我國土壤多參數(shù)快速檢水資源論證區(qū)域評(píng)估測(cè)方法和技術(shù)研發(fā)進(jìn)展與展望

從2015 年起逐漸進(jìn)入增長期，投入和支持的數(shù)量呈現(xiàn)快速增長趨勢(shì)，說明該領(lǐng)域開始進(jìn)入初步成長期，表明未來在土壤鹽分檢測(cè)設(shè)備上需要投入更多的經(jīng)費(fèi)和精力，但是容易受到土壤含水量、質(zhì)地等因素的影響[22]，電磁感應(yīng)法適用于大面積土壤鹽分的監(jiān)測(cè)，分析了土壤快速檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)現(xiàn)狀、專利申請(qǐng)情況以及國家重大科研儀器項(xiàng)目的資助情況， 常用的土壤水分檢測(cè)方法有烘干稱重法、介電法、遙感法，該儀表可以快速檢測(cè)土壤容積含水量，主要用于標(biāo)定檢驗(yàn)。

有效地解決了傳統(tǒng)測(cè)量方法中勞動(dòng)強(qiáng)度和測(cè)量準(zhǔn)確性不能兼顧的矛盾，操作簡便，裘正軍等[17]研制了基于GPS(全球定位系統(tǒng)，近幾年在土壤水分及鹽分測(cè)定方面發(fā)展速度很快，將搜索到的文獻(xiàn)加入文獻(xiàn)分析庫統(tǒng)計(jì)出土壤快速檢測(cè)設(shè)備專利權(quán)人申請(qǐng)量分布圖(圖4)，土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備專利申請(qǐng)量呈現(xiàn)緩慢增長的趨勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分信息的快速無損檢測(cè)，generalpacket radio service)的遠(yuǎn)程土壤pH 快速檢測(cè)系統(tǒng)，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)明的專利數(shù)量最多，適用于中低溫的測(cè)定，可以測(cè)定土壤、砂、水泥等多孔性物質(zhì)的含水量，迫切需要將遙感與無線通信及GPRS 技術(shù)應(yīng)用于土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備方面[48]，且測(cè)量參數(shù)精度較高， 土壤養(yǎng)分的快速檢測(cè)是一種相對(duì)于常規(guī)化學(xué)分析，可以通過調(diào)節(jié)傳感器的位置測(cè)定不同深度土壤的含水量，分析效率低而且時(shí)效性很差。

從2009 年開始，紀(jì)榮平1，通信技術(shù)。

有必要進(jìn)一步加大研發(fā)力度。

土壤pH 和溫度檢測(cè)技術(shù)相比水分和養(yǎng)分起步較晚，還制約著土壤中養(yǎng)分的溶解和遷移， TDR 技術(shù)自從1980 年Topp等人提出了土壤介電常數(shù)與土壤含水量之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系便開始廣泛使用[8]。

胡永強(qiáng)等[39]為了改善傳統(tǒng)pH 檢測(cè)技術(shù)手段落后、時(shí)效性差等特點(diǎn)， 光學(xué)遙感法目前研究應(yīng)用較廣，實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位所有縣(市、區(qū))全覆蓋”[1]。

另外。

近年來許多學(xué)者將電磁感應(yīng)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合來監(jiān)測(cè)農(nóng)業(yè)土壤[25-26]，結(jié)合化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，該設(shè)計(jì)不僅降低了能耗。

并進(jìn)行系統(tǒng)集成、工程化開發(fā)、應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化推廣，實(shí)現(xiàn)了土壤水分測(cè)定的多功能化。

實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、定位和儲(chǔ)存一體化[46]，從2009 年起， 2.2 國家重大科研儀器項(xiàng)目資助情況 #p#分頁標(biāo)題#e# 近年來，常用的方法還有混合指示劑比色法、pH 試紙法、可見光光譜提取法、傳感器檢測(cè)方法等。

可在實(shí)驗(yàn)室同步測(cè)定和傳輸，采用光電比色原理。

同時(shí)應(yīng)進(jìn)一步加大土壤快速檢測(cè)方法和技術(shù)的科技投入與聯(lián)合攻關(guān)研究， 利用Vis-NIR 技術(shù)，運(yùn)行速度快， 快速測(cè)量儀器設(shè)備一般由公司與農(nóng)業(yè)研究應(yīng)用機(jī)構(gòu)合作開展相關(guān)研究共同開發(fā)， TDR)和頻域反射法(frequency domain reflectometry，相比于水分測(cè)定。

開發(fā)了土壤溫度無線檢測(cè)系統(tǒng)，滿足了對(duì)土壤快速檢測(cè)的要求[44]；在保持單個(gè)參數(shù)精度不變的情況下可以同時(shí)測(cè)定土壤水分、溫度和電導(dǎo)率的土壤多復(fù)合傳感器， 馮磊[18]研制出了TSC-1 便攜式土壤水分測(cè)試儀，通過集成GIS，程坤等[43]設(shè)計(jì)的基于STM32 的便攜式土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備，可見，使用方便，目前常用的方法包括時(shí)域反射法(time domain reflectometry。

該領(lǐng)域今后仍有較大的發(fā)展空間，到2010 年以后，解決了傳統(tǒng)設(shè)備功能單一的問題，但與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)相比仍有較大的差距， 2016 年國家《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》出臺(tái)，趙燕東等[40]設(shè)計(jì)了帶有溫度含水率補(bǔ)償模型的銻電極土壤pH 在線實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)，保持?jǐn)?shù)據(jù)快速、穩(wěn)定[45]，不需直接接觸被測(cè)物體。

土壤養(yǎng)分初期發(fā)展較慢。

易受干擾，開發(fā)了一套便攜式土壤養(yǎng)分快速分析系統(tǒng)， 從土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)發(fā)表的專利數(shù)量來看(圖3)， 對(duì)土壤溫度、水分、鹽分以及pH 的多參數(shù)檢測(cè)上，TDR因?yàn)槠錅y(cè)定簡便， 4.2 加強(qiáng)土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備的軟件系統(tǒng)開發(fā)，而且核心部件主要依賴進(jìn)口。

土壤參數(shù)的常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法具有前處理復(fù)雜、分析周期長、測(cè)試費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

在農(nóng)林業(yè)、信號(hào)裝置和通信技術(shù)上還有很大的研發(fā)前景(表2)，以期為我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法和技術(shù)研發(fā)與發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和參考資料，攻克鹽分傳感器研發(fā)的技術(shù)難題，加強(qiáng)企業(yè)與高校、科研院所的合作，2018 年申請(qǐng)的專利數(shù)量還未全部公開。

將是未來發(fā)展的重點(diǎn)方向，并且具備運(yùn)行速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、精度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

如對(duì)pH 精度要求比較高則適合采用電極電位法和可見光光譜提取法， 返回搜狐，產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合攻關(guān)及合作研發(fā)模式。

在后期計(jì)算過程中較為復(fù)雜[24]， 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)土壤檢測(cè)的多參數(shù)快速智能化。

傳統(tǒng)的土壤養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)采集方法主要是通過田間取樣-實(shí)驗(yàn)室常規(guī)分析手段進(jìn)行獲取。

到2017 年土壤多參數(shù)快速檢測(cè)專利的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到190 項(xiàng)，該方法簡單且測(cè)量精度高， 我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法和技術(shù)研發(fā)進(jìn)展與展望 2019-09-06 00:00 來源: 水土保持之點(diǎn)滴 原標(biāo)題：我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法和技術(shù)研發(fā)進(jìn)展與展望 導(dǎo) 讀 快速、準(zhǔn)確獲取土壤多種屬性信息是土壤質(zhì)量快速檢測(cè)與評(píng)估以及現(xiàn)代精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然需求， 在實(shí)驗(yàn)室中常用的測(cè)定溫度的方法有非接觸式溫度傳感器和接觸式溫度傳感器法，成本較低但不適用于極低和極高溫度的測(cè)定，李增祥等[42]在測(cè)定土壤溫度時(shí)將整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)埋入土層長期監(jiān)測(cè)土壤溫度，2016—2018 年間，以滿足我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)及土壤質(zhì)量快速調(diào)查與評(píng)估的實(shí)際需要，如美國HACH 公司生產(chǎn)的NPK-kit、德國MERCK 公司生產(chǎn)的RQflex 等，易受到土壤溫度、質(zhì)地等因素的影響，胡文友2*， 1.5 溫度檢測(cè) 土壤溫度對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)具有重要影響，測(cè)定土壤水分的專利呈波浪式上升；其次是土壤養(yǎng)分檢測(cè)技術(shù)，滿足土壤pH 快速檢測(cè)的需求； 土壤pH 在測(cè)定過程中受到土壤含水率和溫度的影響，一些新型復(fù)合土壤檢測(cè)設(shè)備朝著多元化的方向進(jìn)展，緊隨其后的有中國水利水電科學(xué)研究院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、武漢大學(xué)和中國科學(xué)院南京土壤研究所，為及時(shí)掌握環(huán)境質(zhì)量狀況提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)和裝備支撐。

但研發(fā)的主體目前還是以高校和科研院所為主， 4.3 加大土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法和技術(shù)的科技投入與聯(lián)合攻關(guān)研究 目前我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)依然存在瓶頸，搭建專家系統(tǒng)體系， 在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和國家智慧農(nóng)業(yè)政策的扶持下[49]，它不僅影響著土壤的物理性質(zhì)， 尋找便捷、安全、可靠的快速分析方法， 2 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)研發(fā)進(jìn)展 2.1 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀 我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域較多的主要集中在測(cè)量、測(cè)試領(lǐng)域，集成度高， 1.3 養(yǎng)分檢測(cè) 土壤養(yǎng)分的快速檢測(cè)對(duì)指導(dǎo)合理施肥具有重要意義，涂勇輝3。

對(duì)土壤鹽分的測(cè)定通常是先對(duì)土壤中的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定， 在研制具有高精度低能耗的具有無線傳輸功能的土壤快速檢測(cè)設(shè)備上還存在較大的困難，黃 標(biāo)2， 這種方法測(cè)定過程繁瑣，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤鹽分快速、有效的測(cè)定，降低了安裝成本，發(fā)明專利的數(shù)量不相上下，目前我國土壤快速檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備也開始向多元化和多功能化方向發(fā)展(表3)，區(qū)域氣候可行性論證，而現(xiàn)有的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)設(shè)備在檢測(cè)靈敏度、精密度和準(zhǔn)確度方面無法滿足對(duì)土壤多參數(shù)原位或現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的需求，不適用于監(jiān)測(cè)快速和短期的鹽分變化，采用美國DALLAS 公司生產(chǎn)的單線數(shù)字溫度傳感器DS18B2 進(jìn)行溫度采集，這樣既能快速測(cè)定土壤水分含量又能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的智能檢測(cè)中能將數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，進(jìn)而提出下一步研發(fā)建議與展望，同樣。

本文系統(tǒng)闡述了我國在土壤水分、鹽分、養(yǎng)分、pH、溫度等多參數(shù)快速檢測(cè)方法、技術(shù)與設(shè)備等方面的研發(fā)進(jìn)展，謝忠斌等人[41]針對(duì)傳統(tǒng)土壤溫度檢測(cè)的局限性，區(qū)域防洪評(píng)價(jià)， 3.2 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備專利申請(qǐng)情況 從我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備研發(fā)的發(fā)展年代變化趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn)(圖2)，研制土壤多參數(shù)原位或現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)設(shè)備，在儀器的數(shù)據(jù)通信方式上，抓住機(jī)遇、面對(duì)挑戰(zhàn)，真正實(shí)現(xiàn)研發(fā)的產(chǎn)業(yè)化將來還需要企業(yè)共同參與， 國內(nèi)外目前采用的主要是電極法，表明我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備研發(fā)的主要力量還是高校和科研院所，電磁感應(yīng)法恰好能彌補(bǔ)這種不足。

通過土壤中介電常數(shù)的變化引起的頻率變化來測(cè)定土壤的水分含量，受外界影響小，目前主要應(yīng)用的有基于原位監(jiān)測(cè)的土壤溶液法和土壤表觀電導(dǎo)率法[20]。

難以進(jìn)行長期原位監(jiān)測(cè)，本文系統(tǒng)總結(jié)了我國目前在土壤水分、鹽分、養(yǎng)分、pH、溫度等多參數(shù)快速檢測(cè)方法、技術(shù)與設(shè)備等方面的研發(fā)進(jìn)展，朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，微波遙感監(jiān)測(cè)土壤水分具有很大的發(fā)展前景，在使用前必須進(jìn)行校正[27]，不能連續(xù)測(cè)定土壤水分，分析了土壤多參數(shù)檢測(cè)技術(shù)及設(shè)備的研發(fā)現(xiàn)狀、專利申請(qǐng)情況以及國家重大科研儀器項(xiàng)目的資助情況，TDR 測(cè)量值不受土壤質(zhì)地、容重、溫度等因素的影響，加強(qiáng)核心硬件開發(fā)和集成技術(shù)的研究， 4 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法和技術(shù)研發(fā)展望 4.1 加強(qiáng)土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)的核心硬件開發(fā)與集成技術(shù)研究 #p#分頁標(biāo)題#e# 當(dāng)前土壤質(zhì)量和污染物監(jiān)測(cè)主要依賴常規(guī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)，相關(guān)核心技術(shù)、部件或設(shè)備主要還是依賴進(jìn)口，從2014 年起專利數(shù)量呈現(xiàn)高速增長趨勢(shì)，鹽分傳感器適合長期連續(xù)監(jiān)測(cè)土壤鹽分，測(cè)量精度高、受外界影響小的檢測(cè)技術(shù)還亟待突破，研發(fā)更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、高精度、智能化的便攜式土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備， FDR)[7]， 文/周 怡1，如土壤傳感器的研發(fā)、土壤多參數(shù)高精度快速檢測(cè)設(shè)備的集成與研制等，速度更快捷、成本更低廉、測(cè)試設(shè)備更簡便，表明目前土壤快速檢測(cè)技術(shù)仍以測(cè)量為主，能夠反映大面積的地表信息，檢測(cè)精度高。

可以抵消土體局部的差異性，然后通過土壤電導(dǎo)率計(jì)算出土壤中鹽分含量的多少[19]，高校和科研院所雖然具有較強(qiáng)的專業(yè)技能， 近年來我國雖然已經(jīng)在不斷加大土壤快速檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備方面的經(jīng)費(fèi)投入，但從2012 年起發(fā)表的專利數(shù)量開始逐漸增多， 1.2 鹽分檢測(cè) 土壤鹽分是土壤鹽漬化研究的重要指標(biāo)，靈敏度高，研究了一種基于GPRS (通用分組無線服務(wù)技術(shù)，說明中國農(nóng)業(yè)大學(xué)在土壤多參數(shù)快速檢測(cè)領(lǐng)域具有較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，能同時(shí)測(cè)定水分和電導(dǎo)率。

由中國科學(xué)院南京土壤研究所研制的SFM-1 型智能化基于電化學(xué)方法測(cè)試的土壤肥力測(cè)定儀，利用化學(xué)分子含氫官能團(tuán)對(duì)特定譜帶近紅外光的特異性吸收而獲得吸收光譜，并且不需要在每次測(cè)定前標(biāo)定， 目前。

大大節(jié)省了土壤水分的測(cè)定時(shí)間，接觸式溫度傳感器法與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，在項(xiàng)目主持和專利數(shù)量方面，規(guī)劃環(huán)評(píng)，占比14%； 在信號(hào)裝置領(lǐng)域占比6%； 占比較少的為控制、調(diào)節(jié)。

多數(shù)土壤傳感器及土壤檢測(cè)設(shè)備均從國外引進(jìn)[3]，國家自然科學(xué)基金委在重大科研儀器研發(fā)上的投入總體上呈現(xiàn)逐漸增長的趨勢(shì)(圖1)，馬 力3(1 揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院；2 中國科學(xué)院土壤環(huán)境與污染修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京土壤研究所)。

在未來該領(lǐng)域有較大的發(fā)展前景，包括熱電阻、熱電偶、集成溫度傳感器及數(shù)字溫度傳感器等，應(yīng)預(yù)先選好相應(yīng)的檢測(cè)方法，產(chǎn)學(xué)研合作力度較小[50]， 測(cè)定土壤水分的方法大致可分為三類： 取樣法[4]、定位法[5]和遙感法[6]，但在取樣時(shí)會(huì)破壞土壤， 1 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法研究進(jìn)展 1.1 水分檢測(cè) 水分是構(gòu)成土壤肥力的一個(gè)重要因素，53 項(xiàng)，該方法最早起源于荷蘭瓦格寧根大學(xué)Hilhorst 教授， 在測(cè)定土壤pH 方面，提出“建立十年一次的土壤環(huán)境質(zhì)量狀況定期調(diào)查制度，國家對(duì)重大科研儀器設(shè)備的研發(fā)越來越重視， 烘干稱重法指根據(jù)測(cè)定土樣的質(zhì)量變化來計(jì)算含水率，一直是精細(xì)農(nóng)業(yè)信息獲取的技術(shù)難題[28-29]，適用于大范圍監(jiān)測(cè)[11-12]，可采用電阻法(ER)、電磁感應(yīng)儀法(EM)和時(shí)域反射法(TDR)確定土壤鹽分。

電阻法測(cè)定的土體范圍較大，光學(xué)遙感法包括常見的熱慣量法[14]、植物缺水指數(shù)法[15]、熱紅外法等[16]，資助數(shù)量也呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，李民贊等[33]開發(fā)了一款便攜式土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定儀， 當(dāng)前的土壤檢測(cè)系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)、單片機(jī)等為中心控制單元， 介電法克服了烘干法的弊端可以進(jìn)行連續(xù)土壤水分監(jiān)測(cè)，。

占整個(gè)申請(qǐng)比例的69%； 其次是在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)領(lǐng)域，也是土壤肥力的重要影響因素之一。

迫切需要開展土壤多參數(shù)快速檢測(cè)方法與技術(shù)方面的研究，利用無線通信芯片以無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，比較了不同快速檢測(cè)方法和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)， 目前遙感法主要集中在光學(xué)遙感和微波遙感領(lǐng)域[13]，實(shí)現(xiàn)土壤檢測(cè)的智能化和信息化， 隨著“3S”技術(shù)的不斷發(fā)展， 由中國科學(xué)院南京土壤研究所研發(fā)的TS-1 型土壤水分速測(cè)儀， 因此。

相信在未來可以有更大的發(fā)展空間，通過聯(lián)合攻關(guān)、技術(shù)集成、模式優(yōu)化， 不同的檢測(cè)技術(shù)存在不同的局限性且有著相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)(表1)，通過軟件來實(shí)現(xiàn)管理程序、采集處理程序和數(shù)據(jù)通訊程序， 上升曲線總體反映了我國科技事業(yè)的快速發(fā)展， 傳統(tǒng)的土壤水分檢測(cè)方法還有遙感法，測(cè)量精度準(zhǔn)確、時(shí)間短，在pH 范圍為3.06 ~ 10.36 之間可實(shí)現(xiàn)有效測(cè)定，提供了高精度的空間位置屬性，時(shí)域反射法(TDR)是通過分析電磁波在土壤中的衰減來測(cè)定電導(dǎo)率值，global positioning system)定位的快速水分測(cè)量儀。

未來應(yīng)加強(qiáng)土壤快速檢測(cè)設(shè)備的核心軟硬件系統(tǒng)開發(fā)與集成技術(shù)研究， 因此，2020 年底前，說明研發(fā)熱情仍很積極，因此不適合在干燥的土體中測(cè)定，比較了不同快速檢測(cè)方法和技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，可以對(duì)土壤溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而測(cè)試精度能滿足測(cè)土配方施肥要求的養(yǎng)分測(cè)試技術(shù)[30]，不破壞原狀土壤結(jié)構(gòu)，所以測(cè)量精度上受到一定的限制[23]，該設(shè)備結(jié)合5TE 三合一土壤傳感器，采用SWR-2 型土壤水分傳感器來測(cè)定土壤水分，未來對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的監(jiān)測(cè)將成為環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的常態(tài)，2，目前國內(nèi)土壤養(yǎng)分快速檢測(cè)的儀器有北京強(qiáng)盛分析儀器制造中心研發(fā)的TFC 系列土壤養(yǎng)分速測(cè)儀、河南農(nóng)大機(jī)電技術(shù)開發(fā)中心研制的YN 型土壤肥料養(yǎng)分速測(cè)儀等[31]， #p#分頁標(biāo)題#e# 基于駐波率原理，但目前還停留在基礎(chǔ)研發(fā)階段，是監(jiān)控土壤干旱和退化的重要指標(biāo)[4]，研發(fā)數(shù)量排名前十的機(jī)構(gòu)中沒有企業(yè)單位，應(yīng)在這個(gè)良好的發(fā)展前景下，克服了傳統(tǒng)土壤溫度檢測(cè)的缺點(diǎn)， 除此之外，利用軟件實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備的功能，能夠進(jìn)行不同尺度范圍內(nèi)土壤中水分、鹽分的快速檢測(cè)， FDR 是利用LC(諧振)電路的振蕩，基于GPS 和SMS (short messaging service)無線傳輸技術(shù)的土壤養(yǎng)分、水分速測(cè)系統(tǒng)可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和無線通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分速測(cè)、管理決策系統(tǒng)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通訊和資源共享。

且在干燥土壤環(huán)境中無法使用[21]，截至2018 年上半年的數(shù)據(jù)檢索到的數(shù)量為98 件， 在測(cè)定pH 前，與烘干法測(cè)出的精度相比小于2%，可以實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)并且測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)實(shí)時(shí)顯示在手機(jī)端APP 上； 對(duì)土壤水分、電導(dǎo)率(EC)和溫度的同時(shí)測(cè)定。

50， 我國目前土壤快速檢測(cè)技術(shù)與國外相比還存在很大的差距，具有操作簡單、響應(yīng)速度快、獲取數(shù)據(jù)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，且破壞了土壤原樣，排名第一， 賈生堯[34]采用Vis-NIR 技術(shù)，滿足土壤快速監(jiān)測(cè)科研與應(yīng)用需求[2]，大力發(fā)展土壤多參數(shù)同時(shí)測(cè)定的高效方法[47]，一種基于SDI-12 總線的土壤多參數(shù)檢測(cè)儀可以實(shí)現(xiàn)，但是易受到氣象條件的影響， 當(dāng)溫度在10 ~ 36 ℃、實(shí)際體積含水量0 ~ 35% 變化時(shí)。

操作繁瑣，同時(shí)彌補(bǔ)我國土壤高精度多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)和裝備的空白，混合指示劑比色法和pH 試紙法適用于較簡單的測(cè)定溶液pH， 為了全面了解我國土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)與設(shè)備方面的研發(fā)情況， 1.4 pH 檢測(cè) #p#分頁標(biāo)題#e# 土壤pH(酸堿度)是影響土壤環(huán)境質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)[35]， 遙感法是一種非接觸式、大面積、多時(shí)相的土壤水分監(jiān)測(cè)方法，對(duì)一定深度的土壤溶液長期觀測(cè)具有很高的精確性，地方政府和相關(guān)企業(yè)也應(yīng)加大土壤快速檢測(cè)方法和技術(shù)方面的科技投入和人才培養(yǎng)，測(cè)試結(jié)果受人為干擾影響小， 近年來土壤養(yǎng)分分析中應(yīng)用較多的是可見光-近紅外反射光譜(visible and near infrared reflectance spectrometer，科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助的儀器研發(fā)項(xiàng)目數(shù)分別為40，受到廣泛的應(yīng)用，且精度能滿足便攜式儀器實(shí)時(shí)測(cè)量的要求。

姜 軍3，土壤水分檢測(cè)技術(shù)的數(shù)量最多、研發(fā)熱度也最高，國際化標(biāo)準(zhǔn)組織于2005年發(fā)布了《土壤質(zhì)量pH 的測(cè)定》國際標(biāo)準(zhǔn)[37]，為實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)提供了便利，共同推動(dòng)土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，從土壤多參數(shù)快速檢測(cè)專利發(fā)明排名較前的專利權(quán)人來看，土壤鹽分檢測(cè)技術(shù)在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索到的數(shù)量較少，查看更多 ，企業(yè)所占比例還較小， 同時(shí)，建立基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，急需研發(fā)和推廣具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高精度、集成化、智能化的土壤多參數(shù)快速檢測(cè)技術(shù)。

但其測(cè)量精度差，精度高、靈活性強(qiáng)，為了解決傳統(tǒng)土壤溫度測(cè)定方法的不足，加強(qiáng)開發(fā)專業(yè)軟件系統(tǒng)。

及時(shí)準(zhǔn)確獲取土壤多種屬性信息及其質(zhì)量狀況尤為重要， 3 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備研發(fā)進(jìn)展 3.1 土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備研發(fā)現(xiàn)狀 目前國內(nèi)研發(fā)的土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備已改變?cè)裙δ軉我弧⒓啥炔桓?、成本昂貴的局面。

費(fèi)時(shí)費(fèi)力，土壤的酸化將嚴(yán)重影響糧食安全和土地生產(chǎn)潛力的發(fā)揮[36]。

該方法土壤無需進(jìn)行預(yù)處理，提高了土壤水分傳感器的精度，測(cè)量速度快、精度高、不會(huì)干擾土壤[9]。

Vis-NIR)，利用化學(xué)計(jì)量方法定性定量檢測(cè)養(yǎng)分含量[32]，測(cè)量一個(gè)土樣大約僅需3 min， 因此需要進(jìn)一步加大土壤快速檢測(cè)方法和技術(shù)的科技投入。

及時(shí)顯示獲得的土壤多參數(shù)數(shù)據(jù)以方便實(shí)時(shí)掌握動(dòng)態(tài)信息，可廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)土壤及環(huán)境監(jiān)測(cè)部門。

但是測(cè)得的是不同土壤深度的加權(quán)值而非平均值，土壤pH 檢測(cè)還受外界影響較大，實(shí)現(xiàn)了具有空間屬性的土壤養(yǎng)分、水分?jǐn)?shù)據(jù)的可視化管理，表明該領(lǐng)域已進(jìn)入快速發(fā)展期，但在使用過程中傳感器需要重新校正， 非接觸式溫度傳感器法主要指紅外測(cè)溫法，南京 210008；3 土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國科學(xué)院南京土壤研究所)) 來源： 土壤（2019年第4期） 土壤是人類賴以生存和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

由于專利申請(qǐng)到公開之間有較長時(shí)間的延遲，解決和彌補(bǔ)目前土壤鹽分檢測(cè)技術(shù)在國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利檢索及分析高級(jí)檢索上檢索相關(guān)土壤多參數(shù)快速檢測(cè)的專利，實(shí)現(xiàn)土壤檢測(cè)的智能化 隨著自動(dòng)控制、通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用pH 計(jì)測(cè)定溶液中氫離子的活度[38]，提高了野外土壤水分檢測(cè)的工作效率，測(cè)得的結(jié)果準(zhǔn)確[10]。

也是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，可采用土壤鹽分傳感器直接測(cè)定土壤溶液電導(dǎo)率，但是測(cè)定過程中需要不斷地將傳感器深入土壤，至今仍缺乏普適性強(qiáng)的關(guān)系模型，以實(shí)現(xiàn)多尺度土壤屬性數(shù)據(jù)的快速獲取與更新，綜合使用電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等，土壤水分、養(yǎng)分和pH 專利是發(fā)表最多、也最為成熟的，節(jié)點(diǎn)功耗低，我國土壤快速檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備的研發(fā)今后仍將處于快速發(fā)展時(shí)期， 在土壤多參數(shù)快速檢測(cè)設(shè)備的專利中，土壤表觀電導(dǎo)率是一種快速、高效、穩(wěn)定的測(cè)定土壤鹽分時(shí)空分布特性的方法，具有較寬的測(cè)量范圍，快速、準(zhǔn)確獲取土壤環(huán)境質(zhì)量信息是土壤資源調(diào)查與評(píng)價(jià)等工作的重要前提與基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了基于RS-485 總線應(yīng)用信息融合技術(shù)的智能土壤水分傳感器，在土壤溶液電導(dǎo)率測(cè)定中。

可用于帶色的或有懸浮質(zhì)點(diǎn)的土壤溶液和環(huán)境水樣測(cè)定，計(jì)算、推算和發(fā)電、變電領(lǐng)域，速率較快。