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浅析土壤中氮检测技术研究进展

2017-03-07祁君凤

农业与技术 2016年22期
关键词:土壤

摘 要:土壤中有利于农作物生长的主要营养物质是氮元素,对于氮元素的检测直接关乎到土壤中氮元素的有效使用率。本论文着重于探究土壤中氮检测技术研究进展。

关键词:土壤;氮检测技术;废水的利用

中图分类号:S153 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20161132037

前言

要保证农耕质量,就要对农耕土地的养分量予以檢测,以对农业施肥工作提供可靠的参考数据,以农田耕作中做到节约使用、适当施肥的目的。

1 对土壤中的氮元素检测的基本方法

1.1 采用开氏法进行氮检测

开氏法是土壤氮元素检测中统一使用的标准检测方法。多年来,这对土壤中氮元素的测定的问题,科学研究者都不断地进行技术改进,包括硒粉-硫酸铜-硫酸消化法、重铬酸钾-硫酸消化法等,都可以获得较为准确的氮元素检测结果,但是,开氏法以其检测数据稳定而且具有较高的检测准确率而被广为利用[1]。但是,这种检测方法的具体操作中,程序繁琐,检测的时间相对较长,大约需要1h的时间。开氏法对土壤样品尽心检测,适合于小批量的样品检测,且土塘中如果含氮量很高,特别是固态氮、硝态氮具有较高的含量,就难以获得准确的测定结果。

1.2 采用双波长法进行氮检测

如果土壤中含有大量的硝态氮,就可以采用双波长法进行氮检测。双波长法在氮元素检测中具有较高的灵敏度,而且可以结合采用反射仪法或者流动分析法进行检测。如果三者对土壤中的氮元素检测结果不存在显著差异,就说明测量结果准确。

1.3 采用ASI法进行氮检测

ASI法被称为“土壤养分状况系统研究法”,是近年来的土壤肥料检测中所使用的方法。这种方法在对土壤中所含有的养分进行检测的时候,不仅快捷高效,而且可以获得较为准确的检测结果,所以,在世界各国都广为使用。使用ASI法对土壤中的氮元素进行检测的时候,对土壤的性质也具有针对性。如果土壤为酸性土壤、碱性土壤、中性土壤或者石灰性土壤,就适合于采用ASI法进行氮检测。

2 近红外技术(NIRS)检测方法的研究

采用近红外技术对土壤的样品进行检测,就可以针对所获得的红外漫反射光谱进行分析。在光谱的3600~7600cm范围内,土壤样品对光谱的吸收能力是比较强的。对近红外光谱检测所获得的数据进行化学计量分析,对所获得的数据处理为数学模型,就可以将土壤样品中所含有的氮元素测量出来。具体应用中,如果对种植小麦的土壤进行检测[1]。检测的内容为土壤施肥之前2h以及施肥之后2h的小麦长势,采用高光谱的遥感航空影像装置进行拍摄获取信息,与相应的土壤样品检测数据进行比对,就可以对土壤中的氮元素累积情况进行检测,而对农田中的肥力状况以及农田的污染情况都有所了解。

对于农耕土地中的氮元素含量采用近红外光谱技术进行分析,还可以对土壤中的氮元素浓度的变化情况进行预测,即根据土壤的形成情况,土壤受到污染后的退化情况等的测定,就可以利用光谱技术对土壤中的氮元素含量的变化趋势进行预测。

针对近红外技术对土壤中的氮元素检测的相关问题研究,徐永明等采用了回归运算方法针对土壤光谱的吸收带所呈现出来的特征以及总体的氮元素含量进行测算研究,得出结论,氮元素与吸收带特征密切相关,而且吸收带的变化,可以通过土壤反射率实现出来。这就意味着,采用近红外技术,可以将土壤所含有的氮元素的含量快速而准确地测算出来[3]。李鑫等对种植水稻的土壤中所含有的氮元素含量采用近红外光谱法进行测试,所使用的仪器为Nicolet公司的傅里叶变换近红外透射光谱仪,对种植水稻的土壤的光谱值采用偏小儿乘回归测算法(PLSR)获得土壤中氮元素含量的测算数据并将相关的模型建立起来,而且模型的运用对于土壤中含氮量的测算结果相对稳定。

3 总结

综上所述,对土壤中的氮进行检测,如果依然采用传统的检测技术,很难获得良好的检测效果,不仅检测难以达到实时性,而且还存在着污染性。采用先进的氮元素检测技术,比如近红外技术(NIRS),不仅操作简便,而且检测成本相对较低,而且不会对土壤中的氮成分造成破坏。

参考文献

[1] 徐燕,徐茜,余鸿燕.Mehlieh 3法、ASI法与常规方法测定土壤养分的相关性[J].江苏农业科学,2012,40(3):296-298.

[2]鲁珊,毛彩云,肖荷霞,等.土壤中氮检测技术研究[J].安徽农业科学,2014,42(18):5789.

[3]姜伟,韩光亭,张元明,等.基于近红外技术的苎麻纤维素及胶质含量快速测定[J].纺织学报,2012,33(1):6-10.

作者简介:祁君凤(1982-) ,女,山西人,硕士,农艺师。

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