ISO 66502023 肥料、土壤改良劑和有益物質高效液相色譜法同時測定N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺和雙氰胺標準立項發展報告

肥料、土壤改良劑和有益物質高效液相色譜法同時測定N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺和雙氰胺標準立項發展報告StandardizationDevelopmentReport:SimultaneousDeterminationofN-(n-Butyl)ThiophosphoricTriamideandDicyandiamidebyHigh-PerformanceLiquidChromatography摘要隨著全球農業綠色可持續發展戰略的深入實施，高效、環境友好的肥料管理與土壤改良技術日益受到國際社會的廣泛關注。尿素酶抑制劑與硝化抑制劑作為提高氮肥利用效率、減少農業面源污染的關鍵技術手段，其活性組分N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺（NBPT）和雙氰胺（DCD）的精準檢測成為肥料質量監管與國際貿易爭端解決的核心技術瓶頸。在此背景下，國際標準化組織（ISO）于2023年10月正式發布ISO6650:2023標準，首次在國際層面建立了基于高效液相色譜法（HPLC）同時測定肥料、土壤改良劑及有益物質中NBPT與DCD含量的統一技術規范。本報告系統闡述了該標準的立項背景、技術內容、國際協調過程及應用前景，全面分析了標準中涉及的方法原理、儀器條件、樣品前處理流程、精密度驗證等關鍵技術參數，深入探討了該標準對全球肥料產業技術升級、國際貿易便利化以及農業面源污染治理的支撐作用。報告的撰寫旨在為該標準的宣貫實施、后續修訂及我國相關標準的制修訂提供參考依據。關鍵詞：高效液相色譜法；N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺；雙氰胺；肥料檢測；國際標準；尿素酶抑制劑；硝化抑制劑Keywords:High-PerformanceLiquidChromatography(HPLC);N-(n-Butyl)ThiophosphoricTriamide(NBPT);Dicyandiamide(DCD);FertilizerTesting;InternationalStandard;UreaseInhibitor;NitrificationInhibitor一、引言1.1研究背景全球農業正面臨糧食安全與生態環境保護的“雙重挑戰”。據聯合國糧食及農業組織（FAO）統計，全球氮肥施用量逐年攀升，但其當季利用率普遍僅為30%～50%，大量氮素通過氨揮發、硝化-反硝化作用和淋溶等途徑損失，不僅造成嚴重的資源浪費，還引發水體富營養化、溫室氣體（N?O）排放增加及土壤酸化等次生環境問題。在此背景下，脲酶抑制劑和硝化抑制劑作為“增效肥料”的核心添加劑，已成為全球肥料產業綠色轉型的重要技術方向。N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺是目前應用最為廣泛的脲酶抑制劑品種，其通過抑制土壤脲酶活性，延緩尿素水解速率，從而有效降低氨揮發損失；雙氰胺則作為典型的硝化抑制劑，通過抑制亞硝酸細菌的活性，延緩銨態氮向硝態氮的轉化，減少氮素的淋洗和反硝化損失。二者聯合使用可產生“協同增效”效應，已在歐美、澳大利亞、中國等主要農業大國的大田作物生產中廣泛應用。然而，隨著含NBPT和DCD的增值肥料產品在全球貿易中的比重日益增大，缺乏統一的國際檢測標準已成為制約產品質量監管和市場準入的關鍵瓶頸。1.2標準立項的必要性本標準立項前，各國對肥料中NBPT和DCD的檢測方法存在顯著差異。歐盟采用高效液相色譜-紫外檢測法，美國采用液相色譜-串聯質譜法，中國則部分采用氣相色譜法，不同方法在樣品提取效率、檢測靈敏度和定量準確性方面存在較大差異，導致同一產品的檢測結果在不同國家和地區可能產生顯著偏差。這種技術差異不僅增加了企業的合規成本，也為國際貿易中的技術性貿易壁壘提供了空間。因此，制定一項統一的國際檢測標準，具有以下重要意義：-建立全球通用的檢測技術基準，消除技術性貿易壁壘；-為肥料產品質量監管提供科學、可靠的技術支撐；-促進新型增效肥料技術的國際推廣與應用；-服務于全球農業綠色發展目標的實現。二、標準主要內容2.1標準基本信息ISO6650:2023《肥料、土壤改良劑和有益物質高效液相色譜法同時測定N-（正丁基）硫代磷酸三酰胺和雙氰胺》由國際標準化組織肥料和土壤調理劑技術委員會（ISO/TC134）歸口管理，于2023年10月18日正式發布。該標準為首次制定，適用對象涵蓋固體及液體形態的肥料、土壤改良劑和有益物質，建立了在同一色譜條件下對NBPT和DCD進行同步定性和定量分析的方法體系。2.2方法原理與技術路線該標準采用反相高效液相色譜法，配備紫外檢測器或二極管陣列檢測器。核心原理為：試樣經溶劑提取、凈化后，注入高效液相色譜儀，在C18反相色譜柱上實現目標組分的分離，通過紫外檢測器在特定波長下進行定量檢測。（一）色譜條件標準規定了優化的色譜分離條件：采用C18反相色譜柱（粒徑5μm，柱長150～250mm，內徑4.6mm），柱溫控制在25～35℃范圍；流動相采用甲醇-磷酸鹽緩沖液或乙腈-磷酸鹽緩沖液的二元梯度洗脫系統，流速設定為1.0mL/min。針對NBPT和DCD在極性上的顯著差異，采用梯度洗脫程序，確保兩種目標化合物在合理的保留時間內得到良好分離。（二）檢測波長選擇NBPT在210nm附近具有較強紫外吸收，DCD的最大吸收波長約為220nm。標準通過光譜掃描確定最佳檢測波長組合，可采用雙波長同時檢測模式（如210nm檢測NBPT、220nm檢測DCD），也可選用中間波長（如215nm）進行單波長同時檢測。（三）樣品前處理標準根據不同肥料基質類型（固體肥料、液體肥料、土壤改良劑等），規定了相應的樣品制備和提取方案。一般流程為：固體樣品經研磨、過篩后精確稱量，加入適量提取溶劑（如水、甲醇或甲醇-水混合溶液），經振蕩提取、離心或過濾后，取上清液經0.45μm濾膜過濾后進樣分析。對于基質復雜的樣品類型，標準提供了固相萃取（SPE）凈化的可選操作流程。（四）定量方法標準采用外標法定量，以峰面積對質量濃度建立線性回歸方程。標準明確了方法檢出限（LOD）和定量限（LOQ）的確定方法及參考范圍，并規定了加標回收率和精密度（重復性和再現性）的驗證要求。2.3技術指標與性能參數ISO6650:2023在制定過程中，組織了國際協同驗證試驗，來自全球十余個國家的25個實驗室參加了方法的協同驗證工作，全面評估了方法的重復性、再現性和適用性。在方法線性范圍方面，標準規定的NBPT和DCD的線性范圍覆蓋了常規添加水平；在精密度方面，重復性相對標準偏差（RSDr）和再現性相對標準偏差（RSDR）均控制在合理范圍內。在準確度方面，各參與實驗室的加標回收率均在95%～105%之間，表明方法具有優異的準確度。上述技術指標的確定，為該方法的廣泛適用性和結果互認提供了堅實的實驗基礎。三、標準制修訂過程3.1立項階段ISO6650:2023的制定工作由ISO/TC134（肥料和土壤調理劑技術委員會）啟動。隨著含NBPT和DCD的增值肥料國際貿易量不斷增長，2018年前后，部分成員國開始向ISO/TC134秘書處提交制定統一檢測方法標準的提案。經過全體成員國表決，該提案獲得立項批準，編號確定為ISO6650，并由中國、德國和澳大利亞的專家聯合牽頭成立工作組（WG），負責標準草案的起草工作。3.2起草與征求意見階段在標準起草過程中，工作組廣泛調研了各國現行的檢測方法標準和相關研究文獻，系統比較了高效液相色譜法、氣相色譜法、液相色譜-質譜聯用法等技術路線的優缺點。經過工作組成員的多輪討論，初步確定了采用高效液相色譜-紫外檢測法的技術方案，并形成了工作組草案（WD）。隨后，草案進入委員會階段（CD）和國際標準草案階段（DIS），分別提交ISO/TC134各成員體進行投票和征求意見。各成員國在樣品前處理流程簡化、儀器適用性擴展、方法適用范圍等方面提出了大量建設性意見，工作組根據反饋意見對標準文本進行了多輪修改和完善。3.3國際協同驗證階段為驗證所制定方法的可靠性和適用性，工作組組織了大規模的國際協同驗證試驗。共有來自中國、德國、美國、澳大利亞、法國、荷蘭、印度、巴西等國的25個實驗室參與。協同驗證試驗采用的樣品涵蓋了不同肥料類型（復合肥、摻混肥、水溶肥）和不同NBPT/DCD含量水平。驗證結果表明，各實驗室的檢測結果具有良好的一致性，方法的重復性和再現性達到了預期目標。3.4發布與出版階段經過標準草案（FDIS）的最終投票，ISO6650:2023于2023年10月18日正式發布。標準為英文版本，采用國際標準化組織統一的技術文本規范。四、主要參與單位介紹4.1上?；ぱ芯吭河邢薰旧虾；ぱ芯吭河邢薰荆ㄒ韵潞喎Q“上?；ぴ骸保﹦摻ㄓ?956年，是中國化工領域具有重要影響力的綜合性研究開發機構，也是全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會（SAC/TC105）的秘書處承擔單位。作為我國肥料標準化工作的核心技術支撐單位，上?；ぴ洪L期致力于肥料產品檢測技術研究、國家標準和行業標準的制修訂以及國際標準化工作。在ISO6650:2023的制定過程中，上?；ぴ鹤鳛橹袊韴F的核心技術力量深度參與了標準研制。該院檢測技術團隊充分發揮在肥料分析化學領域的深厚技術積累，牽頭完成了標準中樣品前處理方案的優化驗證、色譜分離條件的系統研究以及協同驗證試驗的方案設計等工作。同時，上?；ぴ阂劳衅湄S富的標準化工作經驗和國際交流合作渠道，積極協調國內相關單位參與標準的國際協同驗證試驗，組織國內專家對標準草案進行技術評議，并將我國的合理化建議成功納入國際標準文本之中。上?；ぴ旱纳疃葏⑴c不僅有力推動了該國際標準的順利制定，也為提升我國在肥料檢測領域的國際話語權做出了積極貢獻。五、標準實施的預期影響5.1推動肥料產業質量提升與技術創新ISO6650:2023的發布實施，將從市場需求側對肥料產業形成直接的技術導向作用。統一的檢測標準為含NBPT和DCD的增效肥料產品提供了明確的質量評價基準，有助于規范市場秩序，淘汰檢測技術落后、產品質量不穩定的小型生產企業，推動產業向技術密集型方向轉型升級。同時，標準的確立也為新型脲酶抑制劑和硝化抑制劑的研發提供了技術參考框架，激勵企業在活性物質篩選、復配工藝優化、控釋技術開發等方面加大創新投入。5.2促進國際貿易便利化在國際貿易層面，ISO6650:2023生效后，各成員國在進出口肥料檢驗中可依據統一的標準方法進行檢測，檢測結果可在各認可實驗室之間互認，有效降低重復檢測的成本和時間，顯著提升貿易效率。這一效應對于NBPT和DCD原藥及含這些活性物質的肥料產品的國際貿易尤為重要，有助于消除因檢測方法不同而產生的技術壁壘，促進全球增值肥料市場的健康發展。5.3支撐農業綠色發展與生態環境治理據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）評估報告，農業源氧化亞氮排放約占全球人為溫室氣體排放總量的10%～12%。通過標準的實施，引導高效利用脲酶抑制劑和硝化抑制劑等農藝措施的規范應用，對于實現全球農業減排目標具有重要推動作用。ISO6650:2023標準為這些技術措施的有效落地提供了質量保障基礎，進而服務于全球綠色農業發展和碳中和目標的實現。六、結論與展望ISO6650:2023的正式發布是國際肥料檢測標準化領域的一項重要成果，填補了全球范圍內同時測定NBPT和DCD國際標準方法的空白。該標準的實施將顯著提升全球肥料產品中脲酶抑制劑和硝化抑制劑檢測的技術一致性和結果可比性，對推動肥料產業的技術升級、促進國際貿易便利化、支撐農業綠色發展以及保護生態環境具有深遠意義。展望未來，隨著高效液相色譜-串聯質譜（HPLC-MS/MS）等更高靈敏度檢測技術的日趨成熟，以及肥料中更多新型增效物質（如吡唑類硝化抑制劑、生物刺激素等）的開發應用，ISO/TC134有望在此基礎上進一步拓展和豐富標準體系。同時也期待我國的相關技術機構能夠繼續深入參與國際標準的制修訂工作，將我國在肥料檢測領域的技術積累和實踐經驗積極融入國際標準體系之中，持續提升我國在肥料領域國際標準化舞臺上的影響力與話語權。參考文獻[1]ISO6650:2023,Fertilizers,soilconditionersandbene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