良田沃土，方能育出豐(feng) 登五穀。19日，記者從(cong) 北京市農(nong) 林科學院獲悉，由該院自主研製、具有自主知識產(chan) 權的快速精準低成本土壤現場監測傳(chuan) 感器“知土”已研製成功並投入使用，實現38個(ge) 土壤指標的精確測量，將原需數周的實驗室檢測周期縮短到了田間10分鍾，這一技術領跑全球。

　　在北京小湯山國家精準農(nong) 業(ye) 研究示範基地內(nei) ，“知土”已經上崗，成為(wei) 種植專(zhuan) 家們(men) 的“軍(jun) 師”。從(cong) 農(nong) 田裏取來一杯土，放進地頭的一台儀(yi) 器內(nei) ，等待幾分鍾後，氮、磷、鉀、水、硒、鎂、鈣、鐵等含量的數據呈現在眼前。“在農(nong) 業(ye) 生產(chan) 中，因為(wei) 無法對土壤的各項指標進行即時的監測，導致對土壤施肥不夠精確，要麽(me) 是用多了，要麽(me) 是不夠。肥力欠缺會(hui) 對產(chan) 量、品質有影響，但用多了，會(hui) 產(chan) 生食品安全隱患和地表水汙染的風險。”北京市農(nong) 林科學院智能裝備技術研究中心趙春江院士團隊的技術人員董大明介紹，“知土”可以一次性檢測38個(ge) 指標，首先是各種形態的氮磷鉀，能夠了解土壤的肥力情況，實現精準施肥。其次是重金屬指標，關(guan) 乎食品安全。此外還有關(guan) 乎食品營養(yang) 的各類微量元素。

　　此前，要想獲取土壤的這些指標，需要將土壤樣本拿到實驗室測試，通過添加化學試劑等方式來分析出具體(ti) 含量。不僅(jin) 成本較高，還需要數天乃至數周的土壤檢測周期。如今隻需要10分鍾，且不受地形條件限製，就能方便地在田間地頭實現檢測。“目前國際上的其他國家仍停留在實驗室檢測階段，我們(men) 的設備是全球首台。”董大明透露，這一想法最早來自於(yu) 火星探測器。

　　火星探測活動中有一項技術，利用超強激光束將岩石氣化，從(cong) 而獲取足夠有用的信息來分析岩石的組成以及是否含有機物等。“我們(men) 的技術原理與(yu) 之相似，將土壤放到測試艙內(nei) ，再用一道激光將其氣化，從(cong) 而實現土壤各項指標的快速分析。”董大明說，團隊從(cong) 2011年啟動項目，曆經10餘(yu) 年的研發與(yu) 迭代升級，最終實現了技術突破。

　　“‘知土’的核心技術完全自主，受到12項國家發明專(zhuan) 利、2項國際專(zhuan) 利保護，70%器件實現了國產(chan) 化。”董大明說，在尖端儀(yi) 器領域歐美發展在先，但近年來國產(chan) 激光器市場發展迅猛，技術水平達到一線水準，且成本優(you) 勢巨大，為(wei) “知土”核心部件的國產(chan) 化奠定了基礎。“‘知土’最核心的部件是激光器。用作檢測用途的激光器對穩定性要求很高，每一次獨立出光的數值必須穩定，這個(ge) 是非常關(guan) 鍵的指標。我們(men) 目前使用的國產(chan) 激光器，在實驗中發射了上萬(wan) 次的激光，表現優(you) 異，性能穩定。”

　　目前，“知土”已更新至第二代，在農(nong) 業(ye) 精準作業(ye) 、土壤普查、“測土配方”施肥中具有重要的應用前景，有望對農(nong) 業(ye) 生產(chan) 方式產(chan) 生革命性影響。“知土”目前已完成2000餘(yu) 個(ge) 土壤樣品測試工作，大大提升了土壤檢測的工作效率，初步建立了土壤大數據平台。下一步，市農(nong) 林科學院將進一步開展普及推廣，推進農(nong) 業(ye) 科技現代化，實現科技賦能農(nong) 業(ye) 。