土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)
來(lái)源： 類別：技術(shù)文章 更新時(shí)間：2013-11-23 閱讀次
1土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)
1．1 土壤養(yǎng)分速測(cè)的意義
土壤養(yǎng)分速測(cè)儀是基于土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)儀器，土壤養(yǎng)分速測(cè)是一種相對(duì)于常規(guī)分析，速度更快捷，成本更低廉，測(cè)試設(shè)備更簡(jiǎn)便，而測(cè)試精度能滿足測(cè)土施肥要求的土壤養(yǎng)分測(cè)試技術(shù)與裝備。在之前的文章土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)詳解中對(duì)該技術(shù)已經(jīng)有過(guò)一次詳細(xì)的介紹，其應(yīng)具有快速、低廉、方便、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。速測(cè)的核心是降低土壤測(cè)試的成本。由于常規(guī)分析成本較高(每個(gè)項(xiàng)目一般要30～50元)，我國(guó)田塊通常很小，田塊肥力不均，測(cè)土代表的面積常常只有幾畝，測(cè)土的投入往往大大超過(guò)測(cè)土的產(chǎn)出，這已經(jīng)成為我國(guó)推廣測(cè)土施肥的制約因素。也正因如此，肥料廠家進(jìn)行農(nóng)化服務(wù)t,ltⅢ4土投入往往超過(guò)售肥收益，根據(jù)我國(guó)土地狀況和我們的實(shí)踐，可以認(rèn)為測(cè)土成本必須降到每個(gè)項(xiàng)目4～5元或以下，測(cè)土施肥才有內(nèi)在發(fā)展動(dòng)力，這是經(jīng)濟(jì)規(guī)律。速測(cè)技術(shù)就是適應(yīng)這一經(jīng)濟(jì)規(guī)律而產(chǎn)生和發(fā)展的。農(nóng)業(yè)部范小建副部長(zhǎng)在2007年4月舉辦的在全國(guó)測(cè)土施肥管理與技術(shù)培訓(xùn)班上的講話中也明確指出：一些地方的農(nóng)民要求以戶為單位進(jìn)行測(cè)土和制定配方，盡管當(dāng)前難以做到，但這是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。各地要以快速、低廉、方便、準(zhǔn)確為目標(biāo)，進(jìn)一步改進(jìn)土壤測(cè)試方法和檢測(cè)技術(shù)，提高服務(wù)效率和服務(wù)水平，逐步滿足農(nóng)民個(gè)性化需求。只有方便、快捷、低廉、準(zhǔn)確才能滿足個(gè)性化的需求、長(zhǎng)效機(jī)制才能真正建立起來(lái)。
1．2土壤養(yǎng)分速測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域
土壤速測(cè)技術(shù)部?jī)H僅在土壤養(yǎng)分速測(cè)上得到應(yīng)用，在土壤水分速測(cè)儀等速測(cè)設(shè)備中也得到應(yīng)用，一些便攜式的土壤水分速測(cè)儀更是講速測(cè)技術(shù)應(yīng)用的淋漓盡致，速測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：①縣、鄉(xiāng)農(nóng)技推廣站測(cè)土施肥服務(wù)；②化肥廠及其經(jīng)銷單位促銷農(nóng)化服；③土肥部門土壤肥力調(diào)查，指導(dǎo)宏觀施肥方針；④農(nóng)化服務(wù)部門制定測(cè)土施肥豐缺指標(biāo)；⑤農(nóng)村基層如村、農(nóng)場(chǎng)、科技示范點(diǎn)自我測(cè)土服務(wù)；⑥莊稼醫(yī)院作物營(yíng)養(yǎng)診斷；⑦復(fù)混肥生產(chǎn)廠對(duì)肥料養(yǎng)分含量進(jìn)行監(jiān)控；⑧測(cè)土施肥科學(xué)研究中土壤養(yǎng)分測(cè)定；⑨鑒別真假化肥。由于速測(cè)是在滿足一定用途的測(cè)試精度要求前提下從經(jīng)濟(jì)性前提出發(fā)的，不是從盡可能提高精度技術(shù)前提出發(fā)的，其精度的檢驗(yàn)和評(píng)定都要以常規(guī)分析為基礎(chǔ)，因此它不具備也不可能具備裁判權(quán)威。這使它的應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。
又由于速測(cè)是一種近些年才發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，還沒(méi)有來(lái)得及建立自己完整的施肥豐缺指標(biāo)和技術(shù)資料體系，在一些情況下還必須換算為常規(guī)數(shù)據(jù)，利用常規(guī)分析的技術(shù)指標(biāo)和資料體系指導(dǎo)施肥。這也是速測(cè)技術(shù)推廣的制約因素。
2 土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵
速測(cè)技術(shù)應(yīng)包含哪些技術(shù)內(nèi)容，目前學(xué)術(shù)界還沒(méi)有一個(gè)說(shuō)法，從已開(kāi)發(fā)的速測(cè)技術(shù)看，大體有以下一些方面。
2.1 土壤水分速測(cè)技術(shù)
由于速測(cè)要求能在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)定，常不能等待一天以上的土樣風(fēng)干時(shí)間，所以速測(cè)儀必須配備水分速測(cè)裝置，應(yīng)該說(shuō)沒(méi)有測(cè)水分裝置就不是速測(cè)儀。水分快速測(cè)定技術(shù)有多種，但價(jià)格多很昂貴，如時(shí)域反射水分儀(TDR)約1．5萬(wàn)美元，中子水分儀約9 000美元，且測(cè)定所要求的土樣體積較大，多用于農(nóng)田土體含水量測(cè)定。不適于速測(cè)。速測(cè)過(guò)去常用的方法是酒精燃燒法，此法成本低但速度較慢，且要隨儀器配備小型天平。最近新發(fā)展的電容測(cè)量法、電導(dǎo)測(cè)量法等提高了測(cè)量的效率，價(jià)格約人民幣1 000
2 000元之間，測(cè)量范圍在6％～22％之間，較適于土樣測(cè)定。
2．2土壤養(yǎng)分聯(lián)合浸提技術(shù)
土壤分析最大的工作量在于前處理，要提高測(cè)試速度，必須實(shí)現(xiàn)多種養(yǎng)分的同時(shí)快速浸提。可以說(shuō)聯(lián)合浸提技術(shù)是速測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)。速測(cè)的聯(lián)合浸提必須同速測(cè)的分析體系相容，必須同植株對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收顯著相關(guān)。為了共享使用常規(guī)分析的技術(shù)資料，還需要同常規(guī)分析顯著相關(guān)。
2．3分析方法快捷化技術(shù)
有許多常規(guī)分析方法需要的設(shè)備或價(jià)格昂貴或無(wú)法便攜或分析過(guò)程繁瑣不能用于速測(cè)，為此必須另辟蹊徑。例如堿解氮開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)易蒸餾法取代需要烘箱的堿解擴(kuò)散法；有機(jī)質(zhì)發(fā)展了重鉻酸鉀氧化比色法取代重鉻酸鉀氧化容量法；土壤氮磷鉀測(cè)試儀使用速測(cè)技術(shù)對(duì)土壤氮磷鉀含量進(jìn)行測(cè)試等等。
2．4藥劑配方的抗干擾技術(shù)
土壤養(yǎng)分速測(cè)分析中時(shí)常遇到與常規(guī)分析不同的干擾問(wèn)題，如測(cè)鉀時(shí)由于浸提劑酸堿度不同，常規(guī)掩蔽劑不能應(yīng)用，必須研究開(kāi)發(fā)新的掩蔽方法和掩蔽劑。再如常規(guī)方法測(cè)定微量元素通常需要經(jīng)過(guò)萃取來(lái)達(dá)到提高待測(cè)液濃度和減少干擾的目的，速測(cè)為了簡(jiǎn)化操作，提高便攜性通常不通過(guò)萃取，因此就必須開(kāi)發(fā)抗干擾能力更強(qiáng)的掩蔽技術(shù)。
2．5成品藥劑的耐儲(chǔ)存技術(shù)
供應(yīng)成品藥劑，使用戶開(kāi)瓶就用，是提高測(cè)試速度的重要途徑，也是國(guó)內(nèi)外速測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。藥劑的保存期首先決定于分析方法的選擇和藥劑配方設(shè)計(jì)，如常規(guī)測(cè)定速效磷多采用鉬銻抗法，但抗壞血酸不易保存，所以不宜采用。有的藥劑成分易氧化需加添抗氧化成分或其他措施；藥劑保存期還與藥劑配制工藝和包裝工藝技術(shù)有關(guān)。
2．6光電比色儀設(shè)計(jì)制造技術(shù)
作為專用儀和便攜式儀器，為了降低成本減少重量，比較普遍地采用濾光式光電比色計(jì)，但濾光器單色性較差，導(dǎo)致線行誤差較大，許多產(chǎn)品線性誤差在4％～8％，在測(cè)定總誤差中所占比重過(guò)大，目前較好的儀器多采用干涉式或薄膜式濾光片，或采用智能軟件進(jìn)行誤差修正，其線性誤差可達(dá)2％～3％以內(nèi)，基本達(dá)到光柵式二類分光光度計(jì)水平。另外，為了提高紫藍(lán)光區(qū)域的靈敏度和穩(wěn)定性要在光源和檢測(cè)器方面進(jìn)行優(yōu)化并采用光源穩(wěn)定技術(shù)。
2．7便攜性技術(shù)
開(kāi)發(fā)一些輕便的附屬設(shè)備，如便攜式恒溫浸提器，便攜式消解儀等，此外，還要器皿、用具、材料齊全化，以提高配套性，使尺寸小型化，重量輕型化，包裝集成化以提高便攜性。
2．8 速測(cè)值與常規(guī)分析值的相關(guān)性關(guān)系研究
這方面技術(shù)難度不大，但在當(dāng)前缺乏速測(cè)自己的豐缺指標(biāo)情況下÷也是速測(cè)技術(shù)必不可少的內(nèi)涵。例如比濁法鉀必須換算為火焰光度法鉀，稀釋熱法有機(jī)質(zhì)需換算為油浴加熱有機(jī)質(zhì)，聯(lián)合浸提的速效養(yǎng)分也存在換算問(wèn)題，速測(cè)儀研制單位或推廣單位有義務(wù)提供此項(xiàng)研究數(shù)據(jù)或服務(wù)。以上幾點(diǎn)是目前速測(cè)技術(shù)已完全實(shí)現(xiàn)的。
3 土壤速測(cè)降低藥劑成本的措施
成品藥劑供應(yīng)可以加快分析速度，降低測(cè)試成本，是保證測(cè)試結(jié)果可靠性的主要手段之一，同時(shí)也相應(yīng)地增加土壤速測(cè)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本，但農(nóng)藥殘留速測(cè)儀可以通過(guò)以下措施來(lái)降低速測(cè)的測(cè)試成本。
3．1 直接測(cè)鮮土，無(wú)需風(fēng)干，可使土壤分析周期縮短1～2天
3．2研究采用快速聯(lián)合浸提劑
浸提時(shí)間由氮磷鉀各自浸提的30 min縮短至5～10 min，同時(shí)完成氮磷鉀三種成分的浸提。
3．3研究保存期較長(zhǎng)的藥液配方
研究保存期較長(zhǎng)的藥液配方，以使用戶對(duì)成品藥液能開(kāi)瓶就用．這樣不但節(jié)省了配藥時(shí)間，降低藥液配制損失，還可減少用戶對(duì)實(shí)驗(yàn)室的依賴，以減輕基層單位的投資負(fù)擔(dān)。
3．4選擇快捷而無(wú)需復(fù)雜設(shè)備的測(cè)試分析方法
如有機(jī)質(zhì)分析采用稀釋熱比色，銨態(tài)氮采用納氏比色，速效鉀采用比濁法等。
3．5研究開(kāi)發(fā)新的快捷的測(cè)試方法
如常規(guī)堿解氮分析用堿解擴(kuò)散法，要在烘箱中加熱24 h，測(cè)試周期在2天以上，而我們新開(kāi)發(fā)的堿解氮速測(cè)法無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，時(shí)間只要1 h。
3．6改進(jìn)儀器設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化操作步驟
如取消了透光度檔的校準(zhǔn)，不經(jīng)換擋直接進(jìn)入濃度校準(zhǔn)，既提高了測(cè)試速度，又減少了換擋誤差。
3．7 采用小體積比色方法。使藥劑用量最小化
例如電極電位測(cè)量池需30 mI．，流動(dòng)比色每次需藥劑30～50 mL，而YN型土肥儀比色池用藥液僅3～4 mL。藥劑用量節(jié)省10倍，既降低測(cè)試成本，又提高了儀器的便攜性。
3．8 研究開(kāi)發(fā)小型便攜式振蕩器，以提高浸提效率和測(cè)試的重現(xiàn)性
如可同時(shí)處理8個(gè)土樣的輕型振蕩器，較手工效率提高了7倍。
4 土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和趨勢(shì)
4．1 速測(cè)項(xiàng)目進(jìn)一步擴(kuò)展
在常量元素的全量測(cè)定和速效成分測(cè)定進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)是中、微量元素的速測(cè)種類的擴(kuò)展，許多以前認(rèn)為技術(shù)上難度很大甚至被人認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)速測(cè)的微量元素正在進(jìn)人速測(cè)研究領(lǐng)域，如鋅、鉬等。
4．2成品藥劑保質(zhì)期的進(jìn)一步延長(zhǎng)
理想的保質(zhì)期應(yīng)在一年以上，至少應(yīng)在半年以上，對(duì)某些目前只達(dá)到三個(gè)月的藥劑而言是一個(gè)困難的指標(biāo)，也是今后一個(gè)重要研究領(lǐng)域。
4．3施肥指導(dǎo)專家系統(tǒng)等智能軟件引入速測(cè)儀
其目的是在農(nóng)村基層缺乏土壤肥料技術(shù)人才的條件下，解決如何對(duì)養(yǎng)分測(cè)定值進(jìn)行解釋和如何進(jìn)行施肥決策的問(wèn)題。
4．4速測(cè)用聯(lián)合浸提劑和速測(cè)分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化
其目的是使速測(cè)技術(shù)規(guī)范化，以便速測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)、交流、數(shù)據(jù)資源共享以及同常規(guī)方法之間的比較、交流。目前，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)的該項(xiàng)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草工作基本完成。
4．5土壤養(yǎng)分速測(cè)豐缺指標(biāo)體系的建立
建立速測(cè)自己的豐缺指標(biāo)體系是推廣速測(cè)技術(shù)的配套技術(shù)，比應(yīng)用換算系數(shù)利用常規(guī)豐缺指標(biāo)指導(dǎo)施肥更方便、更精確，這需要土壤肥料工作者和用戶的共同努力。
5 當(dāng)前土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)發(fā)展中的兩個(gè)誤區(qū)
5．1 過(guò)分犧牲精度追求簡(jiǎn)便
土壤養(yǎng)分速測(cè)儀要快捷必然要降低一些精度，但這種降低是有限度的，這就是至少應(yīng)不影響?zhàn)B分豐缺分級(jí)和施肥決策!任何一個(gè)速測(cè)技術(shù)的應(yīng)用都必須經(jīng)過(guò)測(cè)試誤差的實(shí)驗(yàn)和分析方可推廣。而目前土肥行業(yè)管理中缺乏對(duì)速測(cè)技術(shù)的管理和監(jiān)督，～些不成熟或不適用的技術(shù)隨意流入市場(chǎng)，現(xiàn)舉幾例：①用自來(lái)水或深井水取代蒸餾水或許在某個(gè)特定的地方帶來(lái)不太大的誤差?但就廣大農(nóng)村而言測(cè)試精度是沒(méi)有保證的，至少我們實(shí)驗(yàn)的井水與蒸餾水相比，平均有37％～51％的誤差。②用膠頭滴管或滴瓶配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，由于滴瓶滴管誤差很大，只能用于對(duì)試劑用量不敏感的藥劑，不能用于標(biāo)準(zhǔn)液。實(shí)驗(yàn)表明，這種做法帶來(lái)的最大誤差可達(dá)21．7％～44．2％。
5．2 考慮土壤養(yǎng)分速測(cè)特點(diǎn)，盲目引入常規(guī)技術(shù)
例如：①容積法取土樣在常規(guī)分析中可以提高土壤水分溫度速測(cè)儀的分析速度，但它要求土樣經(jīng)過(guò)風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩，而速測(cè)是沒(méi)有這一過(guò)程的。我們的實(shí)驗(yàn)表明容積法與重量法相比，對(duì)于不同的土類，平均誤差為11．8％；對(duì)于不同的土樣含水量(含水15％與風(fēng)干土相比)，平均誤差為2l％～32％。②流動(dòng)比色這是適于實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化分析的技術(shù)，使用機(jī)動(dòng)泵供液，使用同一個(gè)比色皿，自動(dòng)沖洗換液，效率高、誤差小，但消耗溶液 量極大不適于便攜式儀器，且速測(cè)儀不可能配套機(jī)動(dòng)泵，而手動(dòng)泵，小液量則效率低，誤差大。③濾光片自動(dòng)轉(zhuǎn)換。一般是一個(gè)紅光一個(gè)藍(lán)光，靠按鍵選擇。此法操作方便，但速測(cè)儀只有兩個(gè)波長(zhǎng)可選，嚴(yán)重限制了測(cè)試的項(xiàng)目，有些很重要的項(xiàng)目也不能測(cè)，勉強(qiáng)測(cè)，則誤差極大，例如硝酸試粉法測(cè)硝態(tài)氮(吸收峰510 nm)，重鉻酸鉀氧化法測(cè)有機(jī)質(zhì)(吸收峰590 nm)。
1．1 土壤養(yǎng)分速測(cè)的意義
土壤養(yǎng)分速測(cè)儀是基于土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的先進(jìn)農(nóng)業(yè)儀器，土壤養(yǎng)分速測(cè)是一種相對(duì)于常規(guī)分析，速度更快捷，成本更低廉，測(cè)試設(shè)備更簡(jiǎn)便，而測(cè)試精度能滿足測(cè)土施肥要求的土壤養(yǎng)分測(cè)試技術(shù)與裝備。在之前的文章土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)詳解中對(duì)該技術(shù)已經(jīng)有過(guò)一次詳細(xì)的介紹，其應(yīng)具有快速、低廉、方便、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。速測(cè)的核心是降低土壤測(cè)試的成本。由于常規(guī)分析成本較高(每個(gè)項(xiàng)目一般要30～50元)，我國(guó)田塊通常很小，田塊肥力不均，測(cè)土代表的面積常常只有幾畝，測(cè)土的投入往往大大超過(guò)測(cè)土的產(chǎn)出，這已經(jīng)成為我國(guó)推廣測(cè)土施肥的制約因素。也正因如此，肥料廠家進(jìn)行農(nóng)化服務(wù)t,ltⅢ4土投入往往超過(guò)售肥收益，根據(jù)我國(guó)土地狀況和我們的實(shí)踐，可以認(rèn)為測(cè)土成本必須降到每個(gè)項(xiàng)目4～5元或以下，測(cè)土施肥才有內(nèi)在發(fā)展動(dòng)力，這是經(jīng)濟(jì)規(guī)律。速測(cè)技術(shù)就是適應(yīng)這一經(jīng)濟(jì)規(guī)律而產(chǎn)生和發(fā)展的。農(nóng)業(yè)部范小建副部長(zhǎng)在2007年4月舉辦的在全國(guó)測(cè)土施肥管理與技術(shù)培訓(xùn)班上的講話中也明確指出：一些地方的農(nóng)民要求以戶為單位進(jìn)行測(cè)土和制定配方，盡管當(dāng)前難以做到，但這是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。各地要以快速、低廉、方便、準(zhǔn)確為目標(biāo)，進(jìn)一步改進(jìn)土壤測(cè)試方法和檢測(cè)技術(shù)，提高服務(wù)效率和服務(wù)水平，逐步滿足農(nóng)民個(gè)性化需求。只有方便、快捷、低廉、準(zhǔn)確才能滿足個(gè)性化的需求、長(zhǎng)效機(jī)制才能真正建立起來(lái)。
1．2土壤養(yǎng)分速測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域
土壤速測(cè)技術(shù)部?jī)H僅在土壤養(yǎng)分速測(cè)上得到應(yīng)用，在土壤水分速測(cè)儀等速測(cè)設(shè)備中也得到應(yīng)用，一些便攜式的土壤水分速測(cè)儀更是講速測(cè)技術(shù)應(yīng)用的淋漓盡致，速測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：①縣、鄉(xiāng)農(nóng)技推廣站測(cè)土施肥服務(wù)；②化肥廠及其經(jīng)銷單位促銷農(nóng)化服；③土肥部門土壤肥力調(diào)查，指導(dǎo)宏觀施肥方針；④農(nóng)化服務(wù)部門制定測(cè)土施肥豐缺指標(biāo)；⑤農(nóng)村基層如村、農(nóng)場(chǎng)、科技示范點(diǎn)自我測(cè)土服務(wù)；⑥莊稼醫(yī)院作物營(yíng)養(yǎng)診斷；⑦復(fù)混肥生產(chǎn)廠對(duì)肥料養(yǎng)分含量進(jìn)行監(jiān)控；⑧測(cè)土施肥科學(xué)研究中土壤養(yǎng)分測(cè)定；⑨鑒別真假化肥。由于速測(cè)是在滿足一定用途的測(cè)試精度要求前提下從經(jīng)濟(jì)性前提出發(fā)的，不是從盡可能提高精度技術(shù)前提出發(fā)的，其精度的檢驗(yàn)和評(píng)定都要以常規(guī)分析為基礎(chǔ)，因此它不具備也不可能具備裁判權(quán)威。這使它的應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。
又由于速測(cè)是一種近些年才發(fā)展起來(lái)的技術(shù)，還沒(méi)有來(lái)得及建立自己完整的施肥豐缺指標(biāo)和技術(shù)資料體系，在一些情況下還必須換算為常規(guī)數(shù)據(jù)，利用常規(guī)分析的技術(shù)指標(biāo)和資料體系指導(dǎo)施肥。這也是速測(cè)技術(shù)推廣的制約因素。
2 土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的技術(shù)內(nèi)涵
速測(cè)技術(shù)應(yīng)包含哪些技術(shù)內(nèi)容，目前學(xué)術(shù)界還沒(méi)有一個(gè)說(shuō)法，從已開(kāi)發(fā)的速測(cè)技術(shù)看，大體有以下一些方面。
2.1 土壤水分速測(cè)技術(shù)
由于速測(cè)要求能在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)測(cè)定，常不能等待一天以上的土樣風(fēng)干時(shí)間，所以速測(cè)儀必須配備水分速測(cè)裝置，應(yīng)該說(shuō)沒(méi)有測(cè)水分裝置就不是速測(cè)儀。水分快速測(cè)定技術(shù)有多種，但價(jià)格多很昂貴，如時(shí)域反射水分儀(TDR)約1．5萬(wàn)美元，中子水分儀約9 000美元，且測(cè)定所要求的土樣體積較大，多用于農(nóng)田土體含水量測(cè)定。不適于速測(cè)。速測(cè)過(guò)去常用的方法是酒精燃燒法，此法成本低但速度較慢，且要隨儀器配備小型天平。最近新發(fā)展的電容測(cè)量法、電導(dǎo)測(cè)量法等提高了測(cè)量的效率，價(jià)格約人民幣1 000
2 000元之間，測(cè)量范圍在6％～22％之間，較適于土樣測(cè)定。
2．2土壤養(yǎng)分聯(lián)合浸提技術(shù)
土壤分析最大的工作量在于前處理，要提高測(cè)試速度，必須實(shí)現(xiàn)多種養(yǎng)分的同時(shí)快速浸提。可以說(shuō)聯(lián)合浸提技術(shù)是速測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)。速測(cè)的聯(lián)合浸提必須同速測(cè)的分析體系相容，必須同植株對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收顯著相關(guān)。為了共享使用常規(guī)分析的技術(shù)資料，還需要同常規(guī)分析顯著相關(guān)。
2．3分析方法快捷化技術(shù)
有許多常規(guī)分析方法需要的設(shè)備或價(jià)格昂貴或無(wú)法便攜或分析過(guò)程繁瑣不能用于速測(cè)，為此必須另辟蹊徑。例如堿解氮開(kāi)發(fā)了簡(jiǎn)易蒸餾法取代需要烘箱的堿解擴(kuò)散法；有機(jī)質(zhì)發(fā)展了重鉻酸鉀氧化比色法取代重鉻酸鉀氧化容量法；土壤氮磷鉀測(cè)試儀使用速測(cè)技術(shù)對(duì)土壤氮磷鉀含量進(jìn)行測(cè)試等等。
2．4藥劑配方的抗干擾技術(shù)
土壤養(yǎng)分速測(cè)分析中時(shí)常遇到與常規(guī)分析不同的干擾問(wèn)題，如測(cè)鉀時(shí)由于浸提劑酸堿度不同，常規(guī)掩蔽劑不能應(yīng)用，必須研究開(kāi)發(fā)新的掩蔽方法和掩蔽劑。再如常規(guī)方法測(cè)定微量元素通常需要經(jīng)過(guò)萃取來(lái)達(dá)到提高待測(cè)液濃度和減少干擾的目的，速測(cè)為了簡(jiǎn)化操作，提高便攜性通常不通過(guò)萃取，因此就必須開(kāi)發(fā)抗干擾能力更強(qiáng)的掩蔽技術(shù)。
2．5成品藥劑的耐儲(chǔ)存技術(shù)
供應(yīng)成品藥劑，使用戶開(kāi)瓶就用，是提高測(cè)試速度的重要途徑，也是國(guó)內(nèi)外速測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。藥劑的保存期首先決定于分析方法的選擇和藥劑配方設(shè)計(jì)，如常規(guī)測(cè)定速效磷多采用鉬銻抗法，但抗壞血酸不易保存，所以不宜采用。有的藥劑成分易氧化需加添抗氧化成分或其他措施；藥劑保存期還與藥劑配制工藝和包裝工藝技術(shù)有關(guān)。
2．6光電比色儀設(shè)計(jì)制造技術(shù)
作為專用儀和便攜式儀器，為了降低成本減少重量，比較普遍地采用濾光式光電比色計(jì)，但濾光器單色性較差，導(dǎo)致線行誤差較大，許多產(chǎn)品線性誤差在4％～8％，在測(cè)定總誤差中所占比重過(guò)大，目前較好的儀器多采用干涉式或薄膜式濾光片，或采用智能軟件進(jìn)行誤差修正，其線性誤差可達(dá)2％～3％以內(nèi)，基本達(dá)到光柵式二類分光光度計(jì)水平。另外，為了提高紫藍(lán)光區(qū)域的靈敏度和穩(wěn)定性要在光源和檢測(cè)器方面進(jìn)行優(yōu)化并采用光源穩(wěn)定技術(shù)。
2．7便攜性技術(shù)
開(kāi)發(fā)一些輕便的附屬設(shè)備，如便攜式恒溫浸提器，便攜式消解儀等，此外，還要器皿、用具、材料齊全化，以提高配套性，使尺寸小型化，重量輕型化，包裝集成化以提高便攜性。
2．8 速測(cè)值與常規(guī)分析值的相關(guān)性關(guān)系研究
這方面技術(shù)難度不大，但在當(dāng)前缺乏速測(cè)自己的豐缺指標(biāo)情況下÷也是速測(cè)技術(shù)必不可少的內(nèi)涵。例如比濁法鉀必須換算為火焰光度法鉀，稀釋熱法有機(jī)質(zhì)需換算為油浴加熱有機(jī)質(zhì)，聯(lián)合浸提的速效養(yǎng)分也存在換算問(wèn)題，速測(cè)儀研制單位或推廣單位有義務(wù)提供此項(xiàng)研究數(shù)據(jù)或服務(wù)。以上幾點(diǎn)是目前速測(cè)技術(shù)已完全實(shí)現(xiàn)的。
3 土壤速測(cè)降低藥劑成本的措施
成品藥劑供應(yīng)可以加快分析速度，降低測(cè)試成本，是保證測(cè)試結(jié)果可靠性的主要手段之一，同時(shí)也相應(yīng)地增加土壤速測(cè)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)成本，但農(nóng)藥殘留速測(cè)儀可以通過(guò)以下措施來(lái)降低速測(cè)的測(cè)試成本。
3．1 直接測(cè)鮮土，無(wú)需風(fēng)干，可使土壤分析周期縮短1～2天
3．2研究采用快速聯(lián)合浸提劑
浸提時(shí)間由氮磷鉀各自浸提的30 min縮短至5～10 min，同時(shí)完成氮磷鉀三種成分的浸提。
3．3研究保存期較長(zhǎng)的藥液配方
研究保存期較長(zhǎng)的藥液配方，以使用戶對(duì)成品藥液能開(kāi)瓶就用．這樣不但節(jié)省了配藥時(shí)間，降低藥液配制損失，還可減少用戶對(duì)實(shí)驗(yàn)室的依賴，以減輕基層單位的投資負(fù)擔(dān)。
3．4選擇快捷而無(wú)需復(fù)雜設(shè)備的測(cè)試分析方法
如有機(jī)質(zhì)分析采用稀釋熱比色，銨態(tài)氮采用納氏比色，速效鉀采用比濁法等。
3．5研究開(kāi)發(fā)新的快捷的測(cè)試方法
如常規(guī)堿解氮分析用堿解擴(kuò)散法，要在烘箱中加熱24 h，測(cè)試周期在2天以上，而我們新開(kāi)發(fā)的堿解氮速測(cè)法無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，時(shí)間只要1 h。
3．6改進(jìn)儀器設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化操作步驟
如取消了透光度檔的校準(zhǔn)，不經(jīng)換擋直接進(jìn)入濃度校準(zhǔn)，既提高了測(cè)試速度，又減少了換擋誤差。
3．7 采用小體積比色方法。使藥劑用量最小化
例如電極電位測(cè)量池需30 mI．，流動(dòng)比色每次需藥劑30～50 mL，而YN型土肥儀比色池用藥液僅3～4 mL。藥劑用量節(jié)省10倍，既降低測(cè)試成本，又提高了儀器的便攜性。
3．8 研究開(kāi)發(fā)小型便攜式振蕩器，以提高浸提效率和測(cè)試的重現(xiàn)性
如可同時(shí)處理8個(gè)土樣的輕型振蕩器，較手工效率提高了7倍。
4 土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向和趨勢(shì)
4．1 速測(cè)項(xiàng)目進(jìn)一步擴(kuò)展
在常量元素的全量測(cè)定和速效成分測(cè)定進(jìn)一步完善的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)是中、微量元素的速測(cè)種類的擴(kuò)展，許多以前認(rèn)為技術(shù)上難度很大甚至被人認(rèn)為不能實(shí)現(xiàn)速測(cè)的微量元素正在進(jìn)人速測(cè)研究領(lǐng)域，如鋅、鉬等。
4．2成品藥劑保質(zhì)期的進(jìn)一步延長(zhǎng)
理想的保質(zhì)期應(yīng)在一年以上，至少應(yīng)在半年以上，對(duì)某些目前只達(dá)到三個(gè)月的藥劑而言是一個(gè)困難的指標(biāo)，也是今后一個(gè)重要研究領(lǐng)域。
4．3施肥指導(dǎo)專家系統(tǒng)等智能軟件引入速測(cè)儀
其目的是在農(nóng)村基層缺乏土壤肥料技術(shù)人才的條件下，解決如何對(duì)養(yǎng)分測(cè)定值進(jìn)行解釋和如何進(jìn)行施肥決策的問(wèn)題。
4．4速測(cè)用聯(lián)合浸提劑和速測(cè)分析方法的標(biāo)準(zhǔn)化
其目的是使速測(cè)技術(shù)規(guī)范化，以便速測(cè)數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)、交流、數(shù)據(jù)資源共享以及同常規(guī)方法之間的比較、交流。目前，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)的該項(xiàng)農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起草工作基本完成。
4．5土壤養(yǎng)分速測(cè)豐缺指標(biāo)體系的建立
建立速測(cè)自己的豐缺指標(biāo)體系是推廣速測(cè)技術(shù)的配套技術(shù)，比應(yīng)用換算系數(shù)利用常規(guī)豐缺指標(biāo)指導(dǎo)施肥更方便、更精確，這需要土壤肥料工作者和用戶的共同努力。
5 當(dāng)前土壤養(yǎng)分速測(cè)技術(shù)發(fā)展中的兩個(gè)誤區(qū)
5．1 過(guò)分犧牲精度追求簡(jiǎn)便
土壤養(yǎng)分速測(cè)儀要快捷必然要降低一些精度，但這種降低是有限度的，這就是至少應(yīng)不影響?zhàn)B分豐缺分級(jí)和施肥決策!任何一個(gè)速測(cè)技術(shù)的應(yīng)用都必須經(jīng)過(guò)測(cè)試誤差的實(shí)驗(yàn)和分析方可推廣。而目前土肥行業(yè)管理中缺乏對(duì)速測(cè)技術(shù)的管理和監(jiān)督，～些不成熟或不適用的技術(shù)隨意流入市場(chǎng)，現(xiàn)舉幾例：①用自來(lái)水或深井水取代蒸餾水或許在某個(gè)特定的地方帶來(lái)不太大的誤差?但就廣大農(nóng)村而言測(cè)試精度是沒(méi)有保證的，至少我們實(shí)驗(yàn)的井水與蒸餾水相比，平均有37％～51％的誤差。②用膠頭滴管或滴瓶配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，由于滴瓶滴管誤差很大，只能用于對(duì)試劑用量不敏感的藥劑，不能用于標(biāo)準(zhǔn)液。實(shí)驗(yàn)表明，這種做法帶來(lái)的最大誤差可達(dá)21．7％～44．2％。
5．2 考慮土壤養(yǎng)分速測(cè)特點(diǎn)，盲目引入常規(guī)技術(shù)
例如：①容積法取土樣在常規(guī)分析中可以提高土壤水分溫度速測(cè)儀的分析速度，但它要求土樣經(jīng)過(guò)風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩，而速測(cè)是沒(méi)有這一過(guò)程的。我們的實(shí)驗(yàn)表明容積法與重量法相比，對(duì)于不同的土類，平均誤差為11．8％；對(duì)于不同的土樣含水量(含水15％與風(fēng)干土相比)，平均誤差為2l％～32％。②流動(dòng)比色這是適于實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化分析的技術(shù)，使用機(jī)動(dòng)泵供液，使用同一個(gè)比色皿，自動(dòng)沖洗換液，效率高、誤差小，但消耗溶液 量極大不適于便攜式儀器，且速測(cè)儀不可能配套機(jī)動(dòng)泵，而手動(dòng)泵，小液量則效率低，誤差大。③濾光片自動(dòng)轉(zhuǎn)換。一般是一個(gè)紅光一個(gè)藍(lán)光，靠按鍵選擇。此法操作方便，但速測(cè)儀只有兩個(gè)波長(zhǎng)可選，嚴(yán)重限制了測(cè)試的項(xiàng)目，有些很重要的項(xiàng)目也不能測(cè)，勉強(qiáng)測(cè)，則誤差極大，例如硝酸試粉法測(cè)硝態(tài)氮(吸收峰510 nm)，重鉻酸鉀氧化法測(cè)有機(jī)質(zhì)(吸收峰590 nm)。
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