“四合一”都出了,您还选单参数的便携式土壤速测仪吗?

2026-06-12 12:01:00 点将科技 7
    在生态科研领域,野外原位测定非常重要,现场测定结果与实验室测量的结果会有较大差异(空间异质性)。但是,现场测定的难度比较大,受困于先进的现场测量技术。

   原位的土壤理化性质调查,一台便携式的探针式速测仪是必须的。用户常关注水分/湿度、温度、电导率/盐分、pH、ORP等指标。
  现在这类设备也很多,本文要讨论的是EC(电导率)、pH(酸碱度)和ORP(氧化还原电位)这3个指标的现场测量。

EC测量:单位μS/cm

先说EC的测量,大多数农业种植场景需要的是ECe(饱和泥浆提取液的电导率),而土壤科研传感器测量的是ECb(体积电导率bulk Electrical Conductivity)和ECp(孔隙水电导率Pore Water Electrical Conductivity)。

这种野外便携式测量大多得到的是ECe,也能和实验室电导率计数据匹配,符合国际标准。常见的品牌如意大利HANNA、日本堀场Horriba、Spectrum、三信等。

相对于其它2个指标,土壤原位EC计可选品牌多,数据也比较准确。部分仪器(如Spectrum 2266FS)内置数据换算公式,可以在测量EC同时,换算得到TDS(溶解性总固体,单位mg/L或ppm)和盐度(单位ppt)。

土壤原位电导计

PH测量

PH酸碱度,也是重要的土壤指标,比如种植蓝莓,必须在强酸性土壤中才能健康生长,最适宜的pH值范围是4.0到5.5。原位测量土壤PH,一般是电位法,有个痛点,就是现有大多数PH电极是玻璃的,不耐用。

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欧洲的Sentron品牌采用了ISFET(离子敏感场效应晶体管)技术,替代原先玻璃电极,更耐用。并且不需要完全浸泡在电极保护液中保存,使用更加方便。

适宜的土壤PH环境可以利于植物根系吸收营养元素,促进生长发育。当下的科研方向中,盐碱地的治理和利用是非常重要课题。所以,一台合适的土壤PH计必不可少。

ORP测量:单位mV

最后,氧化还原电位,用ORP或者Eh表示,它表征的是介质氧化性或还原性的相对程度。常规方法是用铂电极和参比电极直接插入介质中来测量。

ORP可以指示土壤的通气状况和重金属活性,影响土壤养分有效性和温室气体排放。近年来,关注ORP的客户越来越多,但是国内和国际上适合野外原位测量此指标的设备很少。
早期,国内中科院南京土壤所有研制国产化的土壤原位ORP测量仪,经过不断的迭代,现在新款FJA-6也做到了很好的精度(小于10mV)。

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新型 四合一

2024年,在原有PH400/PH600的基础上,Spectrum公司推出了新型的四合一土壤原位速测仪,即同时测量EC、PH、OPR和温度。一台仪器,三台的功能,价格还不贵,可以称得上是“战斗鸡”

土壤原位速测仪

升级亮点——从原先的有线连接读数表更换到无线蓝牙传输模块,免费的手机APP查看数据。无线传输已是便携式速测设备的主流了,所以厂家这个升级顺应了潮流。这个升级不仅降低了成本,还减小了尺寸重量,增加了便携性

土壤原位速测仪

此外,新版采用无线充电,更低功耗(满电可以使用2-3周),APP最多支持6个主机无线连接控制。设备前段探针长度在13cm左右,可以更换,如果探针到了使用寿命,不用再买整套,只需购置探针即可。探针分钝头和尖头2种,原位土壤测定大多用尖头,溶液等其他介质可以选钝头。

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最后,这些野外原位测量的仪器,在探针插入土壤之前,建议用螺丝刀或者配套的打孔棒进行预打孔处理,以免损伤探头。土壤不能太干,如果湿度很低,建议用去离子水打湿下,这样测量结果更好

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