[发明专利]一种土壤养分自动检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种土壤养分自动检测系统和土壤养分检测方法，该系统包括清洗液瓶、注射泵、储液环、混合腔、光电检测单元、试剂瓶、土壤样品瓶、废液瓶、至少两个蠕动泵、至少三个三通阀和至少三个多通道切换阀，废液瓶瓶口内设有气液分离器，各个构件通过管道连接，土壤检测方法包括抽取试剂和样品以及混合、清洗步骤。本发明能够实现土壤中的氮磷营养溶液和试剂自动进样检测，可以提高土壤养分的检测精度与效率，提高定量精度，减少人为的操作给土壤养分检测造成的误差，检测之后系统自动进行清洗，可以快速的进行下次检测。

技术领域

本发明涉及土壤检测领域，尤其是涉及一种土壤养分自动检测系统及检测方法。

背景技术

农业是国民经济的基础，我国耕地少，人口多，长期面临着粮食供给安全的问题。粮食生长需要大量的氮磷营养元素，每年为了保证粮食的产量，农民投入大量的化肥来保证粮食产量。由于土地经营主要以散户为主，耕地规模小，为了提高粮食的产量，许多农业从业者在肥料的施用上往往存在着一些不当现象，例如对土地过量施肥，认为这样就能达到増产丰收的目的。这些片面的观点不仅不能达到增产丰收的目的，反而可能因为过量施用造成肥料大量地被浪费、土壤出现板结、投入产出比增加等现象。土壤中的氮磷营养元素变换成离子态被植物吸收，土壤中多余的养分离子易于通过地表径流、渗漏和挥发等损失掉，造成水体富营养化和污染空气环境。有很多地区因为大量施肥造成耕地周围的河流富营养化已经严重影响了水质。这样看来，农业生产环境已经因为盲目施肥受到了严重影响。化肥的不合理使用已成为农业生态环境不断恶化的重要原因之一，然而很多地区还在使用这种不科学的施肥技术，还没有意识到经济施肥、精确农业的重要性。

精准农业就是最少的投入达到更高的收入，以快速准确获取土壤质量信息作为技术支撑。合理施肥对于植物的增长具有很重要作用，施肥过少，土壤得不到应有的营养需求，会产生退化；施肥过多，不仅造成资源浪费，造成农业面源污染，从而影响生态环境。因此，土壤养分测量指导合理施肥是维持土壤质量的必经之路。传统土壤氮磷营养元素检测方法耗时、耗力，无法实现土壤氮磷等养分的快速检测。因此开发出对应的技术方案具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提高土壤养分的检测精度与效率、减少人为的操作给土壤养分检测造成的误差的土壤养分自动检测系统及检测方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:

一种土壤养分自动检测系统，包括清洗液瓶、注射泵、储液环、混合腔、用于检测土壤养分数据的光电检测单元、试剂瓶、土壤样品瓶、废液瓶、至少两个蠕动泵、至少三个三通阀和至少三个多通道切换阀，废液瓶瓶口内设有气液分离器，三通阀至少包括清洗三通阀、注射三通阀和排液三通阀各一个，蠕动泵至少包括上端蠕动泵和下端蠕动泵各一个，多通道切换阀至少包括过程控制切换阀、试剂切换阀和土壤样品切换阀各一个，注射三通阀的三个端口分别连接清洗液瓶、注射泵和储液环，清洗三通阀的三个端口分别连接清洗液瓶、光电检测单元和上端蠕动泵，排液三通阀的三个端口分别连接废液瓶、光电检测单元和下端蠕动泵，储液环连接过程控制切换阀，过程控制切换阀的多个通道分别连通试剂切换阀、土壤样品切换阀、混合腔、废液瓶和空气，试剂切换阀的其他通道分别连通试剂瓶、废液瓶和空气，土壤样品切换阀的其他通道分别连通废液瓶、土壤样品瓶和空气，混合腔上端连接上端蠕动泵，下端连接下端蠕动泵和过程控制切换阀；光电检测单元上设有直接连通废液瓶的管道。注射泵、各个蠕动泵、各个三通阀和各个多通道切换阀均接受控制器控制。

所述储液环由直径为小于或等于2mm的管道构成。

一种基于上述土壤养分自动检测系统的土壤养分检测方法，按照以下步骤进行：

①储液环清洗与储存：土壤养分测试开始前，注射三通阀接通清洗液瓶，注射泵抽入清洗液；然后注射三通阀接通储液环，过程控制切换阀接通废液瓶，注射泵向储液环中注入清洗液，储液环中的空气和多余的清洗液排到废液瓶；重复上述操作直到整个储液环中都充满清洗液；