[發明專利]一種土壤有機質檢測裝置以及檢測方法

有效

• 申請號: 201210286344.4
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102798601A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 章海亮;何勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N1/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 周麗娟

技術領域

本發明涉及土壤檢測領域，具體涉及一種土壤有機質檢測裝置以及檢測方法。

背景技術

土壤有機質是土壤固相部分的重要組成成分，是反映土壤肥力高低的重要指標之一，對于改善土壤物理性狀、提高土壤保肥能力等方面具有重要作用。

盡管土壤有機質的含量只占土壤總量的很小一部分，但它對土壤形成、環境保護及農林業可持續發展等方面具有重要意義。

土壤有機質的含量在不同土壤中差異很大，含量高的可達20～30％以上(如泥炭土，某些肥沃的森林土壤等)，含量低的不足0.5～1％(如荒漠土和風沙土等)。在土壤學中，一般把耕作層中有機質含量20％以上的土壤稱為有機質土壤，有機質含量在20％以下的土壤稱為礦質土壤。

土壤有機質一般以三種類型狀態存在：

(1)新鮮的有機物：進入土壤中尚未被微生物分解的動、植物殘體，它們仍保留著原有的形態等特征；

(2)分解的有機物：經微生物的分解，使進入土壤中的動、植物殘體失去了原有的形態等特征，有機質已部分分解，并且相互纏結，呈褐色，包括有機質分解產物和新合成的簡單有機化合物；

(3)腐殖質：有機質經過微生物分解后并再合成的一種褐色或暗褐色的大分子膠體物質，與土壤礦物質土粒緊密結合，是土壤有機質存在的主要形態類型，占土壤有機質總量的85％。

申請號為200910156632.6的發明公開了一種移動式土壤檢測中樣品的預處理方法，包括以下步驟：a、在土壤測量點處取得土壤樣品，并將其放置在加熱器上，所述加熱器設置在研磨單元上；b、所述加熱器烘干土壤樣品；c、移動所述加熱器或篩子，將土壤樣品導入研磨單元；利用研磨單元研磨其內部的土壤樣品；d、使篩子處于工作狀態，翻轉所述研磨單元，將研磨后的土壤樣品過篩。

申請號為200920295569.X的實用新型公開了一種移動式土壤檢測中樣品的預處理裝置，所述預處理裝置包括：用于盛裝和研磨土壤樣品的研磨單元；用于篩選研磨后土壤樣品的篩子；用于放置、加熱土壤樣品的加熱器；所述加熱器和篩子設置在研磨單元上。

現有的土壤有機質含量測定基于化學分析方法，需要專業人員制樣，且存在制樣繁瑣、檢測時間長以及檢測成本高等缺點。

發明內容

本發明提供了一種土壤有機質檢測裝置以及檢測方法，可以實現土壤樣品有機質的現場快速檢測，操作簡單，使用方便。

一種土壤有機質檢測裝置，包括：

采樣車；

安裝在所述采樣車底部的取樣模塊；

用于向取樣模塊中的土壤樣品發射檢測光的光照探頭模塊；

用于接收土壤樣品反射光的光譜采集模塊；

用于接收并處理來自所述光譜采集模塊的信號的光譜處理模塊。

所述取樣模塊安裝在采樣車底部，在取樣車前進的過程中可一次性完成土壤樣品取樣及制樣過程，土壤樣品制樣完成后，所述光照探頭模塊向土壤樣品發射特定波長的檢測光，經土壤樣品反射后得到反射光，所述光譜采集模塊采集反射光，由所述光譜處理模塊對所采集的反射光的信號進行處理，得到土壤樣品的有機質含量。

作為優選，所述光照探頭模塊包括在光路上依次布置的LED點光源陣列以及聚焦透鏡，所述LED點光源陣列包括420nm、450nm、486nm、583nm、650nm、740nm、920nm和1130nm的LED光源各一盞，所有LED光源呈圓環形排列且均勻分布。

所述LED電光源陣列發出不同波長的檢測光，不同波長的檢測光經聚焦透鏡聚焦后照射至土壤樣品上。

作為優選，每盞LED光源的光軸與所述圓環形的軸線成45度夾角。

所述每盞LED光源的光軸與所述圓環形的軸線成45度夾角，即所有LED光源的光軸與所述圓環形的軸線相交，該交點位于LED光源發出的檢測光光路前進方向。

作為優選，所述光譜采集模塊包括接收樣品反射光的光纖以及接收該光纖所傳送信號的光敏傳感器。

所述光敏傳感器相對應不同波長的檢測光設置，即相對應波長420nm、450nm、486nm、583nm、650nm、740nm、920nm和1130nm分別設有光敏傳感器，所述光敏傳感器接收來自土壤樣品的不同波長的反射光。

作為優選，所述取樣模塊包括沿采樣車前進方向依次連接的暗箱、壓緊塊以及雙面犁，所述暗箱底面帶有采樣口，所述LED點光源陣列、聚焦透鏡以及光纖的信號采集端均位于所述暗箱中。