我国土壤多参数快速检测方法和技术研发进展与展望

快速、准确获取土壤多种属性信息是土壤质量快速检测与评估以及现代精准农业发展的必然需求。本文系统阐述了我国在土壤水分、盐分、养分、pH、温度等多参数快速检测方法、技术与设备等方面的研发进展,比较了不同快速检测方法和技术的优缺点,分析了土壤多参数检测技术及设备的研发现状、专利申请情况以及国家重大科研仪器项目的资助情况。未来应加强土壤快速检测设备的核心软硬件系统开发与集成技术研究,实现土壤检测的多参数快速智能化,同时应进一步加大土壤快速检测方法和技术的科技投入与联合攻关研究,以满足我国土壤多参数快速检测及土壤质量快速调查与评估的实际需要。     

基于电子顺磁共振波谱法的土壤环境持久性自由基的检测方法研究

本研究以不同类型土壤为研究对象，分别对电子顺磁/自旋共振波谱仪(EPR/ESR,X-波段连续波)的中心磁场、微波功率、调制幅度等主要测试参数进行调试与优选，确立EPR测定土壤环境持久性自由基(EPFRs)的仪器参数优选方法及参考值。结果表明，根据样品实测频率ν(约9.82 GHz)与EPFRs的g因子可设置谱仪中心磁场约3 502 G。微波功率可采用微波功率饱和曲线法、微波衰减相邻6 dB信号比较法优选，两法各有优缺点，建议结合选用。若与27 dB相比，微波衰减设置为≤15 dB，低场峰(g=2.003 0～2.003 5)有由于功率饱和而引起其自旋浓度被不同程度抑制的趋势，并且27 dB左右(25～30 dB)被认为是该峰的较优微波衰减值。然而，高场峰(g=2.000 4)对其响应存在差异，高衰减值为较佳。此外，调制幅度应小于峰-峰宽(3.28 G)，若兼顾研究较窄峰(约1 G),1 G较为适宜。本EPR谱仪测试参数优选方法可确保g因子的准确度、EPR图谱的分辨率与超精细分裂等信息的可靠性，为土壤与环境固态样品EPFRs的测定提供科学依据，促进该项技术的应用与发展。