【技术实现步骤摘要】
土壤有效态氮磷钾含量检测方法及装置
本专利技术涉及农田土壤面源污染检测
，尤其涉及一种土壤有效态氮磷钾含量检测方法及装置。
技术介绍
氮、磷、钾元素是植物生长必须的三大营养元素，而可溶性的硝酸盐、磷酸盐和钾盐是植物能够直接吸收的重要营养物质，而在植物生长过程中施肥次数和施用量都对土壤的养分组成具有显著影响，过量施肥不但会导致资源浪费还会在水循环过程中导致土壤面源污染(如土壤中氮循环过程中的硝化、反硝化作用)，因此，在植物生长过程中特别是追肥时期快速有效地检测土壤中的N、P、K含量对于农业生产具有重要意义。常规K离子检测方法为原子吸收，而硝酸盐、磷酸盐检测方法包括分光光度、离子色谱、离子选择电极法等。在上述方法中除离子选择电极法外，均需要土壤样本过筛、研磨前处理，化学试剂浸提、过滤操作，检测周期长、人员要求高，且检测设备均属实验室分析仪器。目前，也有大量研究集中在近红外光谱实现土壤养分的快速检测，如全氮、有机质、铵态氮、硝态氮等，但近红外光谱是基于统计学规律的分析方法，结果严重依赖统计学模型，因此也就导致土壤类型...
【技术保护点】
1.一种土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，包括：/n将预设质量的土壤样本与纯净水按比例混合，配置土壤溶液；/n将制备的双极型离子交换膜与所述土壤溶液混合预设时间后，对所述双极型离子交换膜依次进行纯净水清洗和干燥处理；/n对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阳极上富集的钾离子进行光谱检测，基于光谱检测得到的第一特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中有效态钾的含量，以及/n对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阴极上富集的硝酸根离子和磷酸根离子进行光谱检测，基于光谱检测得到的两个第二特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中有效态氮和有效态磷的含量。/n
【技术特征摘要】
1.一种土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，包括：
将预设质量的土壤样本与纯净水按比例混合，配置土壤溶液；
将制备的双极型离子交换膜与所述土壤溶液混合预设时间后，对所述双极型离子交换膜依次进行纯净水清洗和干燥处理；
对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阳极上富集的钾离子进行光谱检测，基于光谱检测得到的第一特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中有效态钾的含量，以及
对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阴极上富集的硝酸根离子和磷酸根离子进行光谱检测，基于光谱检测得到的两个第二特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中有效态氮和有效态磷的含量。
2.根据权利要求1所述的土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，所述将制备的双极型离子交换膜与所述土壤溶液混合包括：
将所述双极型离子交换膜置于所述土壤溶液中，采用振荡器或搅拌器辅助所述双极型离子交换膜与所述土壤溶液的充分接触混合。
3.根据权利要求1所述的土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，所述对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阳极上富集的钾离子进行光谱检测包括：
将预设波长的脉冲激光入射至所述双极型离子交换膜的阳极表面，获取经过所述双极型离子交换膜上钾离子发射的原子发射光；
通过光纤光谱仪对所述原子发射光进行光谱检测，获取所述原子发射光在不同波长处的光谱强度；
对所述不同波长处的光谱强度进行预处理，获取所述第一特征光谱强度信息。
4.根据权利要求3所述的土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，所述基于光谱检测得到的第一特征光谱强度信息，获取所述土壤样本中有效态钾的含量包括：
将所述第一特征光谱强度信息与预先建立的定标模型相结合，以获取所述土壤样本中有效态钾的含量；
其中，所述定标模型是预先基于与所述土壤样本相应的标准土壤样本而建立的定标曲线，所述定标曲线表征所述标准土壤样本的有效态钾含量与有效态钾在光谱特征位置的光谱强度的相关关系。
5.根据权利要求1所述的土壤有效态氮磷钾含量检测方法，其特征在于，所述对干燥处理后的所述双极型离子交换膜阴极上富集的硝酸根离子和磷酸根离子进行光谱检测包括：
将预设波长的连续激光入射至所述双极型离子交换膜的阴极表面，获取经过所述双极型离子交换膜上硝酸根离子和磷酸根离子散射的散射光；
通过Raman光谱检测模块对所述散射光进行光谱检测，分别获取与硝酸根离子和磷酸根离子相对应的在不同光谱位移处的Raman光谱强度；
对所述不同光谱位移处的Raman光谱强度进行预处理，获取所述第二特征光谱强度信息。
6.根据权利要求5所述的土壤...
【专利技术属性】
技术研发人员：田宏武，董大明，郭瑞，矫雷子，杨桂燕，赵贤德，邢振，李传霞，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11
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