基于光谱和高光谱成像技术的土壤养分及类型检测与仪器开发
土壤养分如总氮、有机质、速效钾和速效磷等是农作物生长的主要成分，这些土壤养分参数的检测一直沿用常规化学检测方法，对检测人员要求高，且需要昂贵的检测设备，存在检测成本高、效率低，不能大规模同时检测等问题。近红外光谱和高光谱成像分析技术具有成本低、快速和环保等优点，近年来在土壤养分测定方面提到了越来越广泛的应用。本文主要创新性成果有。
我国是一个农业大国，从事农业生产的人口多，农业经济在我国国民经济中占有重要地位，农业信息采集技术的进步和发展有助于推进我国数字农业的发展。农作物的生长主要依靠土壤有机质和氮、磷、钾等养分的供给，如果对田间土壤养分把握不准，会导致施肥不足或者过量，对作物生长不利，且过量施肥会对环境造成污染。因此信息快速采集技术在现代农业工程中显得越来越重要。土壤是农业生产的基础条件，是影响作物生长的重要因素。土壤不仅为作物提供水分、有机质、氮、磷、钾等养分，还是作物根系保持伸展、生长和固持的重要介质。掌握农田土壤养分如有机质、氮、磷、钾和水分等营养成分信息的分布，对指导农业生产非常重要。总体来说，土壤氮（总氮和速效氮）的作用是促进作物叶、根和茎的生长，是作物生长品质一个决定性因素，土壤氮含量的丰缺直接影响作物的产量；土壤是作物生长的基础性物质，参与作物生长的全过程，土壤有机质含量是一个动态过程，不同时间段土壤有机质含量会有所变化，土壤中的磷和钾有增加作物抗寒、抗旱、抗病和抗倒伏的作用，具有调节作物正常新陈代谢功能和调节作物与农田酸碱平衡（cozzolino and ,oron，2006年；debaene et al., 2014年；vohland et al., 2014年）
