样品风干处理对有机肥料主要技术指标检测结果的影响

Effects of Sample Air-Drying Pretreatment on Detection Results of Main Technical Indicators of Organic Fertilizers

doi: 10.3969/j.issn.2096-7047.2026.01.012

赵英杰 Yingjie ZHAO , 余焘 Tao YU , 黄耀蓉 Yaorong HUANG , 张世辉 Shihui ZHANG , 袁天佑 Tianyou YUAN , 李艳萍 Yanping LI , 汪洪 Hong WANG , 孟远夺 Yuanduo MENG

1 全国农业技术推广服务中心北京 100125 National Agro-Technical Extension and Service Center, Beijing 100125, China 2 广西壮族自治区土壤肥料工作站广西南宁 530007 Soil and Fertilizer Workstation of Guangxi Zhuang Autonomous Region, Nanning, Guangxi 530007, China 3 四川省耕地质量与肥料工作总站四川成都 610041 General Station of Arable Soil Quality and Fertilizer of Sichuan Province, Chengdu, Sichuan 610041, China 4 河北省农业技术推广总站河北石家庄 050011 Hebei Provincial Agricultural Technology Promotion Station, Shijiazhuang, Hebei 050011, China 5 河南省土壤肥料站河南郑州 450008 Henan Soil and Fertilizer Station, Zhengzhou, Henan 450008, China 6 国家化肥质量检验检测中心[北京] 北京 100081 China National Center for Quality Supervision and Test of Chemical Fertilizers[Beijing], Beijing 100081, China

Author notes:

Correspondence to: 孟远夺(1985—)，男，硕士，正高级农艺师，从事土壤学和植物营养学研究工作；mengyuanduo@agri.gov.cn

摘要：

为探究样品风干处理对商品有机肥料主要技术指标检测结果的影响，选取7个典型有机肥料产品，分别制备风干样与未风干样(鲜样)，由5家农业农村部肥料质量检验测试中心实验室分别测定总氮、总磷、总钾、总养分、有机质、氯离子的含量和酸碱度(pH)等7个主要技术指标，采用方差分析统计检测结果的差异性。结果表明：有机肥料样品进行风干处理前后，各项指标的测定值间多数差异不显著，对大多数产品主要技术指标的检测结果影响有限; 但风干处理可提高技术指标检测的均一度和稳定性。在保证检测准确度和稳定性的前提下，可针对不同的有机肥料样品合理选择是否进行风干处理。

关键词：

风干处理; 有机肥料; 技术指标; 测试分析;

Abstract：

To investigate the effects of sample air-drying pretreatment on detection results of main technical indicators of commercial organic fertilizers, seven typical organic fertilizer products are selected. Both air-dried and non-air-dried (fresh) samples are prepared from these products. Seven main technical indicators: contents of total nitrogen, total phosphorus, total potassium, total nutrient, organic matter, chloride ion, and pH are determined respectively by five laboratories of Fertilizer Quality Inspection and Testing Centers of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs. Differences in detection results are statistically analyzed using analysis of variance. The results indicate that for most organic fertilizer samples, the differences in measured values of various indicators before and after air-drying pretreatment are not significant, suggesting a limited impact on detection results of most key technical indicators. However, air-drying pretreatment improves the uniformity and stability of the technical indicator measurements. On the premise of ensuring detection accuracy and stability, the decision to apply air-drying pretreatment can be reasonably made based on the specific organic fertilizer sample.

Keyword：

air-drying pretreatment; organic fertilizer; technical indicator; testing and analysis;

有机肥料因具有改善土壤结构、提升农产品品质等优势，在农业绿色发展中扮演着重要角色。大量研究表明，科学合理地施用有机肥，可有效改善土壤的物理、化学和生物性质，同时对作物的产量、品质和养分利用效率均能产生有益影响，可以有效减少化学肥料的用量，实现作物的丰产和优质绿色环保生产^[1-3]。总氮、总磷、总钾含量等技术指标是衡量有机肥料供肥能力的核心参数，有机质的含量反映其对土壤结构的改良潜力，酸碱度(pH)是衡量其施用安全性、养分有效性及微生物活性的关键指标。这些指标是评价有机肥料产品质量和指导科学施用的关键，若检测结果不准确，可能导致劣质产品流入市场，损害农民利益并阻碍产业健康发展^[4-5]。

现行行业标准《有机肥料》(NY/T 525—2021)^[6]中要求样品需经风干处理后进行检测，旨在消除水分干扰并提升测定结果的均一性。然而，在风干过程中，因氨挥发、微生物活动及发生氧化反应等可能改变样品组分，尤其对含易分解氮源(如尿素、氨基酸)的有机肥影响显著，从而间接影响测定结果的可靠性，无法反映商品有机肥料的本身特性^[7-9]。此外，在实际检测中，关于风干条件(时间、温度、湿度等)并无统一标准，检测实验室在风干过程中的操作条件不一致。部分检测机构因时效性要求直接检测鲜样，但缺乏理论支持，导致数据的可比性存在争议。现有研究多聚焦于土壤样品的风干效应，针对有机肥料的系统性分析仍显不足，尤其对不同基质类型肥料中易挥发或水溶性成分的关注较少。

本文以7种代表性有机肥料为考察对象，结合多家实验室的试验数据，通过对比风干样与鲜样的测定结果，量化风干处理对关键指标的影响程度，明确风干处理对关键技术指标的影响规律，为优化有机肥料检测标准、提升数据可比性提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 样品选择与处理

选取7个具有代表性的有机肥料产品样品，将每个样品平均分成5份，分别送至5家农业农村部肥料质量检验测试中心实验室进行前处理。风干样品于室温条件下风干2~4 d，研磨过Φ1 mm尼龙筛备用; 另外一份样品不进行风干，直接研磨过Φ1 mm尼龙筛备用。样品主要原料信息及其风干前后的水分含量见表 1。

表 1

样品原料类型及风干前后含水量

编号	主要原料	w(水分)/%		w(水分) 差值/%
编号	主要原料	鲜样	风干样	w(水分) 差值/%
1^#	牛粪、羊粪	27.06	3.25	23.81
2^#	猪粪	22.40	4.34	18.06
3^#	鸡粪	27.62	5.51	22.11
4^#	酒糟	5.36	3.54	1.82
5^#	鸡粪、菌渣	25.76	5.17	20.59
6^#	酵母发酵液、菌渣	31.87	6.12	25.75
7^#	猪粪	25.20	4.77	20.43

1.2 检测方法

总氮、有机质、氯离子、水分的含量和pH的测定，均按NY/T 525—2021中的方法进行。按照行业标准《肥料磷含量的测定》(NY/T 2541—2014)^[10]中的硫酸-过氧化氢法制备试样溶液，采用电感耦合等离子体发射光谱法或分光光度法测定总磷(P₂O₅)含量，以烘干基计。按照行业标准《肥料钾含量的测定》(NY/T 2540—2014)^[11]中的硫酸-过氧化氢法制备试样溶液，采用火焰光度法或电感耦合等离子体发射光谱法测定总钾(K₂O)含量，以烘干基计。

1.3 试验设计

采用单因素配对设计，由5家农业农村部肥料质量检验测试中心实验室分别对每个样品风干前后的总氮、总磷、总钾、总养分、有机质、氯离子、水分的含量和pH进行3次平行测定。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2019软件进行数据整理、计算、处理和作图，采用SPSS 20.0统计分析软件对数据进行单因素方差分析，采用t检验比较每个技术指标风干前后两组测定值间的差异(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 样品风干前后总养分的测定结果

2.1.1 总氮含量

样品风干前后总氮的测定结果见表 2。表中风干前后差值=风干样平均值-鲜样平均值，*表示鲜样平均值和风干样平均值t检验在5%水平差异显著，下同。

表 2

样品风干前后总氮的测定结果

样品编号	鲜样中总氮		风干样中总氮		风干前后总氮差值w/%	统计学差异
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后总氮差值w/%	统计学差异
1^#	1.24	0.07	1.23	0.02	-0.01
2^#	1.58	0.04	1.61	0.06	0.03
3^#	2.21	0.10	2.15	0.05	-0.06
4^#	3.00	0.11	3.03	0.04	0.03
5^#	1.47	0.06	1.34	0.05	-0.13	*
6^#	1.54	0.08	1.39	0.07	-0.15	*
7^#	1.38	0.10	1.39	0.03	0.01

从表 2可看出：7个样品鲜样中总氮质量分数为1.24%~3.00%，风干样中总氮质量分数为1.23%~3.03%，风干前后样品的总氮质量分数差值为-0.15%~0.03%，呈显著的正相关关系(见图 1); 1^#、3^#、5^#和6^#风干样的总氮测定值低于鲜样的。整体上，风干样的总氮测定值略低于鲜样的。

图 1

样品风干前后总氮、总磷、总钾及总养分的测定值

采用t检验分析同一样品风干前后总氮含量间的差异，结果发现，只有5^#、6^#样品的风干样和鲜样间存在显著性差异，其余5个样品间差异不显著。从测定结果的稳定性分析来看，只有2^#样品在风干后总氮测定值的标准差略高于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样中总氮含量的标准差略低。

2.1.2 总磷含量

样品风干前后总磷的测定结果见表 3。

表 3

样品风干前后总磷的测定结果

样品编号	鲜样中总磷		风干样中总磷		风干前后总磷差值w/%
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后总磷差值w/%
1^#	0.70	0.11	0.62	0.04	-0.08
2^#	1.66	0.16	1.65	0.13	-0.01
3^#	4.69	0.17	4.67	0.25	-0.02
4^#	2.02	0.18	1.95	0.09	-0.07
5^#	2.93	0.18	2.89	0.11	-0.04
6^#	2.41	0.26	2.49	0.08	0.08
7^#	2.04	0.23	2.01	0.10	-0.03

从表 3可看出：7个样品的鲜样中总磷质量分数为0.70%~4.69%，风干样中总磷质量分数为0.62%~4.67%，风干前后样品的总磷质量分数差值为-0.08%~0.08%，总体呈显著的正相关关系(见图 1); 有6个样品风干后的总磷测定值低于鲜样的，1个样品(6^#)风干后的测定值略高于鲜样的。整体而言，风干样中总磷的测定值略低于鲜样的。

经过t检验分析发现，7个样品的风干样和鲜样中总磷含量间差异均不显著。从测定结果的稳定性分析来看，大部分样品风干后总磷测定值的标准差略低于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样中总磷含量的标准差略低，测定结果的稳定性更好。

2.1.3 总钾含量

样品风干前后总钾的测定结果见表 4。

表 4

样品风干前后总钾的测定结果

样品编号	鲜样中总钾		风干样中总钾		风干前后总钾差值w/%	统计学差异
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后总钾差值w/%	统计学差异
1^#	1.90	0.17	1.95	0.17	0.05
2^#	1.28	0.12	1.33	0.11	0.05
3^#	4.30	0.44	4.41	0.38	0.11
4^#	1.44	0.23	1.39	0.13	-0.05
5^#	5.31	0.46	5.29	0.54	-0.02
6^#	1.72	0.20	1.82	0.17	0.10	*
7^#	1.78	0.18	1.84	0.13	0.06

从表 4可看出：7个样品的鲜样中总钾质量分数为1.28%~5.31%，风干样中总钾质量分数为1.33%~5.29%，样品风干前后的总钾质量分数差值为-0.05%~0.11%，总体呈现显著的正相关关系(见图 1); 4^#、5^#样品风干后的总钾测定值低于鲜样的。整体上，风干样中总钾的测定值略高于鲜样的。

经过t检验分析发现，只有6^#样品的风干样和鲜样中总钾含量间差异显著，其余样品间风干样和鲜样的总钾含量差异不显著。从检测结果的稳定性分析来看，大部分风干样的总钾测定值的标准差略低于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样中总钾测定值的标准差略低，测定结果的稳定性更好。

2.1.4 总养分含量

样品风干前后总养分的测定结果见表 5。

表 5

样品风干前后总养分的测定结果

样品编号	鲜样中总养分		风干样中总养分		风干前后总养分差值w/%
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后总养分差值w/%
1^#	3.81	0.13	3.78	0.21	-0.03
2^#	4.48	0.21	4.58	0.17	0.10
3^#	11.14	0.50	11.18	0.44	0.04
4^#	6.45	0.39	6.34	0.18	-0.11
5^#	9.70	0.31	9.52	0.45	-0.18
6^#	5.73	0.32	5.68	0.20	-0.05
7^#	5.20	0.34	5.24	0.22	0.04

从表 5可看出：7个样品的鲜样中总养分质量分数为3.81%~11.14%，风干样中总养分质量分数为3.78%~11.18%，样品风干前后的总养分质量分数差值为-0.18%~0.10%，总体呈现显著的正相关关系(见图 1); 有4个风干样的总养分测定值低于鲜样的。整体上，风干后样品总养分的测定值略低于鲜样的。

经过t检验分析发现，7个样品的风干样和鲜样中总养分含量间的差异均不显著。从测定结果的稳定性分析来看，大部分样品风干后总养分测定值的标准差略低于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样中总养分测定值的标准差略低，测定结果的稳定性更好。

2.2 样品风干前后有机质的测定结果

样品风干前后有机质的测定结果见表 6。

表 6

样品风干前后有机质的测定结果

样品编号	鲜样中有机质		风干样中有机质		风干前后有机质差值w/%	统计学差异
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后有机质差值w/%	统计学差异
1^#	20.98	1.50	21.29	1.95	0.31
2^#	34.13	1.48	34.92	2.18	0.79
3^#	33.53	2.36	34.31	2.75	0.78
4^#	58.90	3.99	59.60	4.54	0.70
5^#	25.96	2.17	27.91	1.80	1.95	*
6^#	28.89	2.15	32.04	1.06	3.15	*
7^#	29.38	1.86	30.04	1.79	0.66

从表 6可看出：7个样品的鲜样中有机质质量分数为20.98%~58.90%，风干样中有机质质量分数为21.29%~59.60%，样品风干前后的有机质质量分数差值为0.31%~3.15%，且呈现显著的正相关关系(见图 2); 所有风干样中有机质的测定值均高于鲜样的。

图 2

样品风干前后有机质的测定值

采用t检验分析样品风干前后有机质含量间的差异，结果发现，只有5^#、6^#样品存在显著性差异，其余5个样品间差异不显著。从测定结果的稳定性分析来看，1^#~4^#样品风干后有机质测定值的标准差略高于鲜样的，5^#~7^#样品风干后有机质测定值的标准差略低于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样中有机质测定值的标准差略高。

2.3 样品风干前后pH的测定结果

样品风干前后pH的测定结果见表 7。

表 7

样品风干前后pH的测定结果

样品编号	鲜样pH		风干样pH		风干前后pH差值	统计学差异
样品编号	平均值	标准差	平均值	标准差	风干前后pH差值	统计学差异
1^#	7.74	0.21	7.64	0.38	-0.10
2^#	7.72	0.20	7.12	0.20	-0.60	*
3^#	9.39	0.35	9.49	0.65	0.10
4^#	4.13	0.08	4.23	0.04	0.10
5^#	7.91	0.24	7.34	0.35	-0.57	*
6^#	8.19	0.52	7.95	0.58	-0.24	*
7^#	7.98	0.31	7.99	0.38	0.01

从表 7可看出：7个样品的鲜样pH为4.13~9.39，风干样的pH为4.23~9.49，呈显著的正相关关系(见图 3); 样品风干前后的pH差值为-0.60~0.10;有4个样品风干后的pH低于鲜样的。总体上，风干样的pH测定值略低于鲜样的。

图 3

样品风干前后pH的测定值

经过t检验分析发现，2^#、5^#和6^#样品风干前后的pH测定值差异显著，总体上风干样和鲜样的pH差异不显著。从测定结果的稳定性分析来看，大部分样品风干后pH测定值的标准差高于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样的pH测定值的标准差略高。

2.4 样品风干前后氯离子的测定结果

样品风干前后氯离子的测定结果见表 8。

表 8

样品风干前后氯离子的测定结果

样品编号	鲜样中氯离子		风干样中氯离子		风干前后氯离子差值w/%
样品编号	平均值w/%	标准差/%	平均值w/%	标准差/%	风干前后氯离子差值w/%
1^#	0.14	0.03	0.19	0.04	0.05
2^#	0.27	0.18	0.31	0.11	0.04
3^#	0.40	0.41	0.52	0.58	0.12
4^#	0.43	0.28	0.39	0.27	-0.04
5^#	0.34	0.14	0.42	0.20	0.08
6^#	0.49	0.21	0.50	0.27	0.01
7^#	0.40	0.27	0.47	0.24	0.07

从表 8可看出：7个样品的鲜样氯离子质量分数为0.14%~0.49%，风干样的氯离子质量分数为0.19%~0.52%，呈显著的正相关关系(见图 4); 样品风干前后的氯离子质量分数差值为-0.04%~0.12%;只有1个样品风干后的氯离子测定值低于鲜样的。整体上，风干样的氯离子测定值高于鲜样的。

图 4

样品风干前后氯离子的测定值

t检验结果显示，7个样品的风干样和鲜样中氯离子含量间的差异不显著。从测定结果的稳定性分析来看，风干样的氯离子测定值的标准差略高于鲜样的。总体上，不同实验室计算得风干样的氯离子测定值的标准差略高。

3 讨论

3.1 风干处理对测定结果准确度的影响

样品风干前后不同技术指标测定结果的统计学差异汇总见表 9。

表 9

样品风干前后不同技术指标测定结果的统计学差异汇总

样品编号	总氮含量	总磷含量	总钾含量	总养分含量	有机质含量	pH	氯离子含量
1^#
2^#						*
3^#
4^#
5^#	*				*	*
6^#	*		*		*	*
7^#

从表 9可看出：1^#、3^#、4^#和7^#样品风干前后7个主要技术指标的测定结果的差异均不显著; 2^#样品除风干前后pH的测定值有显著差异外，其他指标均无显著差异; 5^#、6^#样品风干前后的总氮、有机质含量和pH等指标的测定结果存在显著性差异。通过比较5^#、6^#样品与其他样品的原料可知，这2个样品中添加了菌渣、酵母发酵液，故风干处理对测定结果准确度的影响可能与样品的原料类型有关。

从技术指标的角度看，样品风干前后的总磷、总养分和氯离子的测定值均无显著差异，差异主要集中在总氮、有机质含量和pH这3个指标上，分别有2~3个样品存在显著差异。风干对总氮含量的影响与冯亚云等^[7]的研究结果较为相似，风干过程可能会导致氮素矿化加速和部分不稳定形态氮(如铵态氮)的损失。此外，微生物活动变化也可能影响氮素形态，因此风干样的测定结果减小，部分样品出现显著差异，需要对样品及时开展检测。风干处理对有机质含量测定的影响主要与水分含量变化及测试原理相关。当水分减少时，样品总质量降低，但其中有机质较为稳定，其绝对质量一般未发生改变，因此风干后有机质的测定值普遍升高，对某些含水量较高的样品可能造成显著差异。风干处理对pH的影响与邵青松等^[9]的研究结果较为相似，pH测定值与样品的含水量有一定关系，风干过程会使样品含水量发生变化，从而易对含水量较高样品的测定值产生影响。

3.2 风干处理对测定结果稳定性的影响

分析同一技术指标在不同实验室间测定值的标准差发现，风干样的总氮、总磷、总钾和总养分测定结果的标准差略低于鲜样的。可见，风干处理可以提高样品检测的均一度和稳定性。虽然pH、有机质及氯离子含量在风干后测定结果的标准差略高于鲜样的，但无明显差异。

4 结语

在测定结果的准确性方面，风干处理对多数有机肥料样品的总氮、总磷、总钾、总养分、有机质、氯离子含量及pH等指标的准确度影响有限，但是不同的样品因原料及类型不同仍存在差异。在测定结果的稳定性方面，风干处理可提高样品相关技术指标检测的均一度和稳定性。总体来看，风干处理对有机肥料测定结果的影响因样品而异，在保证测定准确度和稳定性的前提下，可针对不同样品合理选择是否进行风干处理。

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