韓禮軍 劉善良 向 蓉 鄭巧萍 王建程 付麗偉

（時科生物科技（上海）有限公司，上海 201108）

液體肥料是一類具有流動性、呈溶液或半溶液狀態(tài)（乳狀、膏狀、懸浮狀等）的肥料，因其配比及工藝成熟度高，產(chǎn)品較為穩(wěn)定，在一些農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國家很早就得到了廣泛應(yīng)用[1]。我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大多采用固體肥料[2]，對液體肥料的研究和應(yīng)用相對較晚。隨著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，國家提倡發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)，近年來大力推進(jìn)水肥一體化等配套技術(shù)，為液體肥料的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了有利條件[3-4]。然而，由于液體肥料成分復(fù)雜，缺乏統(tǒng)一的行業(yè)規(guī)范，廠家的工藝技術(shù)水平參差不齊等，導(dǎo)致液體肥料產(chǎn)品脹氣現(xiàn)象十分突出，進(jìn)而引起了包裝破損、肥液滲漏、環(huán)境污染等問題，這不僅降低了液體肥料的商品價值和使用性能，還對生產(chǎn)廠家的形象造成了影響，脹氣也因此成為了限制液體肥料發(fā)展的重要因素之一?，F(xiàn)筆者擬對不同類型液體肥料脹氣的主要原因進(jìn)行分析，并依此提出相應(yīng)對策，以促進(jìn)液體肥料的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

1 液體肥料的主要類別

液體肥料根據(jù)主要組成成分及功能，可以分為液體化肥、有機(jī)液肥、液體菌肥和綜合型液體肥四個大類。

1.1 液體化肥

液體化肥是一類直接向植物提供必需營養(yǎng)元素的肥料，它可以是單一營養(yǎng)元素肥料，也可以是兩種或多種營養(yǎng)元素的復(fù)合型肥料，且根據(jù)主要營養(yǎng)元素的占比不同，又可分為大量元素型、中量元素型和微量元素型。液體化肥的原料主要來自化工合成的尿素、銨鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、亞磷酸鹽、聚磷酸鹽、鉀鹽、硫酸鹽、氯化物、金屬絡(luò)合物等，具有較好的親水性，有統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，品相均一，液體一般呈透明狀。

1.2 有機(jī)液肥

有機(jī)液肥是一類向植物提供有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)的肥料，市場上的主流有機(jī)液肥包括氨基酸類、腐植酸類、海藻酸類、殼聚糖類、魚蛋白類[5-9]，以及其他一些動植物殘體或其分泌代謝物經(jīng)水解或發(fā)酵等技術(shù)工藝制成的液體肥料。與液體化肥相比，有機(jī)液肥的原料缺乏統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，故其原料純度、親水性均存在較大差異，液體一般呈不透明狀，并可能含有少量水不溶物。

1.3 液體菌肥

液體菌肥是一類以補(bǔ)充有益功能菌及其代謝物為主的肥料，含有一定的有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)和礦質(zhì)元素，具有促進(jìn)養(yǎng)分吸收、刺激作物生長、增強(qiáng)作物抗逆性能、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等功能。根據(jù)國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料登記情況顯示，市場上的液體菌肥產(chǎn)品以耐受能力較強(qiáng)的芽孢桿菌為主，但隨著工業(yè)化發(fā)酵擴(kuò)培技術(shù)的迅速發(fā)展和逐漸成熟，液體菌肥呈現(xiàn)出菌種種類多樣化、多菌種復(fù)合的良好發(fā)展態(tài)勢。

1.4 綜合型液體肥

綜合型液體肥是一類目前最受歡迎的液體肥料，是液體化肥、有機(jī)液肥、液體菌肥相互結(jié)合的產(chǎn)品，其營養(yǎng)豐富、功能全面、適用性廣，幾乎可用于所有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但其在功能的專一性方面略有欠缺。

2 液體肥料脹氣的主要原因分析

2.1 液體化肥脹氣的主要原因

2.1.1 銨態(tài)氮肥揮發(fā)引起脹氣

銨鹽是液體化肥的常見原料，也是引起液體化肥脹氣的重要原因。銨鹽具有不穩(wěn)定性，在受熱或堿性條件下，會產(chǎn)生揮發(fā)性氨氣，使包裝物內(nèi)部氣壓大于外部氣壓，從而形成脹氣。

2.1.2 尿素水解引起脹氣

尿素是含氮量最高的化合物，且價格相對較低，在液體肥料中溶入尿素是提高產(chǎn)品氮含量的主要手段。尿素水溶液在一定條件下會發(fā)生水解反應(yīng)，從而產(chǎn)生氨氣和二氧化碳，進(jìn)而引起包裝物脹氣。

2.2 有機(jī)液肥脹氣的主要原因

有機(jī)液肥含有豐富的有機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，有利于微生物的生存繁殖，在生產(chǎn)工藝不完善的情況下，容易出現(xiàn)二次發(fā)酵的現(xiàn)象。而根據(jù)有機(jī)液肥原料的種類不同，伴隨著有機(jī)物質(zhì)的逐步分解，會產(chǎn)生甲烷、硫化氫、二氧化碳等氣體，從而引起包裝物脹氣。

2.3 液體菌肥脹氣的主要原因

在功能菌工業(yè)化液體擴(kuò)培過程中，需添加豐富的有機(jī)無機(jī)營養(yǎng)物質(zhì)，以得到高密度活菌體和豐富的次生代謝產(chǎn)物。而在液體菌肥分裝后，活菌體仍會進(jìn)行一定的生命活動，形成一個不斷繁殖、休眠或死亡的循環(huán)過程，這一過程同樣會產(chǎn)生氣體，從而導(dǎo)致包裝物內(nèi)外壓力不等，進(jìn)而引起脹氣。

2.4 綜合型液體肥脹氣的主要原因

綜合型液體肥是由無機(jī)養(yǎng)分、有機(jī)養(yǎng)分、功能菌相互結(jié)合形成的產(chǎn)品，脹氣的原因更為復(fù)雜，可能由氨氮、尿素、有機(jī)物、功能菌以及各成分之間緩慢的生化反應(yīng)引起脹氣。

2.5 液體肥料脹氣的其他原因

液體肥料脹氣除了與原料本身關(guān)系緊密之外，還與產(chǎn)品配方設(shè)計、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)條件、包裝密封條件、儲運(yùn)保藏條件等因素有關(guān)。

3 解決液體肥料脹氣問題的對策分析

3.1 液體化肥脹氣的應(yīng)對措施

3.1.1 添加脲酶抑制劑

該應(yīng)對措施適用于尿素含量較高的液體化肥。鑒于尿素水解是在脲酶的作用下發(fā)生的，而脲酶是一種含鎳的寡聚酶，普遍存在于細(xì)菌、真菌、動物以及人體中[10]，能加快尿素分解為二氧化碳和氨氣，故可通過添加脲酶抑制劑來有效解決尿素水解產(chǎn)氣的問題。磷酸二胺及磷酸三胺類抑制劑是目前已知的、活性最強(qiáng)的脲酶抑制劑，應(yīng)用較多的有正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）[11]，但在酸性條件下該制劑的抑制效果會受到一定影響。

3.1.2 調(diào)節(jié)液體化肥的pH

該應(yīng)對措施適用于氨氮含量較高的液體化肥。鑒于pH和溫度是影響氨揮發(fā)的主要因素，故對于富含氨氮的液體肥料，可將其pH調(diào)至酸性，并儲存于陰涼干燥處，可有效抑制氨氣的產(chǎn)生，從而減少液體化肥包裝物脹氣和破損。

3.2 有機(jī)液肥脹氣的應(yīng)對措施

鑒于防腐劑具有抑制或滅殺微生物的功能，可阻止或延遲有機(jī)物腐敗，故可通過添加防腐劑來防止有機(jī)物分解產(chǎn)氣。例如，山梨酸鉀因具有防腐性好、安全性高、無臭、易溶于水等特性，成為了目前應(yīng)用最廣泛的防腐劑，特別適用于酸性的液體肥料防腐；乳酸鏈球菌素（N i s i n）、溶菌酶（Lysozyme）、ε-聚賴氨酸、納他霉素（Natamycin）等微生物防腐劑及其復(fù)配產(chǎn)品[12]，也被證實具有良好的抑菌防腐效果。

3.3 液體菌肥脹氣的應(yīng)對措施

鑒于目前的液體菌肥主要以耐受能力較高的芽孢桿菌為主，故應(yīng)對其脹氣的主要措施是營造一個不利于非芽孢桿菌生存的特殊環(huán)境。例如，在液體菌肥中添加適量的苯甲酸鈉、甘氨酸、山梨酸鉀等，既不會殺滅芽孢桿菌菌株，還能起到較強(qiáng)的抑制和殺滅非芽孢桿菌的作用。此外，通入惰性氣體（如氮?dú)猓?，也可有效減少好氧微生物的生存繁殖活動，從而減少液體菌肥包裝物脹氣和破損。

3.4 綜合型液體肥脹氣的應(yīng)對措施

綜合型液體肥是目前和未來一段時期內(nèi)的主流液體肥料，鑒于其脹氣的原因更復(fù)雜，通常是多種因素共同作用的結(jié)果，故需根據(jù)脹氣產(chǎn)生原因，采用多種措施相結(jié)合的方式，進(jìn)行綜合應(yīng)對，以達(dá)到理想的應(yīng)對效果。

3.5 其他應(yīng)對措施

雖然改進(jìn)液體肥料包裝并不能從產(chǎn)品本身的技術(shù)層面解決脹氣問題，但卻是保障液體肥料商品價值最直接、最簡單、最有效的措施，也是企業(yè)最常用的解決辦法。具體措施包括：（1）增加包裝材料的厚度，從而增強(qiáng)其抗壓能力。（2）選擇高強(qiáng)度包裝材料，如采用高密度聚乙烯加工的包裝材料（其剛性、韌性和機(jī)械強(qiáng)度是低密度聚乙烯的2倍）。（3）增強(qiáng)包裝材料的透氣性，通過增加透氣蓋、透氣墊等，將內(nèi)部氣體排出，起到平衡內(nèi)外壓的作用，但其透氣效果受透氣材料的特性，液體肥料的黏度、酸堿度、腐蝕性、揮發(fā)性，儲運(yùn)條件等多種因素的影響。值得注意的是，改進(jìn)液體肥包裝雖然是最常用的解決辦法，但會增加成本投入，削減產(chǎn)品利潤。同時，在液體肥料的實際生產(chǎn)及儲運(yùn)過程中，應(yīng)結(jié)合液體肥料自身的組分及產(chǎn)氣特性，合理選擇防脹氣措施，且往往需要多重手段相結(jié)合，才能達(dá)到理想的效果。此外，在液體肥料儲運(yùn)過程中，應(yīng)將其放置于陰涼干燥處，避免溫暖潮濕環(huán)境易引起雜菌侵入，造成產(chǎn)品腐敗，且產(chǎn)品使用過程中，在開封后應(yīng)盡快用完，以避免產(chǎn)品氧化、腐敗等。

4 結(jié) 語

液體肥料脹氣與原料組分、pH、溫度、生產(chǎn)工藝、包裝材料、儲運(yùn)條件等緊密相關(guān)，在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)深入分析產(chǎn)品脹氣的原因，采用多種措施相結(jié)合的方式進(jìn)行綜合應(yīng)對。同時，生產(chǎn)廠家應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研究，做好防脹氣效果測試，待肥料產(chǎn)品穩(wěn)定后再推向市場，避免造成經(jīng)濟(jì)或形象損失。此外，液體肥料經(jīng)銷單位和使用單位，應(yīng)嚴(yán)格按照生產(chǎn)廠家的技術(shù)資料說明，規(guī)范地儲存、運(yùn)輸及使用液體肥料產(chǎn)品，避免造成液體肥料產(chǎn)品脹氣，產(chǎn)生不必要的損失。