科學(xué)認(rèn)識(shí)肥料著色劑

什么是肥料著色劑？

根據(jù)《肥料 著色材料使用風(fēng)險(xiǎn)控制準(zhǔn)則》（NY/T 3503-2019）農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，肥料用著色劑通常指的是利用吸收或反射可見光的原理，為使肥料呈現(xiàn)某種顏色而使用的物料，包括染料、顏料、食品著色劑和天然色素等。

為什么要使用肥料著色劑？

一是工廠化產(chǎn)品品質(zhì)規(guī)格整齊一致的要求?；谝?guī)?；B續(xù)化工業(yè)產(chǎn)品規(guī)格和品質(zhì)整齊一致的要求，企業(yè)有染色的需求。比如磷酸二銨由于礦源、磷酸質(zhì)量、生產(chǎn)操作方法、工藝條件、中和度控制不同的影響，在不使用著色劑的情況下，不同批次甚至同批次的磷酸二銨產(chǎn)品常常呈現(xiàn)不同的顏色。二是創(chuàng)新產(chǎn)品的標(biāo)記標(biāo)示。企業(yè)開展產(chǎn)品創(chuàng)新或升級(jí)時(shí)，為了區(qū)別市場(chǎng)傳統(tǒng)產(chǎn)品，須使用特殊顏色以和傳統(tǒng)產(chǎn)品及同類廠家的產(chǎn)品區(qū)別標(biāo)示，這種做法在緩控釋肥、水溶肥料等新型肥料上中比較常見。三是先入為主的認(rèn)知和購買習(xí)慣。國外的化肥最早進(jìn)入中國時(shí)，其產(chǎn)品和對(duì)應(yīng)顏色給中國消費(fèi)者留下了強(qiáng)烈的先入為主的認(rèn)知，這種基于產(chǎn)品—顏色對(duì)應(yīng)的心理暗示形成了購買習(xí)慣，迫使生產(chǎn)企業(yè)不得不對(duì)產(chǎn)品染色。比如來自美國的褐色磷酸二銨和俄羅斯的紅色氯化鉀。四是摻混肥料中各原料成分的直觀識(shí)別。摻混肥料生產(chǎn)時(shí)，為了直觀區(qū)別N、P、K原料和混合均勻度，需要從顏色加以區(qū)分。

五是便于肥料的使用。大量元素水溶肥料多采用滴灌方式進(jìn)行使用。在大田中，當(dāng)水溶肥料溶于水后，會(huì)使溶液呈現(xiàn)一定的顏色，從而通過滴出的水是否有顏色來判斷施肥的進(jìn)程。在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，使用帶有顏色的水溶肥料，便于觀察和控制施肥進(jìn)程。

常見使用著色劑的肥料品種有哪些？

市場(chǎng)上常見的染色肥料主要集中在磷酸二銨、氯化鉀、復(fù)合肥料、緩控釋肥料、水溶性肥料品種上。磷酸二銨多為褐色，粉末狀氯化鉀為紅色，復(fù)合肥料和緩控釋肥料中不同營(yíng)養(yǎng)元素顆粒常以紅、綠、黑、白、灰色等顏色進(jìn)行區(qū)分，大量元素水溶肥料一般有藍(lán)色、綠色等。

肥料常用著色劑有哪些種類？

目前肥料上常使用的染色材料主要有無機(jī)礦物類、食品級(jí)著色劑、天然高分子類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)類染料四類。其中，無機(jī)礦物用的多是氧化鐵系，多用在復(fù)合肥和鉀肥染色上；食品級(jí)著色劑價(jià)格高，染色效果好，多用在緩控釋肥料和水溶肥等附加值高的新型肥料上；天然高分子營(yíng)養(yǎng)類主要用包括腐植酸、多聚糖、海藻酸等，多用在復(fù)合肥料上；有機(jī)染料多用于水基液體肥料和粉狀肥料的整體著色。

肥料著色劑的著色原理是什么？

著色劑的著色原理各不相同，肥料中最普遍的是利用著色劑的物理顏色在基質(zhì)中分散而使物質(zhì)帶上相應(yīng)的顏色，此種著色原理應(yīng)用的范圍較寬，所著色的產(chǎn)品多種多樣。也有的是利用一系列復(fù)雜的化學(xué)、生物及物理反應(yīng)從而使物質(zhì)著色。

肥料著色劑的添加量有多少？

肥料著色劑的種類繁多，價(jià)格不一，每噸價(jià)格從幾千元到數(shù)萬元和數(shù)十萬元不等，企業(yè)一般根據(jù)產(chǎn)品工藝、種類、添加位置和價(jià)格綜合考慮，在保證染色效果的前提下，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.2%—0.5%，成本控制在20—30元/噸。高端水溶肥和部分緩控釋肥料會(huì)選擇使用食品級(jí)著色材料，成本會(huì)進(jìn)一步提升。

肥料著色劑會(huì)對(duì)土壤和作物產(chǎn)生危害嗎？

著色材料在土壤中的環(huán)境行為及其對(duì)作物生長(zhǎng)的研究相對(duì)有限，且主要集中在染料上。而針對(duì)肥料中著色材料在土壤中的行為變化及其對(duì)作物生長(zhǎng)的影響尚未有相關(guān)報(bào)道。

一般來說，目前肥料上使用的染色材料主要有無機(jī)礦物類、食品級(jí)著色劑、天然高分子類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有機(jī)類染料四類。其中，無機(jī)礦物用的多是氧化鐵系，多用在復(fù)合肥和鉀肥染色上，沒有毒性；食品級(jí)著色劑價(jià)格高，染色效果好，多用在緩控釋肥料和水溶肥等附加值高的新型肥料上，沒有安全風(fēng)險(xiǎn)；天然高分子營(yíng)養(yǎng)類主要用包括腐植酸、多聚糖、海藻酸等，沒有毒性和安全風(fēng)險(xiǎn)；有機(jī)染料含有偶氮類結(jié)構(gòu)，有安全性風(fēng)險(xiǎn)。有研究表明，偶氮染料可以在土壤中存留數(shù)天至數(shù)周，且會(huì)對(duì)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、作物的生長(zhǎng)等經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)產(chǎn)生不利影響。

肥料著色劑會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害嗎？

不是所有著色劑都有安全風(fēng)險(xiǎn)。研究表明，偶氮類的某些著色劑有遷移性，具有潛在的致癌、致敏性，會(huì)通過還原分解反應(yīng)，釋放出致癌芳香胺，致癌芳香胺經(jīng)過活化，易引起人體病變和誘發(fā)癌癥。施用此類著色肥料后，可能給人畜的健康帶來風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)生態(tài)和人身安全問題。目前包括我國在內(nèi)很多國家和地區(qū)均出臺(tái)了禁用偶氮類染料法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)含有偶氮類的染料及化學(xué)品做出嚴(yán)格的最低含量要求和使用限制。