LIBS for Macronutrient and Micronutrient Analysis in Soil

了解土壤的基本组成是理解农业问题和生态过程的关键。了解土壤中的宏观和微量营养素的数量有助于管理农民的健康作物和高产。土壤也可以揭示有关生态系统的信息，因为它与碳和氮循环有关。
土壤分析通常包括观察下列物理和化学特征:质地、颜色、pH、有机含量和元素组成。本技术报告的重点是确定土壤元素组成。目前，ICP-OES或ICP-MS分析可以提供准确的定量结果，但这些技术需要将大量的土壤样品以液体形式进行酸消化。文献报道称可以使用XRD、XRF和/或SEM-EDX来分析固态形式的土壤，但这些技术都是半定量的，且成本高或无法探测较轻的元素。激光诱导击穿光谱技术(LIBS)则几乎不需要样品制备就能对土壤样品进行分析，能够检测元素周期表中的所有元素，并且具有很大的动态检测范围(ppm到wt. %)。

获得不同来源的土壤标准品，并压成小球进行分析。这些分析旨在证明应用光谱公司的J200 LIBS仪器能够确定样品的元素组成，区分不同的土壤样品，并建立土壤样品集合的性能表征。图1展示了土壤标准品的LIBS光谱例子，光谱带有用applied spectra数据分析软件包识别和标记的原子线。土壤中重要的营养元素(P、Ca、Mg、K)和微量营养素(C、B、Cu、Fe、Mn、Mo和Zn)是本实验研究的重点。

图3展示了使用土壤标准品建立的碳多元校正曲线

表2 检测质量和检测限(LODs)