在進行土壤肥料養分速測儀的設計時,除了考慮測量精度之外,還從其性能價格比、操作簡便及快速等幾個方面進行了考慮。為了使儀器適合農村基層使用且具有高可靠性和非常方便的維修性,作者利用集成電子技術設計整個電路。
土壤養分速測儀根據檢測原理不同國內外土壤速測儀可劃分為五種:
1)由比色盒組成的土壤養分速測箱,通過目示比色定性分析土壤養分狀況。
2)基于離子選擇電極和場效應管設計的電子土壤測試儀,如國內的中國南京土壤所研制的敏感電極土壤養分速測儀、美國S.J. Birrell, J.W. Hummel, T.R Peck and R.G. Hoeft①研制的基于場效應管敏感膜而研制的速測土壤養分測試方法以及Lamotte公司研制開發的電子土壤速測儀等。
3)基于分光光度技術定量精確測試的;不同的離子對光的吸收性是不一樣的,根據土壤養分測試機理,土壤的N,P,K和有機質分別具有相應的最大吸收波長,比如土壤中的P2O5對650nm的波長具有最大吸收性等。分光光度技術相比濾光技術,其可以任選波長,單色性好,精確度高。目前利用此技術相對比較成熟的產品有德國STEPS開發的一款土壤多元素測定儀LASA AGRO2800。
4)濾光技術,目前大部分國產土壤養分速測儀都是用此技術,雖然其單色性差些,精確度低些,但是其成本低,重量輕,比較方便攜帶。
5)采用反射計試紙交換法測量土壤養分,如當定性半定量分析結果不能滿足測量要求或測量點頻繁變化時而采用的Reflectoquant系統,該系統在土壤養分交換到試紙上后幾秒鐘內可以實現可靠和精確的測量。