土壤肥力是土壤持续供给和协调植物生长所需水分、养分、空气及热量的综合能力。其核心判定标准包括物理特性（土层深度30-60厘米以上、疏松透水的团粒结构）、化学特性（有机质含量3%-10%的保肥能力）和生物特性（蚯蚓等微生物活动）三大维度。通过土壤颜色（深色为优）、裂纹特征（细密裂纹）、保水性（7天持水）等指标可直观判断肥力水平。现代监测技术结合国家标准GB/T 32792-2016实现氮磷钾±5%误差的精准检测，典型案例显示合理管理可使化肥用量减少20%-40%。
物理性状通过四方面判定：土壤颜色深度与
腐殖质含量呈正相关，肥土多呈现深褐至黑色；耕作层厚度超过60厘米为高肥力特征；疏松透气的
团粒结构使渗透速度保持在每分钟5-8厘米；灌水后表面形成细密蛛网状裂纹为优质表现。
化学特性包含四项核心指标：有机质含量达到3%以上可形成稳定团粒结构；
阳离子交换量反映保肥能力；pH值6.5-7.5区间内养分有效性最佳；速效氮磷钾分别需维持120mg/kg、15mg/kg、100mg/kg以上。
生物活性通过三类现象判断：每立方米土壤蚯蚓数量超过10条表征高肥力；微生物群落中
放线菌占比达50%以上；杂草群落中红头酱、鹅毛草等喜肥植物占主导地位。
有机质含量是决定性因素，每提升1%有机质可使土壤储水量增加16%，氮素供给量提高0.05%-0.15%。腐殖质通过胶体作用将土壤颗粒黏结成1-10mm团粒结构，孔隙度提升至55%-65%。
微生物群落对养分转化起关键作用：每克土壤含1亿个细菌时，有机质分解速度提升3倍；
固氮菌数量超过10^4 CFU/g时可减少30%氮肥用量。
分层监测系统采用0-20cm、20-50cm、50-100cm三层采样，配置精度±0.1的
pH传感器和±5%误差的NPK检测模块。通过
4G网络实时传输数据至
云平台，结合
作物生长模型生成施肥处方图。
典型案例显示：2025年四川省绵阳市实施监测后，
水稻田化肥用量从50kg/亩降至32kg/亩，产量反增8%。系统通过分析土壤有效磷年度变化曲线，确定最佳追肥时机为
分蘖期后15天。
有机质改良包括年施3吨/亩腐熟厩肥或实施秸秆全量还田。深耕作业需维持30cm深度配合免耕直播，避免破坏底层结构。酸碱调节时，每亩撒施150kg生石灰可提升pH值0.5单位。
生物培肥技术实施蚯蚓养殖，投放密度5000条/亩可增加土壤孔隙度12%。绿肥种植选择紫云英，盛花期翻压后提供纯氮6kg/亩。微生物菌剂使用含10^8 CFU/g的解磷菌，施用量2kg/亩提升磷有效率40%。