【儀表網 儀表深度】12月5日，南京農業(yè)大學教授徐國華課題組在《當代生物學》發(fā)表了研究論文。該研究發(fā)現(xiàn)，氮素對水稻抽穗開花的影響十分復雜，是谷氨酰胺、而不是無機銨直接誘導水稻開花，氮素過少和過多均會抑制開花。
 

　　開花時間早晚是衡量作物生育期的關鍵指標之一，是氮肥及多種環(huán)境因素共同作用的結果，對作物產量和品質形成起著至關重要的作用。氮肥是農作物高產優(yōu)質的重要保障，但是氮肥的大量生產和施用不僅增加能源消耗和生產成本，加劇土壤酸化、水體富營養(yǎng)化和溫室氣體排放等資源生態(tài)環(huán)境問題，而且導致作物開花延遲、貪青晚熟、病蟲害增加、產量降低、氮肥利用效率下降。我們應該如何把控氮肥的用量呢，土壤分析儀起到了至關重要的作用。
 

　　氮對植物生長的重要性
 

　　氮素是蛋白質的主要成分，蛋白質是構成細胞原生質的基本組成部分，氮素是植物的生命基礎。氮素供應充足，蛋白質合成得多，原生質的構成就有充分的物質基礎，細胞分裂快、增長迅速、植株高大、枝葉旺盛、根系發(fā)達，為高產奠定基礎。
 

　　植物缺氮就會失去綠色，植株生長矮小細弱，葉色變淡，呈色澤均一的淺綠或黃綠色。蛋白質在植株體內不斷合成和分解，因氮易從較老組織運輸到幼嫩組織中被再利用，首先從下部老葉片開始均勻黃化，逐漸擴展到上部葉片，黃葉脫落提早。株型也發(fā)生改變，瘦小、直立，莖桿細瘦。根量少、細長而色白。側芽呈休眠狀態(tài)或枯萎，花和果實少，成熟提早，產量、品質下降。
 

　　氮過量時往往伴隨缺鉀和或缺磷現(xiàn)象發(fā)生，造成營養(yǎng)生長旺盛，植株高大細長、節(jié)間長、葉片柔軟、腋芽生長旺盛、開花少、座果率低、果實膨大慢、易落花、落果。過量的氮與碳水化合物形成蛋白質，剩下少量碳水化合物用作構成細胞壁的原料，細胞壁變薄。所以植株對寒冷、干旱和病蟲的抗逆性差，果實保鮮期短，果肉組織疏松，易遭受碰壓損傷。
 

　　土壤分析儀保障植物健康成長
 

　　土壤分析對土壤學的發(fā)展有著很大的影響。土壤分析儀對土壤的分析主要是測定土壤的各種化學成分的含量和某些性質。常見的測定項目有：土壤礦質全量測定，土壤活性硅、鋁、鐵、錳含量測定，土壤全氮、全磷和全鉀含量的測定，土壤有效養(yǎng)分含量測定以及土壤的有機質含量的測定等。
 

　　有機農業(yè)相對于傳統(tǒng)農業(yè)，避免了過量施肥的不良現(xiàn)象，根據測土結果來制定施肥配方，確保施肥作業(yè)的科學性和合理性。而土壤分析儀在有機栽培中的應用對于促進農業(yè)發(fā)展具有重要的意義，土壤診斷本身也是施肥計劃的必要環(huán)節(jié)，檢測土壤養(yǎng)分狀況，可以讓生產者對于土壤狀況有細致的了解，還可以根據測得的詳細數據結果來設計施肥配方，保證所施肥料精準合理、全面有效，避免過量施肥。同時，有機栽培中廣泛采用土壤分析儀等科學儀器來幫助合理的開展生產作業(yè)，以一種安全有效的方式來發(fā)展現(xiàn)代農業(yè)，實現(xiàn)有機農業(yè)的科學有序發(fā)展。
 

　　目前市面上的土壤分析儀能夠檢測土壤、植株、化學肥料、生物肥料等樣品中的速效氮、速效磷、有效鉀、植株中的全氮、全磷、全鉀、有機質含量，土壤酸堿度及土壤含鹽量?？蓪崿F(xiàn)自動將檢測樣品時間記錄與保存。一般可儲存1000組測試數據等相關信息，數據可隨時調出查看。還可按當地情況設定作物品種、作物產量、肥料品種，并自動計算出施肥量。且檢測的樣品結果自動轉移到計算機上，實現(xiàn)分析、匯總、保存?？纱蛴〕鰴z測日期、樣品編號，檢測項目、樣品含量、作物品種、肥料品種、施肥數量等相關信息，內容詳細豐富。為植物的健康成長保駕護航。
 

　　LIBS土壤分析更精準
 

　　近年來，激光誘導擊穿光譜(LIBS)在采礦和金屬分析等不同領域蓬勃發(fā)展，LIBS具有不需要樣品制備、便攜性、檢測速度快等優(yōu)勢。如今，精準農業(yè)已成為趨勢，其對植物和土壤健康的測量越來越精確，需要更頻繁的獲取土壤信息，以便于更加精準的進行灌溉、蟲害控制和施肥。所以LIBS土壤分析應運而生。
 

　　LIBS土壤分析的早期研究主要側重于土壤中的微量重金屬的檢測，但由于檢測限達不到要求，分析精度不足，這個應用實施較為困難。對于大多數有毒金屬，LIBS 在土壤基質中的檢測限大概為1到20ppm之間，這比檢測土壤中所需的元素檢測限高出一個數量級。隨著時間的推移，LIBS在土壤分析方面的應用已轉向對高濃度元素的分析，如總碳、氮、磷和鉀、鎂和鈣。這些元素在土壤中的濃度水平遠高于微量有毒金屬，并可廣泛應用于農學中進行測量土壤的健康。
 

　　使用LIBS并通過少量的計算，分析并預測了土壤的總氮、總磷、總鉀、可用磷和可用鉀的濃度等特性?？梢姡琇IBS不僅僅能檢測元素的濃度，更能預測整體土壤的狀況。LIBS土壤分析系統(tǒng)的獨特優(yōu)勢，使它作為下一代土壤分析儀成為可能性，并有助于精準農業(yè)的進一步發(fā)展。
 

　　由于需要構建綜合數據庫所需的大量土壤樣本，成為使用LIBS進行土壤分析的大障礙。但基于LIBS的土壤分析的發(fā)展仍然只是時間問題。未來的精準農業(yè)離不開LIBS土壤分析。