走遍高山和田间,只为搞清土壤“健康状况” ——重庆有群“土壤体检师”

新重庆-重庆日报 记者 申晓佳 张锦辉

2024-06-25 09:00

6月25日是第34个全国土地日,主题为“节约集约用地 严守耕地红线”。当下,第三次全国土壤普查(下称:土壤“三普”)正在全面铺开。这一举措既能掌握全国土壤状况,也是提升耕地质量的基础。

在重庆,有一群“土壤体检师”,他们翻山越岭,行走在田间地头,将一份份土壤样品带回实验室分析,出具详细的“体检报告”供后续用地参考。

近日,记者来到“这群土壤体检师”身边,了解他们为土壤做“全身检查”,助力提升耕地质量的故事。

选取“体检对象”

突破滑坡等艰难险阻,在崇山峻岭间取土

为不会说话、不能互动的土壤搞体检,真不是一件容易事。

要找到“体检对象”,就得突破不少困难。全国土壤“三普”2023年新布设约267万个外业调查采样点,国家下达重庆的土壤“三普”表层采样点有5万多个、剖面样1492个。每个采样点都在专业APP上一一对应。“土壤体检师”们拿到的,只是APP提供的一个空间坐标。

而坐标在哪里,技术人员就要到哪里,翻山越岭是常事。

市地质矿产勘查开发局下属的市地质矿产测试中心,承担了万盛区的采样、南岸区的制备和酉阳土家族苗族自治县的土壤“三普”表层土壤检测化验工作,全流程参与土壤“三普”的内外业工作。该中心分析测试所副所长邰垟博告诉记者,仅在酉阳县,就有2477个表层土壤样品需要检测。

此前,邰垟博的2名同事驾车前往一个采样点,仅剩1公里车程时,发现前方有一处滑坡,车辆无法前进。

两人一合计,把采样工具、样袋、标本盒等从车上拿下来,身背肩扛、手脚并用地爬过滑坡处。到达采样点时,他们已经累得全身湿透。

到达采样点,技术人员们需要在APP的电子围栏范围内取土。如果地势较平整,就先定一个中间点,再以5-10米的距离在四周等距定4个点,形成类似梅花的形状,最后从5个点各取一份表层土壤。

▲6月21日,位于南岸区广阳岛的土壤采样点位,分析测试所采样队员正在挖取土壤样品。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

但重庆多山,如果碰上采样点在山间,技术人员就得在允许范围内找一处条地,从中间点朝两侧延伸,定出一个S形,在中间点、2个“拐点”和头尾2处各取一份表层土壤。

这2种取样法,分别名为梅花法和S形法。这样的取样地块需要在电子围栏范围内选择3块,无论用哪种方法取样,最终取得的15份表层土壤要进行混匀,再在平坦处摊成一个圆形,用四分法取对角的2份再次混合,才是一份合格的土壤样品。

“这是为了保证‘体检对象’有代表性。”邰垟博说,充分混匀后,一份土壤样品容纳了采样点范围内足够多样的表层土壤,“体检”结果才具备参考价值。

给土壤做“全身体检”

“擀面杖”、丝绸、玛瑙罐、光谱仪齐上阵

“体检对象”带回了实验室,但体检工作还不能马上开始。

为啥?因为土壤样品本身的颗粒大小不一,还带有石子、砂砾、植物根系等杂质。就这样“体检”,无法反映土壤的真实情况。

因此,在经过室内风干后,土壤样品到达的第一站是一张大桌子。桌上铺着牛皮纸,摆着“擀面杖”、亚克力棒、丝绸、胶锤、筛子等工具。

▲6月24日,位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心,分析测试所的工作人员正在对风干后的土壤样品进行研磨。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

又是“擀面杖”又是筛子,难道要做烘焙?邰垟博戴上口罩,开始了演示——先把土壤样品倒在牛皮纸上,摊平,挑出其中的小石子等杂物,再用“擀面杖”反复碾压,使土壤颗粒趋于大小均匀。

然后,他用红色的丝绸摩擦透明的亚克力棒,让亚克力棒产生静电,再拿起亚克力棒在土壤颗粒上方来回拂动。这是为了吸附土壤中细小的植物根系,让它们“粘”到亚克力棒上。

最后,邰垟博用胶锤持续敲打土壤颗粒,并把土壤颗粒分批过筛。第一次使用的筛子是10目(筛网在一平方英寸内有10个孔),要把所有的土壤颗粒都筛完,一点不能浪费。

接下来,土壤样品到达第二站——玛瑙罐。这些玛瑙罐外形和普通的罐子没啥区别,要点在于材质:由于土壤中的金属含量是重要的“体检”指标,检测过程中不能被任何金属污染,所以,装土壤样品的容器绝不能含有金属。玛瑙成分稳定,不会影响土壤,成为可靠的研磨材料。

一个玛瑙罐最大可以装500克土壤,这些土壤根据“体检”需要,研磨成需要的目数,最细可以达到100目。

变为粉末后,土壤样品会到达分析室,根据不同化学元素检测规范的不同,使用不同的浸取剂和前处理设备进行样品分解。比如有效铁锰铜锌的浸取,需要利用恒温振荡器在25±2摄氏度的温度下,以180±20r/min的固定频率振荡,让土壤将有效成分析出到浸取剂中。

▲6月24日,位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心,分析测试所的工作人员正在样品仓库“酉阳检毕样”区域查看土壤样品。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

▲6月24日,位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心,样品仓库“南岸制备”区域的土壤样品包装上用二维码标注有该样品的相关信息。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

变成溶液的样品,要利用不同的检测设备来测试,最终计算出土壤中某种元素的最终含量。

测量元素,也有讲究。有的元素只测全量,有的元素还得再测有效态。

邰垟博介绍,全量是指这个土壤富含某种元素的全部含量,分为有效态和无效态,有效态是指植物能够直接吸收利用的部分。

其中,测全量能够准确反应土壤中某种元素供应的潜力。而有效态具有较大的活性,能够直接被植物吸收利用,直接反映了土壤的肥力。所以为了更准确的判断出某个地块的土壤状况,有些指标元素不光要测全量还要测有效态。

▲6月24日,位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心,分析测试所测试人员正在为土壤颗粒检测做准备。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

▲6月24日,位于渝中区的重庆市地质矿产测试中心,分析测试所测试人员使用土壤机械组成吸液仪吸取土壤悬液。记者 张锦辉 摄/视觉重庆

就这样,一站接一站,土壤样品会经过采集、制备、检测等环节。最后,完成“体检”的土壤样品会来到样品仓库,静待后续安排。

形成“体检报告”

为耕地提质、后续用地提供重要参考

随着“体检”环节一步步推进,土壤的粒径、营养含量、各类元素含量等,也逐渐组成一份详细的“体检报告”。

这“体检报告”到底有什么用处?邰垟博说,在取样时,技术人员就会记录调查样点的地形地貌、水文地质、植物类型、种植制度、化肥农药使用等立地条件与生产信息等。这些内容结合“体检报告”,不仅能反映土壤的“健康状况”,还能为耕地提质、后续用地提供参考。

例如,从土壤营养来讲,氮含量越高,耕地肥力越足。但如果一味追求提高氮含量,使用太多的化肥,土壤就会板结,反而不利于农作物生长。相关部门从“体检报告”中,可以根据土壤的“健康状况”,因地施策、精准施肥,更好地发挥不同地块的价值。

邰垟博介绍,以酉阳县为例,市地质矿产测试中心要普查酉阳县范围内全部耕地、园地、林地、草地等农用地土壤;其中,林地、草地重点调查种植核桃、板栗、油茶、油橄榄、笋竹、牧草等与食物生产相关的土壤。上述2477个表层土壤采样点的“体检报告”,就将为这些农用地的后续利用和可持续发展,提供重要的参考。

并且,通过土壤普查,还可清楚了解土壤类型及分布规律,查清土壤资源数量和质量。同时,普查结果可为土壤的科学分类、规划利用、改良培肥等提供科学支撑,也为我市经济社会发展、生态建设等重大政策的制定提供决策依据。

记者了解到,根据安排,2022年起,我市计划用3年时间,投入10万人次,完成全市土壤的“家底”摸排。“土壤体检师”们,还在一线奔忙。

日前,重庆已经完成全市5万多个表层采样点的外业调查采样。计划到2025年,形成全市及各区县土壤普查报告和土壤利用适宜性评价报告,以及完成土壤质量分布图、酸化土壤分布图等成果,为守住耕地红线,确保我市粮食安全打下基础。

编辑: 蔡杨   主编:曾立      审核: 陈钧
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