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土者，法天地而生萬(wàn)物。土壤是萬(wàn)物根源，是一張覆蓋在地球表面，有生命的毯子。除了大海的饋贈(zèng)，我們的食物無(wú)一不來(lái)自土壤，然而大部分人對(duì)它知之甚少。我們腳下的這片土地有沒(méi)有被污染？健康程度如何？水土流失情況如何？結(jié)構(gòu)有沒(méi)有變化？微生物環(huán)境怎么樣？重新認(rèn)識(shí)土壤，是保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境的關(guān)鍵。

2022年，我國(guó)正式啟動(dòng)第三次全國(guó)土壤普查（以下簡(jiǎn)稱“土壤三普”），普查對(duì)象包括全國(guó)耕地、園地、林地、草地等農(nóng)用地和部分未利用地的土壤。目前這項(xiàng)工作已在福建全面鋪開一年有余，多地已進(jìn)入外業(yè)剖面采樣工作環(huán)節(jié)——那么問(wèn)題來(lái)了，什么是剖面采樣？這過(guò)程中又有哪些“福建經(jīng)驗(yàn)”？各方如何對(duì)質(zhì)量控制進(jìn)行精確把控？今天，我們一起聽聽來(lái)自福建土壤三普外業(yè)工作一線的專家聲音。

外業(yè)剖面診斷和采樣

看專家們給土壤現(xiàn)場(chǎng)“辦證”

外業(yè)土壤剖面測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)。省農(nóng)科院資源環(huán)境與土壤肥料研究所 供圖

“土壤普查，相當(dāng)于給土壤辦‘身份證’，主要是了解土壤的理化性狀、發(fā)生學(xué)特征、肥力變化等。我們想知道一片土壤肥不肥、健不健康，僅僅在表層取樣是不夠的，還需要把它剖開來(lái)看，這里就涉及到土壤剖面診斷。”作為此次福建土壤三普外業(yè)工作的技術(shù)領(lǐng)隊(duì)之一，省農(nóng)科院資源環(huán)境與土壤肥料研究所副研究員王煌平表示，在確定一個(gè)外業(yè)采樣點(diǎn)后，外業(yè)團(tuán)隊(duì)要先挖一個(gè)深1．2米的大坑，修整削平土壤的縱向切面再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察、測(cè)量和拍照，根據(jù)國(guó)際通用的土壤發(fā)生學(xué)分類以及中國(guó)的土壤系統(tǒng)分類來(lái)給土壤劃分層級(jí)，分析描述每一層土壤的顏色、質(zhì)地、特征以及生產(chǎn)性能等信息，以便以后更好地進(jìn)行土地利用，這就是外業(yè)剖面診斷。

不同地貌景觀的土壤剖面顏色和質(zhì)地也不一樣。省農(nóng)科院資源環(huán)境與土壤肥料研究所 供圖

在省農(nóng)科院資源環(huán)境與土壤肥料研究所展示的土壤剖面照片中，記者注意到各類土壤的顏色不盡相同，據(jù)王煌平介紹，土壤顏色的變化規(guī)律分為地帶性和非地帶性，其中地帶性土壤的顏色主要與經(jīng)緯度和海拔有關(guān)。

“例如東北地區(qū)主要是黑土地，而到了南方地區(qū)就以紅土地為主。在我們福建，同樣300米的海拔，在閩南比較具有代表性的是赤紅壤，往閩北走則是紅壤，赤紅壤相對(duì)紅壤來(lái)說(shuō)顏色更暗紅。”王煌平解釋道，“海拔的高低也是影響土壤顏色的原因之一，比如你站在漳州的某座山上挖，200米海拔處是赤紅壤，到了500米可能變?yōu)榧t壤，再到700米則是黃紅壤，繼續(xù)往上的話就是黃壤了。除了地帶性土壤外，還有非地帶性土壤，如水稻土、濱海鹽土、風(fēng)沙土等，這些土壤顏色也各有其特點(diǎn)。”

說(shuō)回外業(yè)工作，專家們現(xiàn)場(chǎng)給土壤“把脈問(wèn)診”的同時(shí)，還要對(duì)土壤剖面進(jìn)行采樣。采樣時(shí)需要按照剖面發(fā)生層順序，自下而上取樣。在每個(gè)發(fā)生層內(nèi)部的水平方向上均勻布設(shè)幾個(gè)采樣條帶，除了采集每個(gè)發(fā)生層的土樣之外，也需采集每個(gè)土壤發(fā)生層容重樣品、土壤水穩(wěn)性大團(tuán)聚體樣品、紙盒土壤標(biāo)本等。

遇到有代表性的土壤采樣點(diǎn)時(shí)，外業(yè)團(tuán)隊(duì)要使用特制的剖面框來(lái)采集完整的土壤剖面標(biāo)本。“剖面框是一個(gè)長(zhǎng)1米、寬22厘米、高5厘米的長(zhǎng)方形木框，我們將剖面框口緊扣在垂直剖面上，用木板貼住框背，以鐵錘敲打，使框體完全嵌入土體，再小心剝離，蓋上后蓋螺絲固定后帶回實(shí)驗(yàn)室。”王煌平告訴記者，“福建春天多雨、夏天炎熱，秋冬季節(jié)算是最好的土壤采樣時(shí)間。”

如何在實(shí)驗(yàn)室

揭開深層土壤里的“秘密”

當(dāng)土壤樣品進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之后，專家們隨即展開三普內(nèi)業(yè)工作環(huán)節(jié)。“剖面框里的土壤樣本先要削去表面多余的部分，晾干，最后環(huán)氧樹脂定型，這樣一個(gè)土壤剖面標(biāo)本就完成了。”另一位土壤三普專家、省農(nóng)科院資源環(huán)境與土壤肥料研究所助理研究員栗方亮向記者展示了部分還在制作的土壤剖面標(biāo)本。他表示，制備好樣品后，實(shí)驗(yàn)室專家們?cè)俑鶕?jù)實(shí)際情況選用《第三次全國(guó)土壤普查土壤樣品制備與檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》中推薦的檢測(cè)方法，對(duì)土壤進(jìn)行理化性狀的檢測(cè)，這其中包括了物理、化學(xué)、微生物等多方面的檢測(cè)。

栗方亮展示還在制作中的土壤剖面樣本。海峽網(wǎng)記者 李牧晨 攝

物理檢測(cè)主要檢測(cè)土壤容重、水穩(wěn)性大團(tuán)聚體以及機(jī)械組成等，而化學(xué)檢測(cè)更是檢測(cè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，共有30多項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容。其中，氮、磷、鉀等養(yǎng)分含量較高的元素僅需一些傳統(tǒng)設(shè)備就能檢測(cè)，而另一些微量元素，如硅元素就需要用到鉑金坩堝，部分重金屬元素則要使用ICP－MS質(zhì)譜儀之類更專業(yè)的設(shè)備來(lái)檢測(cè)。有的元素的檢測(cè)項(xiàng)目還包括該元素的有效態(tài)含量和全量，這里的有效態(tài)含量指的是能被植物吸收利用的元素含量。此外，檢測(cè)土壤中的微生物含量也是必不可少，這里就涉及到分子生物學(xué)方法。

那么問(wèn)題來(lái)了，如何通過(guò)各種檢測(cè)來(lái)判斷土壤是否肥沃？

“首先看的是有機(jī)質(zhì)，它是指以各種形態(tài)存在于土壤中的，所有含碳的有機(jī)物質(zhì)。它能夠?yàn)樽魑锏纳L(zhǎng)發(fā)育提供養(yǎng)分，改善土壤理化性質(zhì)，促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)。其次還要看耕作層的厚度、土壤疏松程度、整體養(yǎng)分的平衡度、土壤中微生物的健康水平、有益微生物占比、菌群豐富程度等。”栗方亮說(shuō)，“這么多的檢測(cè)看似每項(xiàng)內(nèi)容單一，其實(shí)都是相互關(guān)聯(lián)，只有詳盡的檢測(cè)才能幫助我們更全面、透徹地了解土壤里的秘密。”

為確保普查結(jié)果準(zhǔn)確可靠

各環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控是關(guān)鍵

做好土壤普查工作，可以為土壤的科學(xué)分類、規(guī)劃利用、改良培肥、保護(hù)管理等提供科學(xué)支撐，也可以為經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)建設(shè)重大政策的制定提供決策依據(jù)。所以，普查結(jié)果的科學(xué)性和真實(shí)性尤為重要，為確保提交的數(shù)據(jù)、結(jié)果符合質(zhì)量要求，保證土壤普查數(shù)據(jù)、文字、圖件、數(shù)據(jù)庫(kù)、樣品庫(kù)等準(zhǔn)確可靠，全過(guò)程全方位的質(zhì)量把控是關(guān)鍵。記者了解到，第三次全國(guó)土壤普查實(shí)施的是四級(jí)質(zhì)量控制機(jī)制，即任務(wù)承擔(dān)單位內(nèi)部質(zhì)量保證與質(zhì)量控制、縣級(jí)質(zhì)量監(jiān)督檢查、省級(jí)質(zhì)量監(jiān)督檢查和國(guó)家級(jí)質(zhì)量監(jiān)督檢查，落實(shí)四方責(zé)任。

首先是人員的“質(zhì)控”，每位參與土壤三普工作的技術(shù)人員都需要經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，經(jīng)考試合格后才能持證上崗，這其中包括任務(wù)承擔(dān)單位內(nèi)部質(zhì)量控制和縣級(jí)、省級(jí)、國(guó)家級(jí)質(zhì)控人員。然后是土壤普查規(guī)范的“質(zhì)控”，土壤普查內(nèi)業(yè)外業(yè)每一個(gè)環(huán)節(jié)國(guó)家都有制定詳細(xì)的工作規(guī)范，相應(yīng)的場(chǎng)地、工具、工作流程等都要符合規(guī)范要求，工作人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范來(lái)操作。

省土壤普查技術(shù)指導(dǎo)組質(zhì)控組副組長(zhǎng)張華告訴記者，外業(yè)調(diào)查采樣的質(zhì)控內(nèi)容包括取樣點(diǎn)位選擇、填報(bào)點(diǎn)位信息、采樣規(guī)范性等；內(nèi)業(yè)制樣的質(zhì)控內(nèi)容包括制樣人員資質(zhì)檢查、制樣場(chǎng)地檢查、工具檢查、流程檢查、已加工樣品檢查、制樣原始記錄檢查等，而內(nèi)業(yè)檢測(cè)的質(zhì)控內(nèi)容則包括儀器設(shè)備配備和正常運(yùn)行情況、檢測(cè)任務(wù)指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)規(guī)范操作情況以及內(nèi)部質(zhì)控記錄并對(duì)異常樣品開展復(fù)檢情況等。

在質(zhì)控責(zé)任分工方面，各任務(wù)承擔(dān)單位負(fù)責(zé)落實(shí)樣品調(diào)查采樣、制備、保存、流轉(zhuǎn)和檢測(cè)等內(nèi)部質(zhì)量保證和質(zhì)量控制，縣級(jí)土壤普查辦負(fù)責(zé)本區(qū)域外業(yè)調(diào)查填寫的資料數(shù)據(jù)100％審核和質(zhì)量監(jiān)督檢查，省級(jí)土壤普查辦組建的內(nèi)外專家組和質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)室，負(fù)責(zé)本區(qū)域樣品制備、保存、流轉(zhuǎn)、檢測(cè)等質(zhì)量監(jiān)督檢查，以及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查和數(shù)據(jù)審核。此還會(huì)有不定時(shí)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)控，進(jìn)一步規(guī)范操作，做到全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。最后，全國(guó)土壤普查辦組建的專家組會(huì)對(duì)各省級(jí)土壤普查辦上報(bào)資料數(shù)據(jù)再進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督檢查。

“當(dāng)年，土壤二普的老專家們?cè)诩夹g(shù)相對(duì)落后的條件下挖了幾萬(wàn)個(gè)剖面，前后耗費(fèi)20多年時(shí)間，用雙腳丈量出一份詳盡的土壤地圖。今天，土壤三普的團(tuán)隊(duì)就是在他們留下的寶貴數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，繼續(xù)進(jìn)一步調(diào)查完善。同時(shí)，前輩們也在積極地參與這次三普工作，提出專業(yè)指導(dǎo)，提供強(qiáng)力后盾。我們當(dāng)竭盡全力，不負(fù)所托。”專家們表示。（李牧晨）