄物中重金屬問題
據(jù)國家農(nóng)業(yè)部估算,我國有機(jī)肥資源總量在50億t左右,可提供氮磷鉀及中微量元素超過7000萬t,其中畜禽糞便資源數(shù)量和可提供養(yǎng)分量最多。用這些物料生產(chǎn)的有機(jī)肥雖然可以提供有機(jī)質(zhì)和部分大中微量元素,但目前的有機(jī)肥已發(fā)生了質(zhì)的變化,同樣存在著嚴(yán)重的安全隱患。有機(jī)肥料的物料來源十分廣泛,如規(guī)?;笄輬?chǎng)的畜禽糞便,污泥,城市垃圾,工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物等。用這些物料生產(chǎn)的有機(jī)肥中,重金屬等超標(biāo),存在著被作物吸收而進(jìn)入食物鏈最終危害人體健康的安全隱患和在農(nóng)業(yè)環(huán)境中積累而污染農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的很大風(fēng)險(xiǎn)。
畜禽糞便是制造商品有機(jī)肥最主要的原料,其受重金屬污染狀況嚴(yán)重。我國目前的畜禽飼料添加劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)格,質(zhì)量管理更是松懈,造成許多地方在飼料添加劑中大量使用銅、鐵、鋅、錳、鈷、硒、碘、砷等中微量元素。如有的在仔豬和生豬飼料中添加硫酸銅達(dá)100~250 mg/kg,添加鋅達(dá)2000~3000 mg/kg。據(jù)測(cè)算,僅從養(yǎng)殖場(chǎng)的豬糞中每年帶入土壤的就有砷230 t、銅2400 t、鋅90000 t、鐵40000 t。根據(jù)我國近20年對(duì)有機(jī)肥重金屬含量的調(diào)查,當(dāng)前有機(jī)肥的質(zhì)量與上個(gè)世紀(jì)90年代初相比,部分重金屬的含量有所增加。其中,雞糞和豬糞中Zn、Cu、Cr、Cd、As、Hg增加較多,牛糞中Zn、Cu、As、Hg含量增加,羊糞則變化不大;秸稈中所有重金屬含量的變化不大,僅略有增加,但堆肥中Zn、Cu、Cr增加2~4倍。尤以豬糞為主要原料的商品有機(jī)肥中重金屬平均值最高。由于飼料添加劑用量增加和控制標(biāo)準(zhǔn)不嚴(yán),目前我國畜禽糞便的重金屬污染問題令人擔(dān)憂[8]。為此,在參考國內(nèi)外限量標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有機(jī)肥料(NY525-2012)、有機(jī)-無機(jī)復(fù)混肥料(GB18877-2009)中重金屬的含量進(jìn)行了限量。
根據(jù)長(zhǎng)期定位監(jiān)測(cè)的結(jié)果,個(gè)別地塊由于施用重金屬含量過高的商品有機(jī)肥已出現(xiàn)了土壤環(huán)境質(zhì)量下降,甚至污染的情況。長(zhǎng)壽區(qū)是重慶市畜禽養(yǎng)殖業(yè)規(guī)模較大的區(qū)縣之一。因此,對(duì)該區(qū)商品有機(jī)肥中的重金屬含量狀況進(jìn)行調(diào)查,有利于充分了解和科學(xué)評(píng)價(jià)商品有機(jī)肥的安全狀況,為規(guī)范有機(jī)肥料生產(chǎn)和使用、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)食品安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。
2重慶市長(zhǎng)壽區(qū)商品有機(jī)肥來源及檢測(cè)方法
2.1來源
2015年8月5日,長(zhǎng)壽區(qū)農(nóng)委從甲廠、乙廠、丙廠采集商品有機(jī)肥和原料各1份,樣品總數(shù)6個(gè),以下分別簡(jiǎn)稱甲肥、乙肥、丙肥,甲料、乙料、丙料。
2.2檢測(cè)方法
測(cè)定指標(biāo)包括:含水率,pH,有機(jī)質(zhì)(SOM)、全量氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)、銅(Cu)、鋅(Zn)、硼(B)、鉬(Mo)、鎘(Cd)、鉻(Cr)、鉛(Pb)、砷(As)和汞(Hg)含量。
測(cè)定方法:參照有機(jī)肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY525-2012),每個(gè)指標(biāo)重復(fù)測(cè)定2~3次。
3測(cè)定結(jié)果與分析
3.1有機(jī)肥及原料的基礎(chǔ)含量
檢測(cè)的3種商品有機(jī)肥均為灰褐色,但甲肥偏黑褐色,乙肥、丙肥偏灰褐色。三者均呈粉狀(或粒狀),乙肥相對(duì)更均勻;三者均無惡臭,基本無機(jī)械雜質(zhì)。
3種商品有機(jī)肥及原料的基礎(chǔ)含量測(cè)定結(jié)果見表1。甲、乙和丙3種有機(jī)肥含水率分別為39%、30%和16%,均低于其對(duì)應(yīng)的原料;但是甲肥含水率高出有機(jī)肥限量標(biāo)準(zhǔn)9個(gè)百分點(diǎn),在堆制風(fēng)干時(shí)間或鼓風(fēng)干燥環(huán)節(jié)上尚欠優(yōu)化。甲和乙肥pH均達(dá)到8.9,超過了國家標(biāo)準(zhǔn)(8.5),這樣會(huì)降低堆制速率并易引起氨揮發(fā),需要加入適量的明礬、磷酸等物質(zhì)降低堆肥pH值??紤]到原料的pH值在適宜范圍,堆制時(shí)也可以考慮調(diào)整配料的投入配比,使堆制過程順利進(jìn)行。
3種商品有機(jī)肥的有機(jī)質(zhì)含量在46%~62%,均超出了我國有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)。3種商品有機(jī)肥全氮含量分別為2.0%、1.4%和1.2%,均低于原料,尤其是乙和丙肥的氮含量?jī)H是原料的1/3左右。3種商品有機(jī)肥全磷(P2O5)含量分別為4.3%、3.0%和3.6%,含量與原料接近;3種商品有機(jī)肥全鉀(K2O)含量分別為3.9%、3.1%和3.5%?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單一養(yǎng)分沒有要求。3種有機(jī)肥總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量分別達(dá)到10.2%、7.5%和8.3%,均超過了總養(yǎng)分大于5%的限量標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)壽區(qū)有機(jī)肥養(yǎng)分含量較高的原因是原料中磷、鉀含量較高,比現(xiàn)有參考值高20%~40%。
3.2有機(jī)肥及原料的中微量營養(yǎng)元素含量
有機(jī)肥成分更為協(xié)調(diào),含有豐富的中微量元素供植物吸收利用,因此目前對(duì)銅、鋅、硼和鉬等植物必需的中微量元素沒有限量。3種商品有機(jī)肥及其原料的銅含量接近,介于40~70 mg/kg;鋅含量為所測(cè)中微量元素中含量最高的,最高值接近500 mg/kg,這與畜禽養(yǎng)殖飼料添加大量的鋅有關(guān)。3種有機(jī)肥中,丙肥含硼、鉬量最高,分別達(dá)到57和9.3 mg/kg(見表2)。
根據(jù)重慶土壤調(diào)查結(jié)果,土壤有效鋅、硼、鉬缺乏嚴(yán)重,有效鋅含量多在0.3~1.0 mg/kg,土壤有效硼含量多在0.2~0.5 mg/kg,有效鉬含量多在0.1~0.2 mg/kg。有機(jī)肥中微量元素多以螯合態(tài)存在,有效性高,因此施用有機(jī)肥是提高土壤有效微量元素含量,滿足作物需求和提高作物品質(zhì)的重要措施。
3.3有機(jī)肥及原料的重金屬含量
長(zhǎng)壽區(qū)3種商品有機(jī)肥及原料中限量重金屬含量測(cè)定結(jié)果見表3。
3.3.1 砷
3種所測(cè)商品有機(jī)肥中砷含量分別為8.3, 4.8和26 mg/kg,其中丙肥超過了國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(15 mg/kg),但仍符合有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的標(biāo)準(zhǔn)(50 mg/kg,GB18877/2009)??紤]到3個(gè)有機(jī)肥原料的砷含量均明顯低于限量標(biāo)準(zhǔn),建議丙公司嚴(yán)格控制含砷輔料的投入量和比例。
3.3.2 鉛
3種所測(cè)商品有機(jī)肥中鉛含量分別為63.5, 40.7和81.7 mg/kg,其中甲肥、丙肥超過了國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(50 mg/kg),但仍符合有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥的標(biāo)準(zhǔn)(150 mg/kg,GB18877/2009)??紤]到3個(gè)有機(jī)肥原料的鉛含量均明顯低于限量標(biāo)準(zhǔn),建議甲公司和丙公司嚴(yán)格控制含鉛輔料的投入量和比例。
3.3.3 鎘
3種所測(cè)商品有機(jī)肥中鎘含量分別為2.7, 2.4和2.9 mg/kg,均低于但接近國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(3 mg/kg)。從公開發(fā)表的數(shù)據(jù)來看,這3個(gè)有機(jī)肥的鎘含量是全國平均水平(0.6 mg/kg)的4倍左右。從施用角度而言,需要避免長(zhǎng)期連續(xù)施用有機(jī)肥,并對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中鎘含量進(jìn)行逐年監(jiān)測(cè);從生產(chǎn)角度而言,建議3家公司嚴(yán)格控制含鎘原料和輔料的投入量和比例,必要時(shí)改進(jìn)工藝流程。
3.3.4 鉻
3種所測(cè)商品有機(jī)肥中鉻含量分別為25.7, 20.2和50 mg/kg,均遠(yuǎn)低于國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(150 mg/kg),不存在有機(jī)肥鉻超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。
3.3.5 汞
3種所測(cè)商品有機(jī)肥中汞含量分別為0.16, 0.51和0.62 mg/kg,原料中汞含量更低,均低于國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(2 mg/kg),不存在有機(jī)肥汞超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。
4小結(jié)與建議
4.1有效養(yǎng)分含量
(1)3種有機(jī)肥和原料的有機(jī)質(zhì)含量均較高;總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)含量均超過了國家有機(jī)肥總養(yǎng)分大于5%的限量標(biāo)準(zhǔn),但乙肥、丙肥的氮含量分別為1.4%、1.2%,僅是原料的1/3左右。甲肥、乙肥pH值均達(dá)到8.9,超過了國家標(biāo)準(zhǔn)(8.5)。
(2)3種商品有機(jī)肥和原料中銅、鋅、硼和鉬等植物必需的中微量元素含量比較豐富。
4.2重金屬含量
(1)3種所測(cè)商品有機(jī)肥中砷含量分別為8.3, 4.8和26 mg/kg,其中丙肥超過了國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(15 mg/kg),是有機(jī)肥限量標(biāo)準(zhǔn)的1.73倍。
(2)3種所測(cè)商品有機(jī)肥中鉛含量分別為63.5, 40.7和81.7 mg/kg,其中甲肥、丙肥超過了國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(50 mg/kg),分別是有機(jī)肥限量標(biāo)準(zhǔn)的1.27和1.63倍。
(3)3種所測(cè)商品有機(jī)肥中鎘含量分別為2.7, 2.4和2.9 mg/kg,均低于但接近國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(3 mg/kg),是全國同類產(chǎn)品平均水平(0.6 mg/kg)的4倍左右。
(4)3種有機(jī)肥的主要原料中重金屬含量均低于國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn);但乙料、丙料的鎘含量分別為2.1和2.5 mg/kg,接近國家商品有機(jī)肥的限量標(biāo)準(zhǔn)(3 mg/kg),是全國同類產(chǎn)品平均水平(0.6 mg/kg)的4倍左右。
4.3建議
(1)鑒于商品有機(jī)肥部分重金屬含量超標(biāo),而其主要原料(畜禽糞便)較低,建議商品有機(jī)肥生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,更換重金屬含量過高輔料的添加。
(2)加強(qiáng)有機(jī)肥質(zhì)量監(jiān)測(cè),包括原材料監(jiān)測(cè),嚴(yán)禁不合格有機(jī)肥流入市場(chǎng),尤其是用作蔬菜、糧油等可食性農(nóng)作物生產(chǎn)肥料。
(3)開展有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的控制性試驗(yàn),研究不同土壤和作物對(duì)有機(jī)肥的適宜容量,以及對(duì)土壤和農(nóng)產(chǎn)品的影響程度。
盡管施用有機(jī)肥的好處很多,但“有機(jī)肥萬能”的時(shí)代已經(jīng)過去,有機(jī)肥帶入的重金屬等有害物質(zhì)存在著通過食物鏈危害人體健康的安全隱患,以及在農(nóng)業(yè)環(huán)境中積累而污染農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)。因此,隨著健康、環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),人們對(duì)有機(jī)肥中重金屬污染問題日益關(guān)注。通過對(duì)轄區(qū)當(dāng)前正在使用的商品有機(jī)肥及其原料進(jìn)行重金屬含量檢測(cè),能更好地為本地區(qū)商品有機(jī)肥的合理施用提供理論依據(jù)。
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(責(zé)任編輯:丁志祥)