不同液体肥料胀气的主要原因及对策

韩礼军 刘善良 向 蓉 郑巧萍 王建程 付丽伟

（时科生物科技（上海）有限公司，上海 201108）

液体肥料是一类具有流动性、呈溶液或半溶液状态（乳状、膏状、悬浮状等）的肥料，因其配比及工艺成熟度高，产品较为稳定，在一些农业发达国家很早就得到了广泛应用[1]。我国在农业生产中大多采用固体肥料[2]，对液体肥料的研究和应用相对较晚。随着社会进步和经济发展，国家提倡发展优质高效农业，近年来大力推进水肥一体化等配套技术，为液体肥料的广泛应用创造了有利条件[3-4]。然而，由于液体肥料成分复杂，缺乏统一的行业规范，厂家的工艺技术水平参差不齐等，导致液体肥料产品胀气现象十分突出，进而引起了包装破损、肥液渗漏、环境污染等问题，这不仅降低了液体肥料的商品价值和使用性能，还对生产厂家的形象造成了影响，胀气也因此成为了限制液体肥料发展的重要因素之一。现笔者拟对不同类型液体肥料胀气的主要原因进行分析，并依此提出相应对策，以促进液体肥料的进一步推广应用。

1 液体肥料的主要类别

液体肥料根据主要组成成分及功能，可以分为液体化肥、有机液肥、液体菌肥和综合型液体肥四个大类。

1.1 液体化肥

液体化肥是一类直接向植物提供必需营养元素的肥料，它可以是单一营养元素肥料，也可以是两种或多种营养元素的复合型肥料，且根据主要营养元素的占比不同，又可分为大量元素型、中量元素型和微量元素型。液体化肥的原料主要来自化工合成的尿素、铵盐、硝酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、聚磷酸盐、钾盐、硫酸盐、氯化物、金属络合物等，具有较好的亲水性，有统一的执行标准，技术指标稳定，品相均一，液体一般呈透明状。

1.2 有机液肥

有机液肥是一类向植物提供有机营养物质的肥料，市场上的主流有机液肥包括氨基酸类、腐植酸类、海藻酸类、壳聚糖类、鱼蛋白类[5-9]，以及其他一些动植物残体或其分泌代谢物经水解或发酵等技术工艺制成的液体肥料。与液体化肥相比，有机液肥的原料缺乏统一的执行标准，故其原料纯度、亲水性均存在较大差异，液体一般呈不透明状，并可能含有少量水不溶物。

1.3 液体菌肥

液体菌肥是一类以补充有益功能菌及其代谢物为主的肥料，含有一定的有机营养物质和矿质元素，具有促进养分吸收、刺激作物生长、增强作物抗逆性能、提升农产品品质等功能。根据国家农业农村部微生物肥料登记情况显示，市场上的液体菌肥产品以耐受能力较强的芽孢杆菌为主，但随着工业化发酵扩培技术的迅速发展和逐渐成熟，液体菌肥呈现出菌种种类多样化、多菌种复合的良好发展态势。

1.4 综合型液体肥

综合型液体肥是一类目前最受欢迎的液体肥料，是液体化肥、有机液肥、液体菌肥相互结合的产品，其营养丰富、功能全面、适用性广，几乎可用于所有的农业生产，但其在功能的专一性方面略有欠缺。

2 液体肥料胀气的主要原因分析

2.1 液体化肥胀气的主要原因

2.1.1 铵态氮肥挥发引起胀气

铵盐是液体化肥的常见原料，也是引起液体化肥胀气的重要原因。铵盐具有不稳定性，在受热或碱性条件下，会产生挥发性氨气，使包装物内部气压大于外部气压，从而形成胀气。

2.1.2 尿素水解引起胀气

尿素是含氮量最高的化合物，且价格相对较低，在液体肥料中溶入尿素是提高产品氮含量的主要手段。尿素水溶液在一定条件下会发生水解反应，从而产生氨气和二氧化碳，进而引起包装物胀气。

2.2 有机液肥胀气的主要原因

有机液肥含有丰富的有机营养物质，有利于微生物的生存繁殖，在生产工艺不完善的情况下，容易出现二次发酵的现象。而根据有机液肥原料的种类不同，伴随着有机物质的逐步分解，会产生甲烷、硫化氢、二氧化碳等气体，从而引起包装物胀气。

2.3 液体菌肥胀气的主要原因

在功能菌工业化液体扩培过程中，需添加丰富的有机无机营养物质，以得到高密度活菌体和丰富的次生代谢产物。而在液体菌肥分装后，活菌体仍会进行一定的生命活动，形成一个不断繁殖、休眠或死亡的循环过程，这一过程同样会产生气体，从而导致包装物内外压力不等，进而引起胀气。

2.4 综合型液体肥胀气的主要原因

综合型液体肥是由无机养分、有机养分、功能菌相互结合形成的产品，胀气的原因更为复杂，可能由氨氮、尿素、有机物、功能菌以及各成分之间缓慢的生化反应引起胀气。

2.5 液体肥料胀气的其他原因

液体肥料胀气除了与原料本身关系紧密之外，还与产品配方设计、生产工艺、生产条件、包装密封条件、储运保藏条件等因素有关。

3 解决液体肥料胀气问题的对策分析

3.1 液体化肥胀气的应对措施

3.1.1 添加脲酶抑制剂

该应对措施适用于尿素含量较高的液体化肥。鉴于尿素水解是在脲酶的作用下发生的，而脲酶是一种含镍的寡聚酶，普遍存在于细菌、真菌、动物以及人体中[10]，能加快尿素分解为二氧化碳和氨气，故可通过添加脲酶抑制剂来有效解决尿素水解产气的问题。磷酸二胺及磷酸三胺类抑制剂是目前已知的、活性最强的脲酶抑制剂，应用较多的有正丁基硫代磷酰三胺（NBPT）[11]，但在酸性条件下该制剂的抑制效果会受到一定影响。

3.1.2 调节液体化肥的pH

该应对措施适用于氨氮含量较高的液体化肥。鉴于pH和温度是影响氨挥发的主要因素，故对于富含氨氮的液体肥料，可将其pH调至酸性，并储存于阴凉干燥处，可有效抑制氨气的产生，从而减少液体化肥包装物胀气和破损。

3.2 有机液肥胀气的应对措施

鉴于防腐剂具有抑制或灭杀微生物的功能，可阻止或延迟有机物腐败，故可通过添加防腐剂来防止有机物分解产气。例如，山梨酸钾因具有防腐性好、安全性高、无臭、易溶于水等特性，成为了目前应用最广泛的防腐剂，特别适用于酸性的液体肥料防腐；乳酸链球菌素（N i s i n）、溶菌酶（Lysozyme）、ε-聚赖氨酸、纳他霉素（Natamycin）等微生物防腐剂及其复配产品[12]，也被证实具有良好的抑菌防腐效果。

3.3 液体菌肥胀气的应对措施

鉴于目前的液体菌肥主要以耐受能力较高的芽孢杆菌为主，故应对其胀气的主要措施是营造一个不利于非芽孢杆菌生存的特殊环境。例如，在液体菌肥中添加适量的苯甲酸钠、甘氨酸、山梨酸钾等，既不会杀灭芽孢杆菌菌株，还能起到较强的抑制和杀灭非芽孢杆菌的作用。此外，通入惰性气体（如氮气），也可有效减少好氧微生物的生存繁殖活动，从而减少液体菌肥包装物胀气和破损。

3.4 综合型液体肥胀气的应对措施

综合型液体肥是目前和未来一段时期内的主流液体肥料，鉴于其胀气的原因更复杂，通常是多种因素共同作用的结果，故需根据胀气产生原因，采用多种措施相结合的方式，进行综合应对，以达到理想的应对效果。

3.5 其他应对措施

虽然改进液体肥料包装并不能从产品本身的技术层面解决胀气问题，但却是保障液体肥料商品价值最直接、最简单、最有效的措施，也是企业最常用的解决办法。具体措施包括：（1）增加包装材料的厚度，从而增强其抗压能力。（2）选择高强度包装材料，如采用高密度聚乙烯加工的包装材料（其刚性、韧性和机械强度是低密度聚乙烯的2倍）。（3）增强包装材料的透气性，通过增加透气盖、透气垫等，将内部气体排出，起到平衡内外压的作用，但其透气效果受透气材料的特性，液体肥料的黏度、酸碱度、腐蚀性、挥发性，储运条件等多种因素的影响。值得注意的是，改进液体肥包装虽然是最常用的解决办法，但会增加成本投入，削减产品利润。同时，在液体肥料的实际生产及储运过程中，应结合液体肥料自身的组分及产气特性，合理选择防胀气措施，且往往需要多重手段相结合，才能达到理想的效果。此外，在液体肥料储运过程中，应将其放置于阴凉干燥处，避免温暖潮湿环境易引起杂菌侵入，造成产品腐败，且产品使用过程中，在开封后应尽快用完，以避免产品氧化、腐败等。

4 结 语

液体肥料胀气与原料组分、pH、温度、生产工艺、包装材料、储运条件等紧密相关，在实际生产过程中，应深入分析产品胀气的原因，采用多种措施相结合的方式进行综合应对。同时，生产厂家应加强技术研究，做好防胀气效果测试，待肥料产品稳定后再推向市场，避免造成经济或形象损失。此外，液体肥料经销单位和使用单位，应严格按照生产厂家的技术资料说明，规范地储存、运输及使用液体肥料产品，避免造成液体肥料产品胀气，产生不必要的损失。