现代农业的发展,得益于化肥与农药的使用。施用化肥能够改善土壤肥力,提高农作物单位产量。然而,人们为了追求高产往往对作物大量盲目施肥。化肥施用量的增加和利用率的下降,不仅在经济上造成巨大损失,还会引起严重的环境污染,致使地表水富营养化,地下水和蔬菜中营养元素含量超标等问题。因此,大面积快速获取土壤养分含量信息,根据土壤养分的丰缺合理适量施肥,对于我国农业可持续发展具有重要意义。应用传统化学分析方法测量土壤养分,分析过程复杂、周期长、成本高、实时性差,很难大规模推广使用。农业生产上迫切需要一种快速,现场原位,连续且无污染的土壤养分检测方法。
土壤是农业最基本的生产资料,是农业生产链环中物质与能量循环的枢纽。相关统计资料表明:人类消耗所需80%以上的热量,75%以上的蛋白质和大部分纤维都直接来源于土壤【1】。土壤还对环境起着良好的调节作用,不仅能够过滤金属和污染物,还能吸附大气中的二氧化碳,影响全球气候变化。合理利用和保护土壤资源是发展农业与保持良性生态循环的基础与前提。衡量土壤资源最重要的指标是土壤肥力,即土壤为农作物生长供应和协调养分、水分、空气和热量的能力,它是土壤的基本属性和本质特征。