□文/田耕 田靜
復(fù)肥類產(chǎn)品養(yǎng)分含量高,副成分少,對土壤損害小,物理性狀好,不易結(jié)塊,便于生產(chǎn)、運輸、儲存和機械化施用,成為我國當(dāng)前肥料生產(chǎn)和施用的基本發(fā)展方向。復(fù)肥類產(chǎn)品中高含量的氮、磷、鉀是作物健康生長的重要營養(yǎng)元素,其中磷是作物核酸、核蛋白、磷脂等的組成元素,在生長前期施磷肥對作物的花芽分化起到至關(guān)重要的作用。在生長過程中,磷素參與作物的光合作用、呼吸作用、細胞分化等;磷能促進早期作物根系的形成和生長,提高作物適應(yīng)外界環(huán)境條件的能力;另外,磷還影響蛋白質(zhì)的合成與分解,促進脂肪的合成,施用磷肥可提高糧食、水果、蔬菜的品質(zhì)[1-2],總之,缺磷會嚴重影響作物的生長。因此,加強復(fù)肥類產(chǎn)品中有效磷含量的快速檢測,直接關(guān)系到食品的安全。
目前復(fù)肥類產(chǎn)品中有效磷含量的測定方法有磷鉬酸喹啉重量法、等離子體發(fā)射光譜法和自動分析儀法[3],這三種方法中磷鉬酸喹啉重量法操作簡單,實驗結(jié)果準確穩(wěn)定,不需要昂貴的儀器設(shè)備,應(yīng)用最為廣泛,已經(jīng)作為通用方法被新的國際標準推廣使用[4]。本次實驗中,改變了重量法的樣品前處理條件,采用硝酸研磨的方式提取有效磷,縮短了實驗時間,且實驗結(jié)果的準確性和重復(fù)性均能達到標準要求,為復(fù)肥類產(chǎn)品有效磷的測定提供了新的方法,為將來肥料產(chǎn)品快速檢測提供可能性。
在酸性條件下對肥料樣品充分研磨,釋放出其中的正磷酸根,在酸性介質(zhì)中,含磷溶液與喹鉬檸酮試劑生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀,用磷鉬酸喹啉重量法測定有效磷的含量。
電子分析天平:感量為0.0001克;
瓷蒸發(fā)皿(75毫升);
4號玻璃坩堝式過濾器(30毫升);
電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(溫度可穩(wěn)定在180±2℃);
硝酸溶液1:1+1(V/V);
硝酸溶液2:1+10(V/V);
喹鉬檸酮試劑:與GB/T8573-2017測定有效磷所用試劑相同。
稱取含有100~200毫克五氧化二磷的試樣于75毫升瓷蒸發(fā)器中,加入上述硝酸溶液1,充分研磨后加入25毫升水,攪動使溶液均勻,靜置待固體不溶物與上清液分層,將上清液傾注過濾于250毫升量瓶中。再向不溶物中加入5毫升硝酸溶液2,充分研磨后加入25毫升水,待分層后將上清液傾注入容量瓶,重復(fù)三次后,將剩余不溶物轉(zhuǎn)移到濾紙上,并用水洗滌不溶物,待量瓶中溶液達200毫升左右為止。最后用水稀釋至刻度,搖勻,所得溶液供測定有效磷用。同時,按相同的操作步驟、試劑、用量進行空白試驗。
樣品及空白的檢測方法同國標重量法。
初次加入硝酸溶液的量直接影響測定結(jié)果,本次實驗分別向瓷蒸發(fā)皿中加入1毫升、2毫升、5毫升硝酸溶液1研磨樣品,測得有效磷結(jié)果如下:
由表1可以看出,當(dāng)試樣有效磷含量超過10%時,硝酸溶液1加入量為2毫升所測得的有效磷含量比加入1毫升時要高,但是與加入5毫升時的測定結(jié)果大致相同,而且樣品中磷含量越高,對比越顯著。說明加入2毫升硝酸溶液研磨即可把樣品中的有效磷提取完全。
表1 加入不同體積硝酸所測有效磷含量(%)
數(shù)據(jù)穩(wěn)定可重復(fù)是評價方法可靠性的重要因素,本次實驗對改進方法的重復(fù)性進行了驗證。2021年6月1日實施的復(fù)合肥料產(chǎn)品標準中,重量法增加了一種樣品前處理方法(仲裁法),即用堿性的EDTA加熱提取[5],本次實驗也設(shè)計了改進方法與傳統(tǒng)的EDTA振蕩提取以及堿性EDTA加熱提?。ㄖ俨梅ǎy定結(jié)果的對比,數(shù)據(jù)如下:
從表2可見,改進方法處理試樣得到的有效磷數(shù)據(jù)穩(wěn)定,重復(fù)性好,測定結(jié)果與國標方法一致,均在國標要求的誤差范圍內(nèi),準確度滿足要求。
表2 改進方法的重復(fù)性和準確度實驗結(jié)果(%)
產(chǎn)品的快速檢測可幫助檢驗人員及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的質(zhì)量問題,便于企業(yè)快速選擇應(yīng)對措施,可幫助監(jiān)管部門監(jiān)督管理,避免不合格產(chǎn)品流入市場。本次改進實驗與國標方法相比,前處理過程無需使用輔助的儀器設(shè)備,節(jié)約了實驗成本,減少了加熱再冷卻的步驟,整體縮短了實驗時間,提高了檢測效率。
目前對于復(fù)肥產(chǎn)品中有效磷的快速檢測研究越來越多,如用鹽酸提取有效磷再用分光光度計測定[6],用EDTA煮沸提取再用微波加熱烘干沉淀[7],用EDTA加熱振蕩提取再用X射線熒光光譜法測定[8]等,本次改進方法測定有效磷將同這些研究一起為復(fù)肥類產(chǎn)品標準體系的建設(shè)提供了新的思路,為將來該產(chǎn)品的快速檢測提供了理論支持。