基层农技推广项目之土壤养分速测仪的使用方法.doc

基层农技推广项目之土壤养分速测仪的使用方法一、仪器简介：土壤养分速测仪也称之为土壤（肥料）养分速测仪，仪器由托普仪器生产制造，型号为TPY-6PC。可测量出土壤养分含量，准确的了解土壤养分含量，可以指导农民对的检测土壤施肥。精确的施肥不仅可以提高作物的产量和品质，还能有效的避免由于过量施肥而导致的环境问题。二、设计原理概述便携式土壤养分速测仪是从农业测土配方施肥的生产实践的需要出发而提出的。长期以来农业测土施肥依赖于常规仪器分析，从田间取回的土样烘干后再拿到实验室进行测定。这种方式存在许多缺陷，如测土耗时长、设备投资大、不便携带、操作复杂、所依赖的辅助设备多和测试费用高等，不适合农村田问测土，严重地制约了科学合理施肥在基层农村实行。为此急需研制适合于我国生产实际的土壤养分速测仪。根据速测土壤的需要．便携式速测土壤测试仪应能在线完毕对土壤养分、水分1J、pH值、温度等多参数的测量，有条件的应内嵌入指导施肥系统，使用户完毕测土后直接将数据应用于指导施肥；仪器应采用lJ口D汉字显示测量环节，避免IXI)显示在阳光下看不清楚的缺陷；支持微型打印机打印测试结果；支持交流电和电池两种供电方式，适于田间操作。便携式土壤速测仪技术状况。根据测试方法不同国内外土壤速测仪可划分为五种：1)由比色盒组成的土壤养分速测箱，通过目示比色定性分析土壤养分状况，如Acct舳w公司的速测箱等；2)基于离子选择电极和场效应管设计的电子土壤测试仪，如国内的中国科学院南京土壤所研制的敏感电极土壤养分速测仪、美国研制的基于场效应管敏感膜而研制的速测土壤养分测试方法以及LaantXte公司研制开发的电子土壤速测仪等；3)基于分光和滤光的光电比色仪定量精确测试的有河南农大机电技术开发中心的YN系列产品和HACH公司研制的系列产品如DR／800等；4)采用反射计试纸互换法测量土壤养分，如当定性半定量分析结果不能满足测量规定或测量点频繁变化时而采用的Reflectoquant系统，该系统在土壤养分互换到试纸上后几秒钟内可以实现可靠和精确的测量公司研制开发的基于光学物理方法测量植株中叶绿翥含量间接测量氯的含量，如JSPAI)502叶绿素测试仪，许多研究表日爿，SPA[)的测量值与叶子的N的含量有很高的相关性。由于采用先进的光学技术，仪器性能稳定、精确度高和操作简便。制的系列产品如DR／800等；4)采用反射计试纸互换法测量土壤养分，如当定性半定量分析结果不能满足测量规定或测量点频繁变化时而采用的Reflectoquant系统，该系统在土壤养分互换到试纸上几秒钟内可以实现可靠和精确的测量；5)美国spec㈣Tcch∞lcc,cy公司研制开发的基于光学物理方法测量植株中叶绿翥含量间接测量氯的含量，如JSPAI)502叶绿素测试仪，许多研究表日，SPA[)的测量值与叶子的N的量有很高的相关性。由于采用先进的光学技术，仪器性能稳定、精确度高和操作简便。3技术路线作者认为土壤养分速测仪与一般测试仪器不同．由于测土的速度不仅在于仪器的速度，并且在于前解决的速度；测土的成本不仅在于仪器的价格。并且在于测土全周期的耗用工时。因此我们把速测仪不仅看作是一种专用光电比色仪，并且看作低成本速测技术的载体，看作载有成套速测技术的测土装备。只有这样才干使研制的速测仪在农村基层真正用起来，我们的技术路线如图l所示。4YN型土壤养分速测仪设计技术住充足了解国内外相关技术发展的情况F，我们采用了技术成熟的光电比色原理研制土壤养分速测仪，力求解决好如下1凿关键技术：低成本、单色光的生成、光源选择、电源供应、比色槽的设计和避光、土样水分的测定、仪器的体秘和便携性、推荐施肥方案和药剂配套等。仪器设计的总体框图如图2所示。41硬件设计采用微解决器技术特别是内含A／D的具有F}ashEPROM的单片计算机，其性能优越，价格较低，可方便实现显示器和键盘的接口。系统重要检测光电信号，而这一光电信号是一个慢速变化信号，对采样速率规定不高，因此可以选择A／D7135作模数转换器1，选用128×64的L(33液晶显示器．可实现四行每行8个字符’一屏共32个字符的显示，另根据设计规定选择键盘按键的数量。除此之外尚有构成基本微解决系统所必须的地址译码、时钟与复位电路等。根据功能需要，系统中还设立有其它功能模块，可通过RS-232串行接口与微机通信，把测量数据送入上位机以便农业管理部门为本地区的土壤管理建立数据库。规定存储器模块里涉及一定容量的存储器来存放液晶显示数据、打印数据以及测量过程中的测量数据、运算数据、控制程序，参数数据，汉字库，对数和反对数表，以及推荐施肥专家系统等。便携式土壤养分速测仪应满足农村生产实际的需要，注重便携式、低成本和高稳定性。依托国家科技部项目资助开发的YN型土壤养分速测仪采用了光源恒功率技术和光强自动调