高光谱技术检测土壤养分研究进展

来源：中国农机化学报杂志2026年第4期北京时间：

作者：冯上奇, 袁全春, 曾锦, 黄凯, 孙元昊, 吕晓兰

单位：1. 南京林业大学机械电子工程学院，南京市，210037； 2. 江苏省农业科学院农业设施与装备研究所，南京市，210014； 3. 农业农村部园艺作物农业装备重点实验室，南京市，210014； 4. 农业农村部南方果园(桃、梨)全程机械化科研基地，南京市，210014

摘要：精准施肥作为精细农业的重要组成部分，逐渐在我国农业领域得到推广和应用。检测土壤养分含量是精准施肥的首要步骤，而高光谱成像技术被认为是最理想的方法，能够识别和量化土壤中的有机质、氮、磷、钾等关键养分。综述高光谱成像在土壤养分检测领域的最新研究，深入探讨不同光谱预处理算法、特征波段选择、回归预测模型的构建，以及土壤理化参数对监测结果的影响。对比分析发现，现有算法在数据处理效率、预测模型的适应性以及监测精度方面仍存在一些关键问题亟待解决，如光谱信号的噪声去除、特征波段冗余、模型泛化能力不足等。据此，提出未来应聚焦于更高效的光谱预处理算法、精准的特征波段选择算法以及结合深度学习的回归预测模型优化等发展方向，为土壤养分的精确监测提供更可靠的技术支持。

关键词：土壤养分,高光谱成像技术,精细农业,精准施肥

基金资助：国家重点研发计划项目（2022YFD2001400）；国家梨产业技术体系项目（CARS—28）