實施精細農業需要清晰地了解土壤的空間變異特性以及實時的營養狀況，數字農業的發展也對土壤養分的測定迫切地提出了精確的時間和效率上的要求。土壤有機 質、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀是植物健康成長所必須的營養成分，這些土壤指標參數是土壤養分管理和測土配方施肥的重要對象，目前這些指標檢測實驗室和 土肥站一直沿用常規檢測方法。這些檢測方法需要昂貴的檢測設備，并且對檢測人員要求較高，同時存在指標檢測效率低、檢測樣品數量小和成本高等問題，是實施 精細農業管理的一個重要障礙因素。
近紅外光譜分析技術作為一種快速、無損、簡便的綠色測量方法和分析技術，在土壤養分的測定方面扮演著越來越重要的角色。近紅外光譜檢測技術具有快速、無需 樣品制備和成本低等一系列優點。近紅外光譜能夠反映土壤的有機質和全氮等養分信息，使得近紅外光譜檢測技術在農業與農業環境檢測中得到了廣泛應用；近紅外 光譜檢測能力主要依靠其對C-H、O-H和N-H功能鍵的能量吸收進而反映相應土壤養分含量等信息。土壤有機質、氮、磷、鉀是農作物生長的主要養分,是土壤養分管理和測土配方施肥的重要對象,隨著測土配方施肥技術的大規模推廣，迫切需要一種低成本、可靠的土壤養分快速檢測方法。
檢測指標
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傳統方法
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近紅外方法
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有機質
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用定量的重鉻酸鉀－硫酸溶液，在電砂浴加熱條件下，使土壤中的有機碳氧化，剩余的重鉻酸鉀用硫酸亞鐵標準溶液滴定，并以二氧化硅為添加物作試劑空白標定，根據氧化前后氧化劑質量差值，計算出有機碳量，再乘以系數1.724，即為土壤有機質含量
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將土壤粉碎后直接放在光源下測量，12 秒左右所有指標的結果在屏幕上顯示出來
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全氮
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半微量開氏法
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堿解氮
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土壤水解性氮或稱堿解氮包括無機態氮(銨態氮、硝態氮)及易水解的有機態氮(氨基酸、酰銨和易水解蛋白質)。用堿液處理土壤時，易水解的有機氮及銨態氮轉化為氨，硝態氮則先經硫酸亞鐵轉化為銨。以硼酸吸收氨，再用標準酸滴定，計算水解性氮含量
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有效磷
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用0.50mol/L碳酸氫鈉溶液浸提土壤有效磷。碳酸氫鈉可以抑制溶液中Ca2+的活度，使某些活性較大的磷酸鈣鹽被浸提出來；同時也可使活性磷酸鐵、鋁鹽水解而被浸出。浸出液中的磷不致次生沉淀；可用鉬銻抗比色法定量。測定值與作物對磷肥反應的相關性高
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有效鉀
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土 壤中的有機物先用硝酸和高氯酸加熱氧化，然后用氫氟酸分解硅酸鹽等礦物，硅與氟形成四氟化硅逸去。繼續加熱至剩余的酸被趕盡，使礦質元素變成金屬氧化物或 鹽類。用鹽酸溶液溶解殘渣，使鉀轉變為鉀離子。經適當稀釋后用火焰光度法或原子吸收分光光度法測定溶液中的鉀離子濃度，再換算為土壤全鉀含量
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為深入全面開發近紅外分析技術在土肥營養成分檢測中的應用，中國近紅外光譜分析儀龍頭企業聚光科技（杭州）股份有限公司聯合某農產品質量檢測中心以及某農 業大學土壤學院的師生團隊，共同開展近紅外分析儀在土肥營養成分檢測行業的應用，旨在利用近紅外光譜技術對土壤有機質、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀的測 定進行可行性研究。
在經過半年時間的大量實驗研究，我們發現：不同的地域土壤中，所含的營養成分也不盡相同。其中土壤有機質和全氮含量在銀川地區達到1000 ppm以上，建模效果理想，RC均達到0.9以上，預測效果準確。而堿解氮、速效磷和速效鉀由于在這兩個地方皆低于1000 ppm，后續還會在其他地方收集樣品繼續進行實驗檢測研究。因此對于土壤中含量能夠達到近紅外檢出限的指標，用聚光科技自主研發生產的SupNIR-2700型近紅外光譜儀完全可以滿足土肥無損、快速檢測的目的。