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新知|土壤也要做「體檢」?江蘇「土壤三普」工作正加速推進

2024-03-27三農

耕地是糧食生產的命根子,而耕地的土壤質素如何,則要用一次「全身體檢」來說話。自2022年啟動並開展試點,目前,第三次全國土壤普查(以下簡稱「土壤三普」)已進入全面鋪開階段。根據國務院部署,土壤三普將於2024年11月底完成全部外業調查采樣,2025年形成普查成果。

新中國成立以來,中國先後於1958年和1979年開展全國土壤普查。四十多年來,隨著經濟社會快速發展,中國土地資源利用方式、也發生了重大變化。土壤三普作為一項重要的國情國力調查,重點對耕地、園地、林地、草地等農用地和部份未利用地的土壤開展調查。

如何為土壤做「體檢」,要查哪些專案?記者跟隨土壤普查工作人員,探索「土壤體檢」中的秘密。

走進田間地頭,「挖掘」土壤的變遷故事

初春之時,蘇北大地仍處於乍暖還寒的時節。大清早,記者跟隨江蘇省地質調查研究院的土壤普查隊員開車奔赴當日第一個土壤采樣地點——連雲港市贛榆區墩尚鎮小東關村。車輛穿過田間小路,停在距離普查點幾百米的農耕路邊。

外業調查,即野外作業,是透過挖掘土壤剖面、采集土壤樣品的方法來了解土壤空間變化規律。「外業調查不是對地表的每一寸土壤進行調查,而是用一個采樣點的土壤性狀代表類似的一片區域,可分為表層采樣和剖面采樣。今天在小東關村,進行的是剖面采樣工作。」江蘇省地質調查研究院高級工程師馮文立向記者介紹。

采樣點位於一片嫩綠的麥田之中,前一天的一場雨,讓用於采樣的深1.2米剖面積聚了一夜的雨水。用抽水泵處理後,土壤中不斷滲出的泥水還是濺上了土壤普查隊員的膠鞋和褲腿。

時常在田間地頭奔忙的研究人員已經習慣了這樣的「小插曲」,與辛苦的工作日常相伴的是嚴格的標準化外業調查采樣環節。「剖面樣品采集分為幾個步驟,首先要進行點位踏勘、做好前期功課,確定好點位後,就要來到現場挖掘剖面並拍照記錄。采樣過程中,還要根據土壤發生學原理將土壤剖面劃分為各個發生層,對每一層的土壤樣品進行采集。」馮文立解釋。

對於采集到的土壤樣品,如何定性是關鍵。不僅要透過眼看、手搓、比對專業色卡,來仔細確認土壤樣品的質地、斑紋、顏色,也要和農戶們詢問地塊的種植、施肥狀況,「種了什麽莊稼,這兩年收成如何?」「肥料有哪幾種?分別施了多少斤?」對於這些問題,隊員們一一進行了詳細記錄。

小東關村外業調查現場

采完土壤樣本,已是中午一點,采樣人員們對於土壤的定性也有了初步的討論結果。「在二普中,小東關村點位的土壤被鑒定為‘鹽土’,隨著幾十年來的自然恢復和人為改造,目前的土壤已經變成了‘潮土’,同時因為多年種植水稻,土壤肥力、土壤結構也有所改變。」隨此次外業調研團隊一起來到現場的中科院南京土壤研究所研究員黃標告訴記者,摸清了土壤「家底」,未來就能夠因地制宜選擇合理利用土壤、保護土壤的方法。不僅在農業方面,電力部門也可以參考土壤含鹽量,確定電線、管道等設施的保護方式。

「土壤三普」工作開展以來,省地調院團隊已奔赴全省8個區縣,完成了3000多個表層樣點、近60個剖面樣點的調查與采集工作。外業調查采樣的高效開展,離不開技術支撐。曾經要靠羅盤儀找采樣點位,現在利用衛星圖片等遙感資料就能獲取地面景觀資訊,采用規則演算法選定采樣點。

同時,「土壤三普」采用了統一的國家級土壤普查工作平台系統,每個點位有自己的「身份證」,詳細記錄調查采樣、樣品流轉和質素控制的過程,工作人員可透過手機APP即時更新資訊。「以往我們在開展土壤樣品采樣時,透過填報傳統紙質表格記錄,往往會造成資訊錯漏、邏輯錯誤等問題,現在有了這個采樣工作系統,極大提高了資訊填報準確性和效率。」江蘇省地質調查研究院正高級工程師華明向記者介紹。

檢測速度大幅提升,科學儀器助力內業調查

內業測試化驗是土壤三普數據的重要來源。透過外業調查采集到的土壤樣品,將會流轉到全國具有資質的檢測實驗室進行進一步檢測。在實驗室裏,檢測人員對土壤樣品的有機質、酸堿度、水溶性鹽、重金屬含量等多項指標進行測試化驗,為後期開展土壤質素狀況和土壤利用適宜性評價分析提供科學的數據支撐。

位於江蘇省地質調查研究院的制備室裏,工作人員正在熟練地進行土壤樣品制備,為滿足不同的檢測需求,土壤樣品被加工至不同粒徑,再根據粒徑被篩選分裝到不同的容器,最後流轉到檢測實驗室開展40多個專案的檢測。

位於江蘇省地調院的電感耦合等離子體質譜室

內業檢測中,土壤的理化性狀是直接反映土壤質素的重要指標,是一項「重頭戲」。在電感耦合等離子體質譜室和電感耦合等離子體光譜室,幾台大型檢測器材正在安靜地運轉著。江蘇省地調院測試所副所長李明介紹,電感耦合等離子體質譜儀、等離子體發射光譜儀這兩項器材都已經運用於土壤樣品的有效態元素、微量元素和重金屬元素等一系列指標檢測中。

同為理化性狀指標,含量範圍也千差萬別,如土壤中的鉀元素含量能達到3%。而一些有效態專案,如有效硼,在一公斤的土壤中,可能僅有零點幾毫克,與常見元素差了十萬倍。「對於有些理化性狀指標,過去多采用化學分析方法,一個人可能要花一天時間才能手工檢測完50個土壤樣品,而使用儀器分析可以同時檢測出一個樣品中多項元素的含量,50份樣品僅僅是大約一小時的工作量。」李明說。

土壤三普作為一次土壤的「全面體檢」,檢測指標和日常相比也變得更加繁雜,江蘇省農業廳耕地質素處處長閻海倫介紹,「相比第二次全國土壤普查調查專案,三普的調查專案更為全面,除了要調查成土環境和土壤利用資訊外,針對采集的表層樣點和剖面樣點,分別要測試化驗一系列的土壤指標。針對表層樣點,檢測30余個指標;針對剖面樣點,調查40余個指標。除此之外,三普還開展了前兩次土壤普查中沒有涉及的土壤生物調查。」

「在土壤三普的前期試點調查中,我們發現近幾十年來耕地建設占用、水田改旱地、旱地改水田、耕層淺薄化、施肥不合理等現象非常普遍,很多土壤的性狀也發生了顯著變化。」中國科學院南京土壤研究所助理研究員楊順華告訴記者。「比如,沿海地區大量的鹽堿荒地被改為水田後,很多原有的鹽堿土變成了水稻土。又比如,蘇南區域城市建設占用耕地的現象尤為明顯,二普時有的土壤,現在已經找不到了。常熟原有很多土壤肥力高的‘鱔血土’,但現在已經不多見了。」

「根據不同區域的土壤特點和顯現出的問題,可以針對性地發展土壤改良技術,比如易澇的開深溝排水,不易灌溉的山地丘陵土壤可用於建設果園、茶園……土壤普查的結果,對高標準農田建設、種植業結構調整、土特產品產區的最佳化布局都至關重要。」楊順華說。

普查成果加快形成,交出堅實「土壤答卷」

「目前,江蘇土壤普查工作進展良好,進度處於全國前列。」閻海倫表示,截3月18日,平台顯示全省已完成外業調查采樣67480個,進度為99%,剩余的550個樣點主要為正處於鹽堿地采樣季節的鹽堿地樣點;已完成樣品制備66062個,進度為90%;已完成樣品檢測13474個,進度為20%。

閻海倫介紹,綜合看,土壤二普與三普總體目標雖一致,都是為了保障國家糧食安全,但在普查背景、具體目標、調查內容、調查方式等方面還是存在不同的地方。

「此次土壤三普中,我省采用‘政府+市場+科研院校+基層農技人員’組織推進機制,形成政府部門管理、市場主體承擔、科研院校支撐、基層農技人員參與的合力推進方式。再就是資訊化手段的運用,國家建立統一的普查工作平台,用以匯集資訊數據、強化調查質素控制等。也正是調查方式的變化,使得此次土壤普查較第二次普查的時間大大縮短。」閻海倫表示。

儀征市耕地質素管理站站長王長松已經是第二次參加全國土壤普查工作, 「我剛畢業不久就參加了‘二普’工作,沒想到在快退休時又有幸參加了‘三普’。」對於三普在二普基礎上的改進,他深有感觸。「當年參與‘二普’時,許多操作都是從基層開始摸索,之後上級部門再逐步完善。但‘三普’中,一開始就有很好的頂層設計作為指導,地方根據總體要求開展調查,且引入了許多資訊化技術的套用。」

土壤三普的相關成果也在加快形成,並已經得到有效套用。自2022年起,江蘇在徐州新沂、鹽城大豐、南通海安、泰州泰興、揚州儀征、蘇州太倉和昆山等7個試點縣開展了省市縣三級聯動試點普查。

作為最早開展土壤普查工作的試點縣之一,土壤普查成果已經在儀征市的土壤上「開花結果」。茶產業是儀征市農業特色主導產業,「儀征綠楊春」是農業部地理標誌產品,眼下正值栽種茶苗的關鍵時期,儀征正在對部份茶田進行土地深耕、修整梯坎、改種換植。「借助土壤三普試點的機會,我們在規定任務外新增了茶園土壤調查,為後續更好地開展普查成果套用提供依據。」王長松介紹。

茶葉適合種在哪裏?可以在哪裏擴大茶園產業?這些都是普查團隊調研的課題,也是政府部門、投資商關心的問題。「根據普查結果,儀征市開發了含有中微量元素的茶葉專用肥,示範效果很好。」王長松說。

「下一步,我省三普的結果數據,將用於多個層面的農事指導。三普成果中的土壤類別圖、耕地質素等級評價等資訊,將有利於我們更具針對性地開展耕地質素建設,更好地助力最佳化農業種植布局,最佳化優質和特色農產品布局,促進鄉村產業振興。對於我省鹽堿地的專題評價等資訊,也將促進後備耕地資源開發,尤其是鹽堿地的綜合利用。」閻海倫表示,土壤三普的成果,將為因地制宜開展種植、施肥、改土、治理、養地等提供精準指導,為江蘇譜寫一份更加堅實的「土壤答卷」。

新華日報·交匯點記者 楊易臻 張宣

通訊員 陳娟

圖片由受訪單位提供