養(yǎng)殖場自制有機肥品質(zhì)和風(fēng)險分析研究

趙莉 周英俊 楊思豪 楊歡 曾研

【摘要】從2020年開始篩選金堂縣轄區(qū)內(nèi)的五家養(yǎng)殖場，分別對各養(yǎng)殖場的自制有機肥中有機質(zhì)、總氮、總磷、總鉀、微量元素以及對重金屬和抗生素類殘留進行分析研究。此研究主要為地方監(jiān)管部門對轄區(qū)內(nèi)養(yǎng)殖場自制有機肥的監(jiān)管提供參考建議，為自制有機肥產(chǎn)業(yè)規(guī)范化管理提供技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】自制有機肥；品質(zhì)；風(fēng)險分析

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.043

Study on the Quality and Risk Analysis of Homemade Organic Fertilizer in Aquaculture Farms

ZHAO Li1， ZHOU Yingjun1， YANG Sihao1， YANG Huan2， ZENG Yan2

（1.Jintang CountyAgriculture and Rural Bureau， Chengdu 610400， China； 2.Sichuan Lancheng Testing Technology Co.， Ltd.， Chengdu 610000， China）

Abstract： Since 2020， five breeding farms within the jurisdiction of Jintang County have been selected for analysis of the organic matter， total nitrogen， total phosphorus， total potassium， trace elements， heavy metals， and residual antibiotics in their homemade organic fertilizers. This study provides reference and suggestions for local regulatory departments to monitor the homemade organic fertilizers of breeding farms within their jurisdiction and provides technical support for the standardized management of the homemade organic fertilizer industry.

Key words： self made organic fertilize； quality； risk analysis

從2020年開始，金堂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局為了摸清轄區(qū)內(nèi)蛋雞和生豬養(yǎng)殖場的自制有機肥品質(zhì)等級、重金屬和抗生素殘留的情況，篩選轄區(qū)內(nèi)的5家大型的養(yǎng)殖場進行有機肥的品質(zhì)和質(zhì)量安全風(fēng)險監(jiān)測，監(jiān)測周期為三年，針對五家養(yǎng)殖戶每年進行一次抽樣，抽取樣品均為養(yǎng)殖場自制有機肥。有機肥包括發(fā)酵豬糞和發(fā)酵雞糞兩個品種。有機肥的監(jiān)測指標(biāo)分為品質(zhì)指標(biāo)、重金屬風(fēng)險指標(biāo)、抗生素殘留指標(biāo)。

1品質(zhì)指標(biāo)、重金屬及抗生素指標(biāo)介紹

此次抽檢的養(yǎng)殖場發(fā)酵的有機肥，針對品質(zhì)指標(biāo)進行檢測的參數(shù)有pH值、水分、有機質(zhì)、總氮、總磷、總鉀、銅、鋅、鐵、錳、鎂、硼、鉬。其中pH值是體現(xiàn)有機肥酸堿度的指標(biāo)。水分是有機肥中微生物活動必不可少的因素，同時如果水分含量過高也會影響有機肥的存放時間。有機質(zhì)是體現(xiàn)土壤肥力的關(guān)鍵指標(biāo)，有機質(zhì)含量與土壤肥力呈正相關(guān)[1]?？傪B(yǎng)分是指總氮、總磷、總鉀三個指標(biāo)之和，有機肥的標(biāo)準(zhǔn)要求總養(yǎng)分（N+ P2O5+K2O）≥4%。其中氮是蛋白質(zhì)、核酸、磷脂的主要成分。氮的多少會直接影響細(xì)胞分裂和生長。磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，與蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞分裂、細(xì)胞生長有密切關(guān)系。鉀能促進蛋白質(zhì)合成，鉀也可以促進糖類運輸[2]。銅是多酚氧化酶、抗壞血酸氧化酶的成分，在呼吸作用的氧化還原中起重要作用，銅也是質(zhì)體蘭素的成分，參與光合電子傳遞。鋅是色氨酸合成酶的必要成分，缺鋅時吲哚和絲氨酸不能合成色氨酸，因而不能合成生長素，導(dǎo)致植物生長受阻。鐵主要以亞鐵離子的螯合物被植物吸收，是許多酶的輔基，這些酶中的鐵可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，在呼吸電子傳遞中起重要作用。錳是放氧復(fù)合體的主要成分，錳也是形成葉綠素和維持葉綠素正常結(jié)構(gòu)的必需元素。鎂是葉綠素的成分，又是很多酶的活化劑，因此鎂與碳水化合物的合成、轉(zhuǎn)化和降解有關(guān)，缺鎂最典型的癥狀是葉片失綠。硼以硼酸的形式被植物吸收，硼與花粉形成、花粉管萌發(fā)和受精有密切關(guān)系，缺硼時花藥花絲萎縮，花粉母細(xì)胞不能進行四分體分化。鉬是硝酸還原酶的組成成分，十字花科植物缺鉬時，葉片卷曲畸形，老葉變厚、焦枯；禾本科作物缺鉬時，籽粒皺縮或不能形成籽粒[3]。

重金屬對人體的危害很大，通常由重金屬引起的疾病都很難治愈。土壤中的重金屬大量累積，農(nóng)作物在吸收養(yǎng)料的時候會吸入這些重金屬，給人體造成很大的傷害[4]，所以對肥料中的重金屬是有嚴(yán)格的限值要求。NY 525—2012《有機肥料》標(biāo)準(zhǔn)中對鉛、砷、汞、鎘、鉻5項重金屬進行了規(guī)定。

抗生素對特異微生物的生長有抑制或者殺滅作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，人們對抗生素的研究已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了抗菌的范圍。在畜禽、水產(chǎn)飼料中添加高濃度抗生素時，可以預(yù)防、治療疫病，添加低濃度時可以提高日增重和改善飼料轉(zhuǎn)化率。抗生素作為獸藥和飼料添加劑進入動物體內(nèi)并不能完全被吸收，大部分隨尿糞等排出體外。大量未經(jīng)無害化處理或者簡單堆肥處理的含有抗生素殘留的畜禽糞便作為有機肥施于農(nóng)田土壤，成為土壤環(huán)境中抗生素的主要來源之一[5]。

22020年有機肥品質(zhì)和風(fēng)險分析

2.1有機肥養(yǎng)分品質(zhì)結(jié)果分析

2020年9月4日，金堂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局組織對當(dāng)?shù)卮笮宛B(yǎng)殖場進行發(fā)酵雞糞和發(fā)酵豬糞的抽樣監(jiān)測，其中自制有機肥品質(zhì)參數(shù)抽樣檢測結(jié)果見表1。

通過對10個批次的自制有機肥進行檢測，將其檢測結(jié)果與NY 525—2012進行對比，其中pH指標(biāo)中JT202009041和JT202009041的值分別為8.74和8.62，超過了標(biāo)準(zhǔn)要求，其他的有機肥均符合要求，但是依然偏堿性。發(fā)酵雞糞JT202009042和另外5個發(fā)酵豬糞的水分均超過了30%，屬于不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，說明發(fā)酵豬糞的水分含量偏高，需要經(jīng)過進一步的加工脫水處理才能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。有機質(zhì)和總養(yǎng)分均是遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求。其余的銅、鋅、鐵、錳、鎂、硼、鉬在NY 525—2012中無要求，具體值只作為參考。10批次中銅的平均值為0.01%；鋅的平均值為0.095%；鐵的平均值為0.24%；錳的平均值為0.087%；鎂的平均值為1.58%；硼的平均值為33.886 mg/kg；鉬的平均值為3.72 mg/kg且其含量偏低，并且在JT202009041、JT202009043和JT202009044號樣品均為未檢出。

根據(jù)NY 525—2012要求，總砷均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。總汞雖然檢測結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是JT202009176和JT202009177樣品的結(jié)果分別為1.9 mg/kg和1.8 mg/kg，非常接近限值要求，需要加以控制以免帶來超標(biāo)的風(fēng)險。總鉛均符合標(biāo)準(zhǔn)要求?？傛k均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是JT202009042的結(jié)果為2.9 mg/kg，非常接近限值要求，很容易超標(biāo)，必須引起注意，需要加強對此指標(biāo)的管控?？傘t均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，也是遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值要求?？傮w來看，此次抽檢的10批次的有機肥，均是符合NY 525—2012要求，只是個別參數(shù)比較接近限值要求，需要加強關(guān)注并進行管控，否則很容易超標(biāo)。

2.2有機肥中抗生素結(jié)果分析

此次檢測的10批次的自制有機肥中，其中JT202009041發(fā)酵雞糞恩諾沙星36.2μg/kg，JT202009042發(fā)酵雞糞中土霉素889μg/kg，JT202009045發(fā)酵豬糞恩諾沙星194μg/kg，培氟沙星10.8μg/kg，其余的均未檢出。由此說明在JT202009041、JT202009042和JT202009045中均存在抗生素檢出的情況，雖然有機肥標(biāo)準(zhǔn)并未對抗生素進行要求，但是這個也是值得引起注意的。

32021年有機肥品質(zhì)和風(fēng)險分析

3.1有機肥養(yǎng)分品質(zhì)結(jié)果分析

2021年6月1日，金堂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局組織對轄區(qū)內(nèi)大型養(yǎng)殖場進行自制有機肥的抽樣監(jiān)測，其中品質(zhì)檢測結(jié)果見表2。

通過對10個批次的自制有機肥的檢測，將其檢測結(jié)果與NY/T 525—2021進行對比，此次檢測編號JT2021063的pH值最高為9.23，同時樣品JT2021061和JT2021068的pH值也是超出標(biāo)準(zhǔn)要求，分別為8.80和8.82，不適合直接施肥用于作物，必須進一步加工以符合標(biāo)準(zhǔn)要求。水分均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。有機質(zhì)指標(biāo)中JT2021067和JT2021068的兩批次的樣品結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，分別為29.5%和26%，需要做進一步的加工和處理?？傪B(yǎng)分（N+P2O5+K2O）均符合標(biāo)準(zhǔn)要求且遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)要求。而其余的銅、鋅、鐵、錳、鎂、硼、鉬在NY/T 525—2021中無限值要求，其具體值只作為參考。其中10批次中銅的平均值為0.016%，鋅的平均值為0.095%，鐵的平均值為0.212%，錳的平均值為0.08%，鎂的平均值為1.2%，硼的平均值為3.03 mg/kg，鉬的平均值為0.64 mg/kg。

根據(jù)NY/T 525—2021要求，總砷和總汞均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，并且JT2021061、JT2021062、JT2021063、JT2021067樣品的總汞結(jié)果均是未檢出，屬于比較好的品質(zhì)?？傘U的此次抽檢的10批次有機肥中有3批次不符合要求，JT2021062、JT2021068和JT2021065其結(jié)果為211.8 mg/kg、113.8 mg/kg和 157 mg/kg，均遠(yuǎn)超過限值要求，必須通過相應(yīng)的加工處理。總鎘和總鉻均符合標(biāo)準(zhǔn)要求且總鉻遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值要求。總體來看，此次抽檢的10批次的有機肥，有個別參數(shù)不符合NY/T 525—2021要求，需要經(jīng)過進一步的加工處理，提高有機肥品質(zhì)，降低重金屬污染的風(fēng)險，才能得到合格的產(chǎn)品。

3.2有機肥抗生素結(jié)果分析

此次檢測的5批次的發(fā)酵雞糞中，其中JT2021061發(fā)酵雞糞林可霉素2.165μg / kg，替米考星結(jié)果6.211 mg / kg；JT2021062發(fā)酵雞糞中磺胺嘧啶28.89μg/kg；JT202106003發(fā)酵雞糞林可霉素0.2466μg/kg，替米考星結(jié)果9.284 mg/kg。其余的均未檢出。此次檢測的5批次的發(fā)酵豬糞中，其中JT202106004發(fā)酵豬糞替米考星3.887μg/kg，JT202106006發(fā)酵豬糞磺胺二甲嘧啶99.87μg/kg，JT2021069發(fā)酵豬糞磺胺嘧啶127.7μg/kg，JT20210610發(fā)酵豬糞磺胺二甲嘧啶333.4μg/ kg，林可霉素2.278μg/kg，其余的均未檢出。由此說明在 JT2021064、JT2021066、JT2021069、JT20210610中均存在抗生素檢出的情況，并且存在的種類有磺胺類、林可霉素和替米考星，且均是生豬飼養(yǎng)過程中常用的獸藥，雖然有機肥標(biāo)準(zhǔn)并未對抗生素進行要求，但是這個也是值得關(guān)注的風(fēng)險指標(biāo)。

42022年有機肥品質(zhì)和風(fēng)險分析

4.1有機肥養(yǎng)分品質(zhì)結(jié)果分析

2022年4月—5月，金堂縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局組織對轄區(qū)內(nèi)大型養(yǎng)殖場進行自制有機肥的抽樣監(jiān)測，其中有機肥品質(zhì)檢測結(jié)果如下表3。

通過對10個批次的自制有機肥進行檢測，將其檢測結(jié)果與NY/T 525—2021進行對比，發(fā)酵雞糞JT202204252和JT202204253的pH值不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，偏堿性，不適合直接施肥用于作物，必須進一步加工以符合標(biāo)準(zhǔn)要求。樣品JT20220517、JT20220518和JT202205056中水分結(jié)果分別為37.42%、34.50%和32.55%均不符合要求，需要進一步加工處理。樣品JT202204251、JT202204252和JT202205109的有機質(zhì)結(jié)果分別為28.0%、26.6%和24.5%不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需要做進一步的加工和處理?？傪B(yǎng)分（N+P2O5+K2O）均符合標(biāo)準(zhǔn)要求且遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)的要求。而其余的銅、鋅、鐵、錳、鎂、硼、鉬在NY/T 525—2021中無限值要求，其具體值只作為參考。其中10批次中銅的平均值為0.008%；鋅的平均值為0.044%；鐵的平均值為0.171%；錳的平均值為0.06%；鎂的平均值為0.65%；硼的平均值為2.52 mg/kg；鉬的平均值為0.595 mg/kg。有機肥中重金屬檢測的總砷、總汞、總鉛、總鎘、總鉻均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，總體來看，此次抽檢的10批次的有機肥、重金屬的結(jié)果是比較理想，均是符合NY/T 525—2021要求。

4.2有機肥抗生素結(jié)果分析

此次檢測的5批次的發(fā)酵雞糞中，所有的抗生素指標(biāo)均為未檢出，檢測的5批次的發(fā)酵豬糞中，所有的抗生素均為未檢出，雖然有機肥標(biāo)準(zhǔn)并未對抗生素進行要求，但是也能在一定程度上反映養(yǎng)殖場對抗生素藥物的使用情況。

5有機肥三年抽樣結(jié)果比較分析

5.1有機肥中有機質(zhì)含量分析

三年抽樣的有機肥中有機質(zhì)的檢測結(jié)果平均值均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。但是三年有機質(zhì)變化基本呈逐年下降趨勢，其主要原因如下：1）養(yǎng)殖場的發(fā)酵過程不一樣，導(dǎo)致有機質(zhì)的含量有差異。2）有機肥的原料有區(qū)別，導(dǎo)致有機肥的有機質(zhì)含量也有區(qū)別。3）有機肥的發(fā)酵工藝的改進和控制措施不同，有機質(zhì)含量也不同。4）取樣時間不同，發(fā)酵程度不同，產(chǎn)生的有機肥中有機質(zhì)的含量也不同。從總體上看，發(fā)酵雞糞和發(fā)酵豬糞中，有機質(zhì)含量均是高于標(biāo)準(zhǔn)要求，在養(yǎng)殖場進行初步加工后，后期進一步質(zhì)控和加工形成成品有機肥，均是能達(dá)到NY/ T 525—2021的標(biāo)準(zhǔn)要求的。

5.2有機肥中重金屬含量分析

三年抽檢的有機肥中重金屬含量均符合NY/T 525—2021要求，只是個別參數(shù)超過了限值要求，需要加強關(guān)注并進行管控，否則很容易超標(biāo)。其中從總鉛的檢測結(jié)果來看，風(fēng)險比較高，特別是2021年抽檢的有2批次的發(fā)酵雞糞和1批次的發(fā)酵豬糞均超過了標(biāo)準(zhǔn)限值要求，必須進一步改進工藝進行加工以降低鉛含量，否則將不能做成合格的有機肥產(chǎn)品。

5.3有機肥中抗生素殘留含量分析

有機肥中的抗生素在三年抽檢中都有不同程度的檢出。發(fā)酵雞糞中檢出的抗生素參數(shù)有恩諾沙星、土霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噻二唑、林可霉素、替米考星。發(fā)酵豬糞中的抗生素殘留檢出的有恩諾沙星、金霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、替米考星、林可霉素。有機肥中檢出了抗生素的獸藥殘留，說明養(yǎng)殖場在飼養(yǎng)過程中使用了此類獸藥物質(zhì)，并且此類獸藥通過動物的消化和吸收最終排放出體外。養(yǎng)殖場將含有抗生素的雞糞和豬糞進行加工制作有機肥，最終在有機肥中含有抗生素的殘留。如果將含有抗生素的有機肥進一步施肥于土壤，對土壤的污染和植株的影響是不可避免的，最終通過生態(tài)鏈再被人體吸收。

6總結(jié)與建議

1）pH值不符合要求。根據(jù)NY/T 525—2021要求pH值為5.5～8.5，此次抽檢的發(fā)酵雞糞和豬糞，均存在不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，雖然此次抽檢的有機肥還不算是成品，但是也需要引起注意，在生產(chǎn)加工過程中進行監(jiān)控，對不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品及時調(diào)整控制。雖然pH值不是關(guān)鍵性指標(biāo)，也能通過其他手段和工藝及時調(diào)整，但是需要關(guān)注過酸過堿都會導(dǎo)致有機肥中微生物菌群的變化。

2）有機質(zhì)含量不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)NY/T 525—2021要求有機質(zhì)含量≥30%，而此次抽檢的有機肥中，也存在有機質(zhì)含量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求的情況，有機質(zhì)含量是評價衡量有機肥的重要指標(biāo)，如果有機質(zhì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，那么只有不斷改進有機肥的加工工藝，或者從原料中進行改進，從而讓有機質(zhì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3）總養(yǎng)分含量均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)NY/T 525—2021要求，總養(yǎng)分≥4%。此次抽檢的所有的有機肥，總養(yǎng)分含量均是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)的要求值，說明此次的有機肥總養(yǎng)分的含量是非常理想的，同時也需要綜合考慮生產(chǎn)成本等因素。

4）有機肥污染物中重金屬含量大部分是符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但是鉛這個指標(biāo)存在超標(biāo)的情況，需要關(guān)注。根據(jù)NY/T 525—2021要求，鉛≤50 mg/kg。此次抽檢的有機肥中，總鉛有三批次是超過了標(biāo)準(zhǔn)要求的，對于污染物超標(biāo)的情況，主要還是有機肥原料中的重金屬可能超過了標(biāo)準(zhǔn)要求，或者是加工過程中帶入了重金屬含量比較高的輔料等情況。

5）抗生素殘留雖然在標(biāo)準(zhǔn)中沒有明確其要求，但是此次抽檢的有機肥中抗生素均存在檢出的情況。雖然目前還沒出臺相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)對有機肥中抗生素進行規(guī)定，但是出于自身風(fēng)險管控，可以提前進行關(guān)注和控制，從而降低風(fēng)險。

【參考文獻】

[1]李赫.有機肥含量對植物生長影響的探究[J].科技風(fēng)，2019（4）：230-232.

[2]張弛.鉀肥對植物生長的影響[J].中國農(nóng)資，2012（36）：24.

[3]武斌.微量元素對作物生長的影響[J].河南水利與南水北調(diào)，2014（1）：44-45.

[4]王美，李書田.肥料重金屬含量狀況及施肥對土壤和作物重金屬富集的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2014，20（2）：466-480.

[5]史奕，趙牧秋，王俊，等.設(shè)施菜地土壤-植物系統(tǒng)中有機肥源抗生素的影響研究進展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，29（增刊1）：240-244.

【作者簡介】

趙莉，女，1986年出生，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督管理。

（編輯：李鈺雙）