“我们在生产和实践中总是会用电导率（EC）来表征盐分。有想过这是为什么吗？想要弄懂它首先需要简短的了解一下EC的“成长史”。其实我们最初想测的是土壤溶液中离子的强度（I），因为该强度可以反映盐分的有效度，对作物生产有直接的指导意义。但是土壤中离子非常多，把每一个都测一遍才能得到最后的值是非常麻烦的。于是人们试图用EC这个单参数来替代离子强度。两者之间也确实被证明存在一定关系，因此EC就这样走进了盐分的历史舞台。”

Part1→ 什么是EC？

EC，电导率，顾名思义，就是水的导电值。目前土壤总的盐分TDS（可溶性固体溶解物Total dissolved solids）测量的指标即为EC（Electrical conductivity单位mS/cm），通过EC可以判断耕地的盐碱情况或肥情。两者之间还存在着国际公认的转换公式。而EC本身只是一个粗概念的电导率，具体包括有：

ECe：饱和土壤浸出液电导率；

ECa：土壤体电导率；

ECw：纯溶液的电导率；

       CEC：单位质量的胶体表面所携带的负电荷总数，即阳离子交换量。

Part2→ EC的本质是什么？

总体来说EC其实包含三个要素：温度（T）、水分含量和TDS。说明它隐含着一个关系，就是水分和盐分的耦合效应，这个耦合效应既表征在数值里，又存在理论分析中。即EC是温度、水分和盐分等耦合关系的综合体现。

Part3→ EC的适用范围？

电导率本身是恒电流，恒电流电场在微观世界会对水分子、盐离子起作用，所以在探究水溶液中的盐分或者无胶粒结构的极化体中的盐分时可以通过EC来表征，但是恒电流电场对胶粒的作用却不是完全的。

因为土壤是一个由多种元素构成的复杂的极化体，且富含胶粒。胶粒的双电层效应是EC受“阻碍”的主要原因，这也是为什么现在很多市面上所谓的“养分传感器”，只能测准水溶液中的盐分，而测土壤中的盐分则误差会大到离谱，这都是因为它们的本质是在测EC。土壤中的胶粒具有界面效应，产生双电层结构，而恒电流电场只能对双电层的外层起作用，对双电层内层没有作用。所以EC在土壤中的应用存在一定的问题，对固相中的盐分并不适用。但是EC在水溶态下是可行的，即“水”对于EC来说是个非常重要的因素。

Part4→ 在开发养分传感器时如何应用EC？

土壤中的养分可以分为水溶态和交换态两种。探究水溶性养分是可以应用EC的。但是在交换态养分上EC必须结合介电谱。通过介电谱原理定位不同盐离子的敏感频段，再通过将某养分盐的介电色散扣除背景，即可得到土壤中多种养分盐离子的含量和有效度。

它可以将水的转向极化，盐分的热离子极化和胶粒的界面极化进行合理化分析。当然，通过麦克斯韦方程的解译我们会发现想把这三大极化绝对分开是不可能的，但通过合理化的假设和简化以及实验中的控水控盐等条件的设置，会让我们在需要探究某种极化时能够以某种极化为主。

假设：

①　每一种养分离子的介电常数都不同，因此他们的介电行为也不一样，即宏观表现为极化体和频率场之间可量化的关系；

②　可溶性养分盐在水中会以离子氛的形式存在，而且是均匀分布的，把养分离子组合加入变频场后，微观世界会表现为离子氛内部和外部的弹性变化；

③　真正导电的不是纯水，是离子，所以EC值最高时为水溶液饱和态，EC值为0时为纯水。

它可以将水的转向极化，盐分的热离子极化和胶粒的界面极化进行合理化分析。当然，通过麦克斯韦方程的解译我们会发现想把这三大极化绝对分开是不可能的，但通过合理化的假设和简化以及实验中的控水控盐等条件的设置，会让我们在需要探究某种极化时能够以某种极化为主。

假设：

①　每一种养分离子的介电常数都不同，因此他们的介电行为也不一样，即宏观表现为极化体和频率场之间可量化的关系；

②　可溶性养分盐在水中会以离子氛的形式存在，而且是均匀分布的，把养分离子组合加入变频场后，微观世界会表现为离子氛内部和外部的弹性变化；

③　真正导电的不是纯水，是离子，所以EC值最高时为水溶液饱和态，EC值为0时为纯水。

The last 这也是为什么我们在开发原位态养分监测体系的时候不是单纯的集成EC传感器，而是从物理原理、化学反应、数学统计和专业化等多角度分析探究这个问题。牛顿有句话说的很好，小编想分享给大家“我并没有什么方法，只是对于一件事情很长时间很热心的去考虑罢了。”