土壤健康和质量是维持可持续农业,生态系统稳定和全球粮食安全的关键因素。用于评估土壤特性的常规方法通常是耗时,劳动密集的,并且缺乏实时监控功能。纳米技术已成为一种有前途的方法,用于开发高级传感器,以快速,原位和对土壤健康参数的持续监测。这项全面的综述讨论了基于纳米技术的传感器,用于土壤健康评估,其工作原理,应用,挑战和未来前景的最新进展。我们强调了各种纳米材料的潜力,例如碳纳米管,石墨烯,金属氧化物纳米颗粒和量子点,在制造高度敏感,选择性和强大的土壤传感器中。这些纳米传感器与无线通信技术和数据分析的集成可以实时监测和精确农业实践。此外,我们讨论了在土壤中部署纳米传感器以及对标准化方案和法规的需求的环境和生态含义。本综述为基于纳米技术的传感器的当前最新和未来方向提供了宝贵的见解,以促进土壤健康监测,促进可持续的农业和环境管理。关键字:纳米技术;土壤传感器;土壤健康;精密农业;可持续农业。1。引言1.1土壤健康和优质土壤的重要性是支持植物生长,养分循环,水调节和生物多样性的重要自然资源[1]。健康的土壤对于可持续农业,确保粮食安全和维持生态系统服务至关重要[2]。土壤健康是指土壤作为生命系统,维持动植物生产力,维持水和空气质量以及促进动植物和动物健康的能力[3]。土壤质量是土壤执行特定功能的能力,例如养分保留,浸润和碳固存[4]。评估和监测土壤健康和质量对于在农业管理,环境保护和土地利用计划方面做出明智的决定至关重要[5]。1.2常规土壤评估方法的限制用于评估土壤健康和质量的常规方法取决于土壤样本的实验室分析,土壤样品是耗时,劳动的,并且在特定时间和位置仅提供土壤条件的快照[6]。这些方法通常需要复杂的仪器,熟练的人员,并且对土壤样本具有破坏性[7]。此外,土壤特性的空间和时间变化使得获取代表性样本并实时监测土壤健康的挑战[8]。
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