养殖场自制有机肥品质和风险分析研究

赵莉 周英俊 杨思豪 杨欢 曾研

【摘要】从2020年开始筛选金堂县辖区内的五家养殖场，分别对各养殖场的自制有机肥中有机质、总氮、总磷、总钾、微量元素以及对重金属和抗生素类残留进行分析研究。此研究主要为地方监管部门对辖区内养殖场自制有机肥的监管提供参考建议，为自制有机肥产业规范化管理提供技术支撑。

【关键词】自制有机肥；品质；风险分析

【DOI编码】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

从2020年开始，金堂县农业农村局为了摸清辖区内蛋鸡和生猪养殖场的自制有机肥品质等级、重金属和抗生素残留的情况，筛选辖区内的5家大型的养殖场进行有机肥的品质和质量安全风险监测，监测周期为三年，针对五家养殖户每年进行一次抽样，抽取样品均为养殖场自制有机肥。有机肥包括发酵猪粪和发酵鸡粪两个品种。有机肥的监测指标分为品质指标、重金属风险指标、抗生素残留指标。

1品质指标、重金属及抗生素指标介绍

此次抽检的养殖场发酵的有机肥，针对品质指标进行检测的参数有pH值、水分、有机质、总氮、总磷、总钾、铜、锌、铁、锰、镁、硼、钼。其中pH值是体现有机肥酸碱度的指标。水分是有机肥中微生物活动必不可少的因素，同时如果水分含量过高也会影响有机肥的存放时间。有机质是体现土壤肥力的关键指标，有机质含量与土壤肥力呈正相关[1]。总养分是指总氮、总磷、总钾三个指标之和，有机肥的标准要求总养分（N+ P2O5+K2O）≥4%。其中氮是蛋白质、核酸、磷脂的主要成分。氮的多少会直接影响细胞分裂和生长。磷是核酸、核蛋白和磷脂的主要成分，与蛋白质合成、细胞分裂、细胞生长有密切关系。钾能促进蛋白质合成，钾也可以促进糖类运输[2]。铜是多酚氧化酶、抗坏血酸氧化酶的成分，在呼吸作用的氧化还原中起重要作用，铜也是质体兰素的成分，参与光合电子传递。锌是色氨酸合成酶的必要成分，缺锌时吲哚和丝氨酸不能合成色氨酸，因而不能合成生长素，导致植物生长受阻。铁主要以亚铁离子的螯合物被植物吸收，是许多酶的辅基，这些酶中的铁可发生氧化还原反应，在呼吸电子传递中起重要作用。锰是放氧复合体的主要成分，锰也是形成叶绿素和维持叶绿素正常结构的必需元素。镁是叶绿素的成分，又是很多酶的活化剂，因此镁与碳水化合物的合成、转化和降解有关，缺镁最典型的症状是叶片失绿。硼以硼酸的形式被植物吸收，硼与花粉形成、花粉管萌发和受精有密切关系，缺硼时花药花丝萎缩，花粉母细胞不能进行四分体分化。钼是硝酸还原酶的组成成分，十字花科植物缺钼时，叶片卷曲畸形，老叶变厚、焦枯；禾本科作物缺钼时，籽粒皱缩或不能形成籽粒[3]。

重金属对人体的危害很大，通常由重金属引起的疾病都很难治愈。土壤中的重金属大量累积，农作物在吸收养料的时候会吸入这些重金属，给人体造成很大的伤害[4]，所以对肥料中的重金属是有严格的限值要求。NY 525—2012《有机肥料》标准中对铅、砷、汞、镉、铬5项重金属进行了规定。

抗生素对特异微生物的生长有抑制或者杀灭作用。随着科学技术的发展和进步，人们对抗生素的研究已经远远超出了抗菌的范围。在畜禽、水产饲料中添加高浓度抗生素时，可以预防、治疗疫病，添加低浓度时可以提高日增重和改善饲料转化率。抗生素作為兽药和饲料添加剂进入动物体内并不能完全被吸收，大部分随尿粪等排出体外。大量未经无害化处理或者简单堆肥处理的含有抗生素残留的畜禽粪便作为有机肥施于农田土壤，成为土壤环境中抗生素的主要来源之一[5]。

22020年有机肥品质和风险分析

2.1有机肥养分品质结果分析

2020年9月4日，金堂县农业农村局组织对当地大型养殖场进行发酵鸡粪和发酵猪粪的抽样监测，其中自制有机肥品质参数抽样检测结果见表1。

通过对10个批次的自制有机肥进行检测，将其检测结果与NY 525—2012进行对比，其中pH指标中JT202009041和JT202009041的值分別为8.74和8.62，超过了标准要求，其他的有机肥均符合要求，但是依然偏碱性。发酵鸡粪JT202009042和另外5个发酵猪粪的水分均超过了30%，属于不符合标准要求，说明发酵猪粪的水分含量偏高，需要经过进一步的加工脱水处理才能符合标准要求。有机质和总养分均是远高于标准要求。其余的铜、锌、铁、锰、镁、硼、钼在NY 525—2012中无要求，具体值只作为参考。10批次中铜的平均值为0.01%；锌的平均值为0.095%；铁的平均值为0.24%；锰的平均值为0.087%；镁的平均值为1.58%；硼的平均值为33.886 mg/kg；钼的平均值为3.72 mg/kg且其含量偏低，并且在JT202009041、JT202009043和JT202009044号样品均为未检出。

根据NY 525—2012要求，总砷均符合标准要求。总汞虽然检测结果均符合标准要求，但是JT202009176和JT202009177样品的结果分别为1.9 mg/kg和1.8 mg/kg，非常接近限值要求，需要加以控制以免带来超标的风险。总铅均符合标准要求。总镉均符合标准要求，但是JT202009042的结果为2.9 mg/kg，非常接近限值要求，很容易超标，必须引起注意，需要加强对此指标的管控。总铬均符合标准要求，也是远低于标准限值要求。总体来看，此次抽检的10批次的有机肥，均是符合NY 525—2012要求，只是个别参数比较接近限值要求，需要加强关注并进行管控，否则很容易超标。

2.2有机肥中抗生素结果分析

此次检测的10批次的自制有机肥中，其中JT202009041发酵鸡粪恩诺沙星36.2μg/kg，JT202009042发酵鸡粪中土霉素889μg/kg，JT202009045发酵猪粪恩诺沙星194μg/kg，培氟沙星10.8μg/kg，其余的均未检出。由此说明在JT202009041、JT202009042和JT202009045中均存在抗生素检出的情况，虽然有机肥标准并未对抗生素进行要求，但是这个也是值得引起注意的。

32021年有机肥品质和风险分析

3.1有机肥养分品质结果分析

2021年6月1日，金堂县农业农村局组织对辖区内大型养殖场进行自制有机肥的抽样监测，其中品质检测结果见表2。

通过对10个批次的自制有机肥的检测，将其检测结果与NY/T 525—2021进行对比，此次检测编号JT2021063的pH值最高为9.23，同时样品JT2021061和JT2021068的pH值也是超出标准要求，分别为8.80和8.82，不适合直接施肥用于作物，必须进一步加工以符合标准要求。水分均符合标准要求。有机质指标中JT2021067和JT2021068的两批次的样品结果不符合标准要求，分别为29.5%和26%，需要做进一步的加工和处理。总养分（N+P2O5+K2O）均符合标准要求且远高于标准要求。而其余的铜、锌、铁、锰、镁、硼、钼在NY/T 525—2021中无限值要求，其具体值只作为参考。其中10批次中铜的平均值为0.016%，锌的平均值为0.095%，铁的平均值为0.212%，锰的平均值为0.08%，镁的平均值为1.2%，硼的平均值为3.03 mg/kg，钼的平均值为0.64 mg/kg。

根据NY/T 525—2021要求，总砷和总汞均符合标准要求，并且JT2021061、JT2021062、JT2021063、JT2021067样品的总汞结果均是未检出，属于比较好的品质。总铅的此次抽检的10批次有机肥中有3批次不符合要求，JT2021062、JT2021068和JT2021065其结果为211.8 mg/kg、113.8 mg/kg和 157 mg/kg，均远超过限值要求，必须通过相应的加工处理。总镉和总铬均符合标准要求且总铬远低于标准限值要求。总体来看，此次抽检的10批次的有机肥，有个别参数不符合NY/T 525—2021要求，需要经过进一步的加工处理，提高有机肥品质，降低重金属污染的风险，才能得到合格的产品。

3.2有机肥抗生素结果分析

此次检测的5批次的发酵鸡粪中，其中JT2021061发酵鸡粪林可霉素2.165μg / kg，替米考星结果6.211 mg / kg；JT2021062发酵鸡粪中磺胺嘧啶28.89μg/kg；JT202106003发酵鸡粪林可霉素0.2466μg/kg，替米考星结果9.284 mg/kg。其余的均未检出。此次检测的5批次的发酵猪粪中，其中JT202106004发酵猪粪替米考星3.887μg/kg，JT202106006发酵猪粪磺胺二甲嘧啶99.87μg/kg，JT2021069发酵猪粪磺胺嘧啶127.7μg/kg，JT20210610发酵猪粪磺胺二甲嘧啶333.4μg/ kg，林可霉素2.278μg/kg，其余的均未检出。由此说明在 JT2021064、JT2021066、JT2021069、JT20210610中均存在抗生素检出的情况，并且存在的种类有磺胺类、林可霉素和替米考星，且均是生猪饲养过程中常用的兽药，虽然有机肥标准并未对抗生素进行要求，但是这个也是值得关注的风险指标。

42022年有机肥品质和风险分析

4.1有机肥养分品质结果分析

2022年4月—5月，金堂县农业农村局组织对辖区内大型养殖场进行自制有机肥的抽样监测，其中有机肥品质检测结果如下表3。

通过对10个批次的自制有机肥进行检测，将其检测结果与NY/T 525—2021进行对比，发酵鸡粪JT202204252和JT202204253的pH值不符合标准要求，偏碱性，不适合直接施肥用于作物，必须进一步加工以符合标准要求。样品JT20220517、JT20220518和JT202205056中水分结果分别为37.42%、34.50%和32.55%均不符合要求，需要进一步加工处理。样品JT202204251、JT202204252和JT202205109的有机质结果分别为28.0%、26.6%和24.5%不符合标准要求，需要做进一步的加工和处理。总养分（N+P2O5+K2O）均符合标准要求且远大于标准的要求。而其余的铜、锌、铁、锰、镁、硼、钼在NY/T 525—2021中无限值要求，其具体值只作为参考。其中10批次中铜的平均值为0.008%；锌的平均值为0.044%；铁的平均值为0.171%；锰的平均值为0.06%；镁的平均值为0.65%；硼的平均值为2.52 mg/kg；钼的平均值为0.595 mg/kg。有机肥中重金属检测的总砷、总汞、总铅、总镉、总铬均符合标准要求，总体来看，此次抽检的10批次的有机肥、重金属的结果是比较理想，均是符合NY/T 525—2021要求。

4.2有机肥抗生素结果分析

此次检测的5批次的发酵鸡粪中，所有的抗生素指标均为未检出，检测的5批次的发酵猪粪中，所有的抗生素均为未检出，虽然有机肥标准并未对抗生素进行要求，但是也能在一定程度上反映养殖场对抗生素药物的使用情况。

5有机肥三年抽样结果比较分析

5.1有机肥中有机质含量分析

三年抽样的有机肥中有机质的检测结果平均值均符合标准要求。但是三年有机质变化基本呈逐年下降趋势，其主要原因如下：1）养殖场的发酵过程不一样，导致有机质的含量有差异。2）有机肥的原料有区别，导致有机肥的有机质含量也有区别。3）有机肥的发酵工艺的改进和控制措施不同，有机质含量也不同。4）取样时间不同，发酵程度不同，产生的有机肥中有机质的含量也不同。从总体上看，发酵鸡粪和发酵猪粪中，有机质含量均是高于标准要求，在养殖场进行初步加工后，后期进一步质控和加工形成成品有机肥，均是能达到NY/ T 525—2021的标准要求的。

5.2有机肥中重金属含量分析

三年抽检的有机肥中重金属含量均符合NY/T 525—2021要求，只是个别参数超过了限值要求，需要加强关注并进行管控，否则很容易超标。其中从总铅的检测结果来看，风险比较高，特别是2021年抽检的有2批次的发酵鸡粪和1批次的发酵猪粪均超过了标准限值要求，必须进一步改进工艺进行加工以降低铅含量，否则将不能做成合格的有机肥产品。

5.3有机肥中抗生素残留含量分析

有机肥中的抗生素在三年抽检中都有不同程度的检出。发酵鸡粪中检出的抗生素参数有恩诺沙星、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。发酵猪粪中的抗生素残留检出的有恩诺沙星、金霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、替米考星、林可霉素。有机肥中检出了抗生素的兽药残留，说明养殖场在饲养过程中使用了此类兽药物质，并且此类兽药通过动物的消化和吸收最终排放出体外。养殖场将含有抗生素的鸡粪和猪粪进行加工制作有机肥，最终在有机肥中含有抗生素的残留。如果将含有抗生素的有机肥进一步施肥于土壤，对土壤的污染和植株的影响是不可避免的，最终通过生态链再被人体吸收。

6总结与建议

1）pH值不符合要求。根据NY/T 525—2021要求pH值为5.5～8.5，此次抽检的发酵鸡粪和猪粪，均存在不符合标准要求的情况，虽然此次抽检的有机肥还不算是成品，但是也需要引起注意，在生产加工过程中进行监控，对不符合标准要求的产品及时调整控制。虽然pH值不是关键性指标，也能通过其他手段和工艺及时调整，但是需要关注过酸过碱都会导致有机肥中微生物菌群的变化。

2）有机质含量不符合标准要求。根据NY/T 525—2021要求有机质含量≥30%，而此次抽检的有机肥中，也存在有机质含量达不到标准要求的情况，有机质含量是评价衡量有机肥的重要指标，如果有机质达不到标准要求，那么只有不断改进有机肥的加工工艺，或者从原料中進行改进，从而让有机质达到标准的规定。

3）总养分含量均符合标准要求。根据NY/T 525—2021要求，总养分≥4%。此次抽检的所有的有机肥，总养分含量均是远远超过标准的要求值，说明此次的有机肥总养分的含量是非常理想的，同时也需要综合考虑生产成本等因素。

4）有机肥污染物中重金属含量大部分是符合标准要求，但是铅这个指标存在超标的情况，需要关注。根据NY/T 525—2021要求，铅≤50 mg/kg。此次抽检的有机肥中，总铅有三批次是超过了标准要求的，对于污染物超标的情况，主要还是有机肥原料中的重金属可能超过了标准要求，或者是加工过程中带入了重金属含量比较高的辅料等情况。

5）抗生素残留虽然在标准中没有明确其要求，但是此次抽检的有机肥中抗生素均存在检出的情况。虽然目前还没出台相应的国家标准对有机肥中抗生素进行规定，但是出于自身风险管控，可以提前进行关注和控制，从而降低风险。

【参考文献】

[1]李赫.有机肥含量对植物生长影响的探究[J].科技风，2019（4）：230-232.

[2]张弛.钾肥对植物生长的影响[J].中国农资，2012（36）：24.

[3]武斌.微量元素对作物生长的影响[J].河南水利与南水北调，2014（1）：44-45.

[4]王美，李书田.肥料重金属含量状况及施肥对土壤和作物重金属富集的影响[J].植物营养与肥料学报，2014，20（2）：466-480.

[5]史奕，赵牧秋，王俊，等.设施菜地土壤-植物系统中有机肥源抗生素的影响研究进展[J].农业环境科学学报，2010，29（增刊1）：240-244.

【作者简介】

赵莉，女，1986年出生，硕士，研究方向为农产品质量安全监督管理。

（编辑：李钰双）