解析土壤氮磷鉀傳感器

——探索科學(xué)真相,，揭露農(nóng)業(yè)亂象，倡導(dǎo)實(shí)用技術(shù),，促進(jìn)農(nóng)業(yè)進(jìn)步

我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,，農(nóng)民數(shù)量占總?cè)丝诘囊话胗杏啵瑐鞲衅骷夹g(shù)受到了廣大農(nóng)業(yè)工作者的追捧,。

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷進(jìn)步,，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代文明發(fā)展的需要，智慧農(nóng)業(yè)逐漸應(yīng)用到全**的生產(chǎn)中,。無論是利用衛(wèi)星在農(nóng)業(yè)機(jī)械之間實(shí)現(xiàn)互相通信,，還是運(yùn)用IT技術(shù)控制溫室的光照和水分，其目的都是為了提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,，改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式并且實(shí)行綠色生產(chǎn),，改善生態(tài)環(huán)境。

隨著眾多智能農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的落地,，許多招標(biāo)文件出現(xiàn)“能夠有在線測量土壤氮磷鉀的傳感器"這一要求,。在線實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤的氮磷鉀含量確實(shí)可以更好的了解土壤肥力和作物生長之間的關(guān)系，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,?；谶@一需求市場上也因此出現(xiàn)了很多“在線式土壤氮磷鉀傳感器"，那這些所謂的“土壤氮磷鉀傳感器"或“土壤氮磷鉀速測儀"是如何來測量土壤中氮磷鉀含量的呢,？據(jù)小編了解,，這類傳感器實(shí)際測量的是土壤的電導(dǎo)率，商家將測量的電導(dǎo)率值乘以相應(yīng)的系數(shù)（根據(jù)常規(guī)土壤中氮磷鉀的含量）得出的數(shù)值作為氮,、磷,、鉀含量值，由于現(xiàn)場土壤各異,，實(shí)際此類傳感器無法測量出現(xiàn)場土壤中的氮磷鉀含量,。

讓我們一起來鑒別一下此類傳感器的效果吧,！小編這里有兩種方法。

方法一：將傳感器插入土壤中測量一組氮磷鉀數(shù)據(jù),，然后在這片土壤中倒入鹽水,，純凈水中加入食用鹽（氯化鈉化學(xué)式NaCl，不含有氮磷鉀元素）即可,，小編發(fā)現(xiàn)氮磷鉀測量值劇烈上升,。充分說明此傳感器測量的結(jié)果是電導(dǎo)率乘以了一個(gè)固定系數(shù)，測量結(jié)果跟氮,、磷,、鉀含量無任何關(guān)系。

方法二：將此類傳感器插入土壤中測量一組氮磷鉀數(shù)據(jù),，然后在這片土壤中倒入氮肥（稀釋氮肥即可）,，測試發(fā)現(xiàn)測量結(jié)果值磷和鉀的含量也都升高，則說明此傳感器的測量要素不是氮磷鉀,，而是測的土壤電導(dǎo)率,。

以上實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證了此類傳感器的性能，實(shí)際無法測量土壤中的氮磷鉀真實(shí)含量,。

到底如何正確測量土壤中氮磷鉀的含量,？

小編查閱相關(guān)資料后發(fā)現(xiàn)，許多科學(xué)工作者對(duì)測量方法不斷改進(jìn),，并提出了許多新的測量方法，具體有以下幾種：

第一種：聯(lián)合浸提測定方法（農(nóng)業(yè)部土壤氮磷鉀檢測標(biāo)準(zhǔn)方法）

現(xiàn)有的聯(lián)合測定方法可分兩類,，一類是聯(lián)合浸提測定法（用于速效養(yǎng)分的測定）,，即在所制備的待測液中可同時(shí)測定三種或三種以上元素（以參與起草農(nóng)業(yè)部土壤檢測標(biāo)準(zhǔn)的錦農(nóng)土肥儀為例，聯(lián)合浸提待測液可同時(shí)檢測土壤銨態(tài)氮,、硝態(tài)氮,、有效磷、速效鉀,；目前開發(fā)的錦農(nóng)GNTC6.0版檢測方法可同時(shí)檢測土壤銨態(tài)氮,、硝態(tài)氮、有效磷,、速效鉀,、有效鈣、有效鎂,、有效硫,、有效鐵、有效錳,、有效硼,、有效鋅,、有效銅、有效氯,、有效硅,、有效鉬等近二十種元素）。

另一類是聯(lián)合消解測定法（用于全量養(yǎng)分的測定）,，其中聯(lián)合消解測定法又分為兩種：可同時(shí)測定兩種元素的方法和可同時(shí)測定三種或三種以上元素的方法（錦農(nóng)檢測法）,。其中可同時(shí)測定兩種元素的方法又分磷、鉀聯(lián)合測定方法和氮,、磷聯(lián)合測定方法,。磷、鉀聯(lián)合測定方法中主要有碳酸鈉熔融法和氫氧化鈉熔融法,，它們均屬于堿熔法,，是利用堿與土壤在高溫下共熔，使土壤中磷化合物和鉀化合物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄曰衔?，用稀酸溶解制成待測液,。應(yīng)用堿熔法可使土壤充分分解，特別是碳酸鈉熔融法,，分解*,，準(zhǔn)確度很高。但由于需用價(jià)值昂貴的鉑坩場,，一般實(shí)驗(yàn)室難以做到,。

氫氧化鈉熔融法在土壤分解方面略遜于碳酸鈉熔融法，但其準(zhǔn)確度還是較好的,，而且可以不使用鉑坩鍋,，用銀坩鍋，或鎳堆即可,。所以此兩種方法得到廣泛應(yīng)用,。

可同時(shí)測定三種或三種以上元素的方法（錦農(nóng)檢測法），即經(jīng)過酸溶的待測液中可同時(shí)測定全氮,、全磷,、全鉀（方法詳見錦農(nóng)土肥儀說明書）。

第二種：原子吸收光譜法（僅可用于鉀的測定）

原子吸收光譜法測定多通過稀釋并加入絕鹽做電離抑制劑后測定,，這樣,，可以增加分析手續(xù)和試劑消耗，同時(shí)大倍量的稀釋也引入分析誤差,，在次靈敏線下用原子吸收光譜法直接測定高含量的鉀,，所見報(bào)道不多。本法較詳細(xì)的試驗(yàn)了用次靈敏線原子吸收光譜法測定高含量鉀的條件,，確定了適宜的方法,，測定了標(biāo)準(zhǔn)參考樣,、三元復(fù)合肥、硫酸鉀,、**二**等樣品,，鉀的測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值及重量法結(jié)果一致。但由于成本高不利于農(nóng)業(yè)基層推廣,。

第三種：分光光度法（僅可用于磷的測定）

氫氧化鈉熔融法消解,，調(diào)節(jié)pH值，加入抗壞血酸溶液及鉬酸銨鹽溶液顯色15min,，用30mm比色皿,，以水為參比.于700nm波長處測定吸光度，求出土壤中的總磷,。本法簡便,、可靠、能夠滿足環(huán)境監(jiān)測對(duì)土壤中總磷分析的需要,。

第四種：高氯酸-硫酸快速消化,，擴(kuò)散定氮法（僅用于氮的測定）

全氮采用開式定氮法，流程為消解——蒸餾——滴定,，三個(gè)步驟俗稱‘定氮三部曲’,。有效氮（堿解氮、速效氮）采用堿解擴(kuò)散法,。

方法原理：土壤樣品用硫酸消化,，在強(qiáng)氧化劑高氯酸的參與下，有機(jī)氮分解轉(zhuǎn)化成氨,，并和硫酸結(jié)合成硫酸銨,。然后去一部分消化液,，移到康衛(wèi)皿（擴(kuò)散皿）中,，加堿使氨擴(kuò)散,，以硼酸吸收,，用標(biāo)準(zhǔn)堿滴定,。

第五種：高氯酸-硫酸快速消化（比色測定氮磷鉀法——錦農(nóng)檢測法）

方法原理：土壤樣品用硫酸消化,，在強(qiáng)氧化劑高氯酸的參與下,，有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成無機(jī)鹽,，該方法可用于測定土壤全氮,、全磷、全鉀,。目前錦農(nóng)土肥儀即采用此法,，此法適用于所有土壤和肥料。待測液不但可同時(shí)用于測定全氮,、全磷,、全鉀,，還可測定微量元素和重金屬。該方法測試數(shù)據(jù)和國標(biāo)法一致,，可用于學(xué)校,、科研以及第三方檢測實(shí)驗(yàn)室。

隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程加快,，國家對(duì)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目的支持力度也越來越大,，在未來，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域還將涌現(xiàn)出多種類型的傳感器,，為我們的生活帶來更多便利,。在此小編提醒大家，選擇傳感器時(shí)一定認(rèn)清其測量原理,，在自然科學(xué)所能達(dá)到的領(lǐng)域內(nèi)樹立辨別是非的能力,，以免被商家的宣傳所誤導(dǎo)。當(dāng)有朝一日,，科學(xué)發(fā)展到人往機(jī)器面前一站就能診斷出所有*癥,，不需要醫(yī)生的那一天，也許‘在線測量土壤氮磷鉀的傳感器’就真能實(shí)現(xiàn),，并用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),。當(dāng)然就目前人類科學(xué)的認(rèn)知而言，‘在線直插式土壤氮磷鉀傳感器’就是一個(gè)偽科學(xué),，不符合自然科學(xué)的任何一條理論,，不過是為了欺騙無知的農(nóng)民罷了。