氮含量把控植物命脉 土壤分析仪为农业发展保驾护航
- 2020/12/8 16:45:13 42333
- 来源：仪表网
【仪表网 仪表深度】12月5日，南京农业大学教授徐国华课题组在《当代生物学》发表了研究论文。该研究发现，氮素对水稻抽穗开花的影响十分复杂，是谷氨酰胺、而不是无机铵直接诱导水稻开花，氮素过少和过多均会抑制开花。
开花时间早晚是衡量作物生育期的关键指标之一，是氮肥及多种环境因素共同作用的结果，对作物产量和品质形成起着至关重要的作用。氮肥是农作物高产优质的重要保障，但是氮肥的大量生产和施用不仅增加能源消耗和生产成本，加剧土壤酸化、水体富营养化和温室气体排放等资源生态环境问题，而且导致作物开花延迟、贪青晚熟、病虫害增加、产量降低、氮肥利用效率下降。我们应该如何把控氮肥的用量呢，土壤分析仪起到了至关重要的作用。
氮对植物生长的重要性
氮素是蛋白质的主要成分，蛋白质是构成细胞原生质的基本组成部分，氮素是植物的生命基础。氮素供应充足，蛋白质合成得多，原生质的构成就有充分的物质基础，细胞分裂快、增长迅速、植株高大、枝叶旺盛、根系发达，为高产奠定基础。
植物缺氮就会失去绿色，植株生长矮小细弱，叶色变淡，呈色泽均一的浅绿或黄绿色。蛋白质在植株体内不断合成和分解，因氮易从较老组织运输到幼嫩组织中被再利用，首先从下部老叶片开始均匀黄化，逐渐扩展到上部叶片，黄叶脱落提早。株型也发生改变，瘦小、直立，茎杆细瘦。根量少、细长而色白。侧芽呈休眠状态或枯萎，花和果实少，成熟提早，产量、品质下降。
氮过量时往往伴随缺钾和或缺磷现象发生，造成营养生长旺盛，植株高大细长、节间长、叶片柔软、腋芽生长旺盛、开花少、座果率低、果实膨大慢、易落花、落果。过量的氮与碳水化合物形成蛋白质，剩下少量碳水化合物用作构成细胞壁的原料，细胞壁变薄。所以植株对寒冷、干旱和病虫的抗逆性差，果实保鲜期短，果肉组织疏松，易遭受碰压损伤。
土壤分析仪保障植物健康成长
土壤分析对土壤学的发展有着很大的影响。土壤分析仪对土壤的分析主要是测定土壤的各种化学成分的含量和某些性质。常见的测定项目有：土壤矿质全量测定，土壤活性硅、铝、铁、锰含量测定，土壤全氮、全磷和全钾含量的测定，土壤有效养分含量测定以及土壤的有机质含量的测定等。
有机农业相对于传统农业，避免了过量施肥的不良现象，根据测土结果来制定施肥配方，确保施肥作业的科学性和合理性。而土壤分析仪在有机栽培中的应用对于促进农业发展具有重要的意义，土壤诊断本身也是施肥计划的必要环节，检测土壤养分状况，可以让生产者对于土壤状况有细致的了解，还可以根据测得的详细数据结果来设计施肥配方，保证所施肥料精准合理、全面有效，避免过量施肥。同时，有机栽培中广泛采用土壤分析仪等科学仪器来帮助合理的开展生产作业，以一种安全有效的方式来发展现代农业，实现有机农业的科学有序发展。
目前市面上的土壤分析仪能够检测土壤、植株、化学肥料、生物肥料等样品中的速效氮、速效磷、有效钾、植株中的全氮、全磷、全钾、有机质含量，土壤酸碱度及土壤含盐量。可实现自动将检测样品时间记录与保存。一般可储存1000组测试数据等相关信息，数据可随时调出查看。还可按当地情况设定作物品种、作物产量、肥料品种，并自动计算出施肥量。且检测的样品结果自动转移到计算机上，实现分析、汇总、保存。可打印出检测日期、样品编号，检测项目、样品含量、作物品种、肥料品种、施肥数量等相关信息，内容详细丰富。为植物的健康成长保驾护航。
LIBS土壤分析更精准
近年来，激光诱导击穿光谱(LIBS)在采矿和金属分析等不同领域蓬勃发展，LIBS具有不需要样品制备、便携性、检测速度快等优势。如今，精准农业已成为趋势，其对植物和土壤健康的测量越来越精确，需要更频繁的获取土壤信息，以便于更加精准的进行灌溉、虫害控制和施肥。所以LIBS土壤分析应运而生。
LIBS土壤分析的早期研究主要侧重于土壤中的微量重金属的检测，但由于检测限达不到要求，分析精度不足，这个应用实施较为困难。对于大多数有毒金属，LIBS 在土壤基质中的检测限大概为1到20ppm之间，这比检测土壤中所需的元素检测限高出一个数量级。随着时间的推移，LIBS在土壤分析方面的应用已转向对高浓度元素的分析，如总碳、氮、磷和钾、镁和钙。这些元素在土壤中的浓度水平远高于微量有毒金属，并可广泛应用于农学中进行测量土壤的健康。
使用LIBS并通过少量的计算，分析并预测了土壤的总氮、总磷、总钾、可用磷和可用钾的浓度等特性。可见，LIBS不仅仅能检测元素的浓度，更能预测整体土壤的状况。LIBS土壤分析系统的独特优势，使它作为下一代土壤分析仪成为可能性，并有助于精准农业的进一步发展。
由于需要构建综合数据库所需的大量土壤样本，成为使用LIBS进行土壤分析的大障碍。但基于LIBS的土壤分析的发展仍然只是时间问题。未来的精准农业离不开LIBS土壤分析。
全部评论