在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物能否健康生長很大程度上取決于土壤，土壤養(yǎng)分、水分和團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)對土壤生物的生存具有重要意義。其中，養(yǎng)分是影響作物生長的重要因素。農(nóng)民不合理的施肥不僅造成肥料的大量浪費(fèi)，增加了資源和能源的緊張;同時(shí)，還會(huì)造成江河湖泊的富營養(yǎng)化。此外，不合理施肥還容易造成土壤硬化、酸化和生態(tài)失衡，影響耕地的可持續(xù)生產(chǎn)能力。可以說，不當(dāng)施肥，再好的品種，也很難表現(xiàn)出好的品質(zhì)。
土壤元素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，土壤養(yǎng)分含量隨土層深度變化較大。頂部10-15cm，即大部分施肥深度和秸稈還田的區(qū)域，有機(jī)質(zhì)、氮(n)、磷(P)、鉀(k)和中微量元素含量通常高于下方土壤。為了準(zhǔn)確地反映整個(gè)養(yǎng)分的有效性，我們需要測量土壤中的養(yǎng)分。
多年來，人們開發(fā)了許多不同的實(shí)驗(yàn)室提取技術(shù)來估計(jì)土壤養(yǎng)分的有效性。土壤測試結(jié)果應(yīng)被視為養(yǎng)分有效性的指標(biāo)，而不是一個(gè)**數(shù)字。在評價(jià)土壤測試結(jié)果時(shí)，了解使用了哪些實(shí)驗(yàn)室技術(shù)是很重要的。因?yàn)閷τ谔囟ǖ臓I養(yǎng)物質(zhì)，兩種實(shí)驗(yàn)室技術(shù)可能會(huì)給出非常不同的數(shù)值結(jié)果。目前，土壤中銨態(tài)氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、pH和鹽分的含量多采用土壤養(yǎng)分快速檢測儀進(jìn)行測定。土壤化學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜。大多數(shù)礦質(zhì)養(yǎng)分以不同的化學(xué)形式存在，并不是所有形式對植物的可利用性都是相同的。對于大多數(shù)養(yǎng)分，通常的提取程序試圖對養(yǎng)分的相對有效性排序，而不是養(yǎng)分的土壤總含量。
土壤養(yǎng)分快速檢測儀可以檢測土壤、肥料、植物、水質(zhì)和食品等不同的樣品。由于原理相同，只有與相應(yīng)的試劑盒匹配才能檢測到;后期集成其他功能，如連接各種傳感器測量CO2、土壤鹽分、土壤溫濕度、光合有效輻射和光強(qiáng)等參數(shù)。例如，內(nèi)置的專家導(dǎo)向施肥系統(tǒng)，可對全國100多種農(nóng)業(yè)、果樹和經(jīng)濟(jì)作物的目標(biāo)產(chǎn)量計(jì)算推薦施肥量，因地制宜地設(shè)定作物品種、產(chǎn)量、肥料品種和目標(biāo)產(chǎn)量，例如，內(nèi)置的GPS芯片具有衛(wèi)星定位經(jīng)度、尺寸、海拔等功能，如植物營養(yǎng)診斷標(biāo)準(zhǔn)圖譜。根據(jù)不同作物的營養(yǎng)缺乏圖片，比較了葉片表面的營養(yǎng)豐富度和營養(yǎng)缺乏度。
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