土壤元素結構復雜，土壤養分含量隨土層深度變化較大，頂部10-15cm，即大部分施肥深度和秸稈還田的區域，有機質、氮(n)、磷(P)、鉀(k)和中微量元素含量通常高于下方土壤。為了準確地反映整個養分的有效性，我們需要測量土壤中的養分。
多年來，人們開發了許多不同的實驗室提取技術來估計土壤養分的有效性。土壤測試結果應被視為養分有效性的指標，而不是一個數字。在評價土壤測試結果時，了解使用了哪些實驗室技術是很重要的。因為對于特定的營養物質，兩種實驗室技術可能會給出非常不同的數值結果。目前，土壤中銨態氮、速效磷、速效鉀、有機質、pH和鹽分的含量多采用土壤養分快速檢測儀進行測定。土壤化學性質非常復雜。大多數礦質養分以不同的化學形式存在，并不是所有形式對植物的可利用性都是相同的。對于大多數養分，通常的提取程序試圖對養分的相對有效性排序，而不是養分的土壤總含量。
土壤養分快速檢測儀可以檢測土壤、肥料、植物、水質和食品等不同的樣品。由于原理相同，只有與相應的試劑盒匹配才能檢測到;后期集成其他功能，如連接各種傳感器測量CO2、土壤鹽分、土壤溫濕度、光合有效輻射和光強等參數。例如，內置的專家導向施肥系統，可對全國100多種農業、果樹和經濟作物的目標產量計算推薦施肥量，因地制宜地設定作物品種、產量、肥料品種和目標產量，例如，內置的GPS芯片具有衛星定位經度、尺寸、海拔等功能，如植物營養診斷標準圖譜。根據不同作物的營養缺乏圖片，比較了葉片表面的營養豐富度和營養缺乏度。
