便携式土壤养分速测技术研究与应用

　　德国便携式土壤养分速测技术研究主要集中在氮素的快速检测,以进行合理的土壤氮素管理和硝酸盐污染控制。研制了土壤硝态氮快速简便的测定仪器,并建立了测试方法与评价指标。德国默克(Merck)公司将用于水分析的小型仪器反射仪(RQflex)应用于土壤、植株氮营养的快速诊断,其优点是测定范围宽、反应速度快(1 min),硝态氮测定的精度较高,因而被广泛应用于土壤、水、作物氮素营养分析、诊断以及蔬菜中硝酸盐含量的测定中。德国科学家通过研究,建立了蔬菜生产体系氮素管理技术体系,以及田间土壤硝态氮快速测试为核心的土壤氮素养分实地管理技术,并逐步用于指导农业生产。默克公司生产的加强型反射仪(RQflex plus),增加了比色皿适配器,不仅可以用RQ试纸条系统,更可以使用RQ plus试剂系统,可以测定铵态氮、硝态氮、磷酸盐、钾等项目。反射仪的体积很小,重量只有250 g左右,采用干电池供电,适合随身携带,且操作简单。
　　英国主要应用HORIBA公司生产的CARDY硝酸盐离子计、钾离子计进行植株氮、钾营养诊断(蔬菜作物、果树等),以及应用日本MINALTA公司生产的叶绿素仪进行叶色诊断,以判断作物体内的氮素营养状况。这些方法被一些美国蔬菜生产企业用于蔬菜的营养管理中。
　　2.2我国便携式土壤速测技术研究和应用
　　我国便携式土壤速测技术可追溯到20世纪60年代,当时,以目视比色为主的土壤养分田间快速测定技术得到了很大的发展,含水量的测定主要为酒精燃烧法;硝态氮用硝酸试粉或二苯胺比色法;铵态氮用纳氏试剂比色法;有效磷用磷钼蓝(氯化亚锡还原)比色法;速效钾采用亚硝酸钴钠或四苯硼钠比浊法;土壤pH值用比色法[2,10-11]。20世纪80年代以来,随着光电比色技术的发展,出现了以光电比色为主要分析方法的田间土壤养分快速测定技术,其测试的方法与目视比色的方法基本相同,但采用了光电比色,使分析的精度大为提高,并开发出了速测设备(一般均为光电比色计),并将有关土壤参数、施肥参数输入速测仪或计算机软件中,可以简便地获得施肥量数据。这些速测仪器以提高仪器设备的田间测试能力和加快测试速度为目标,其精度基本可以满足定量的要求。随着测土配方施肥技术研究和推广的不断深入,便携、快速的土壤测试技术越来越受到人们的重视,成为研究开发的重点之一。近几年来,许多速测方法和速测仪器相继问世。如中国农科院土肥所、中科院南京土壤所等单位都研究开发过土壤速测仪,河南农大机电技术开发中心研制了YN型集成式土壤肥料养分速测仪,北京强盛分析仪器制造中心生产了TFC型土壤化肥速测仪,山东莱州市无线电一厂与山东农大联合研制了TY型直读式土壤养分速测仪等。这些仪器设备都以便携式、快速测试为目标,其应用与化验室分析形成了互补,推进了高效施肥技术的推广应用。
　　3展望
　　目前,开发应用的便携式土壤养分快速测试技术,大多以实验室分析方法为基础,虽然在仪器的便携性方面有所提高,但面向现场诊断测试方面的针对性不足,如很多技术方法仍然要求测定过2 mm孔径筛的风干土样,这在田间情况下是难以做到的。同时,便携式土壤养分速测需要携带测试工作所需的操作用具和试剂药品,特别是有些试剂要提前配制溶液,以方便应用和提高测试速度,因此在仪器设备、实验室装备集成以及配套成品试剂方面应进一步加强研究。此外,快速测试技术对各地土壤的针对性、适应性较差,特别是田间校验研究不足,没有建立较为完善的基于便携式速测技术的养分丰缺指标体系和推荐施肥体系,对这项技术在实际工作的应用中也造成了一定影响。
　　研究开发便携式土壤养分快速诊断技术,应当充分考虑当前我国农业发展状况,要适应我国国情、适应农村基层环境条件,并综合考虑测土施肥的要求。仪器设备向高度集成化发展,仪器性能向精确化发展,基本测试项目向提高针对性、相对齐全化发展,综合测试速度向快速简便发展,速测仪向便携化、配套化方向发展,使仪器便于流动服务、现场服务,能脱离实验室独立工作。
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