按照国务院第三次全国土壤普查领导小组办公室(以下简称全国土壤普查办)的部署和安排,广东省第三次全国土壤普查领导小组办公室(以下简称广东土壤普查办)高度重视土壤生物功能提升管理,自选开展广东省土壤生物调查工作,以《第三次全国土壤普查技术规程规范》和《第三次全国土壤普查土壤生物专题调查实施方案》为技术指引,科学谋划开展生物调查专题,组织“三高”团队,制定“1+5”方案,建立四大机制,推动工作高效有序开展。自2022年高州试点开展生物调查,2023年9月全省土壤生物调查全面启动以来,截至11月15日广东已完成147个样点外业采样、354个样品的线虫分离、249个样品土壤呼吸强度检测、177个样品中纤维素分解菌和固氮菌分离、168个样品土壤DNA提取、101个样品微生物生物量碳测定、51个样品中青枯菌和尖孢镰刀菌分离、36组扩增子和宏基因组测序。
一、谋定而后动
不谋全局者,不足谋一域。2022年广东开始谋划开展土壤生物调查,先在高州试点组织队伍摸索经验,取得可行结论后,组织全省铺开土壤生物调查。在高州试点基础上,广东省积极落实省级财政资金2995万元开展全省生物调查,整体立项较早、检测项目较全、计划编制成果较为丰富。
(一)谋团队。承担省级土壤生物调查的团队是典型的“三高”团队:一是高学历,外业调查采样和内业检测分析人员普遍是硕士、博士,博士学历约占一半;二是高职称,所有外业采样队领队都是中级以上职称人员,高级和正高级职称占比超过2/3;三是专业契合度高,中标团队为由七个单位组合的联合体,包括华南农业大学、广东省科学院生态环境与土壤研究所、广东省农业科学院农业资源与环境研究所、广东省科学院微生物研究所以及广东美格基因科技有限公司等,绝大部分是研究农业微生物方面的专业机构,工作人员都是专业契合度高的科技人员。
(二)谋方案。高州试点后,广东土壤普查办及时总结经验,谋划制定生物调查“1+5”工作方案。“1”是生物调查《省级实施方案》,总揽全省土壤生物调查工作。“5”是五个分项,分别是《样点布设方案》《外业采样方案》《外业质控方案》《内业质控方案》《成果编制方案》。目前,《省级实施方案》已报全国土壤普查办备案,前4个分项方案已完成编制,《成果编制方案》正在讨论中。
(三)谋机制。广东土壤普查办建立四大机制,推动工作高效有序开展:一是以解决问题为目标制定议事机制。制定每两周工作例会机制和不定时专题讨论会议机制,会议全部线上召开,不受空间限制。工作例会安排在晚上,不耽误外业队伍白天采样;内容以进度通报和问题讨论为主。专题会议以邀请国家和外省专家共同讨论解决技术问题为主。二是以进度督促为目标制定台账机制。要求外业采样单位和内业检测单位排查工作关键节点,按周制定工作任务,建立详细可行的工作台账,广东土壤普查办按照台账每周督办进度。三是以质量控制为目标制定检查机制。采取外业实地质控、资料质控、内业平行样质控、外单位同步测试样品质控、实验室突击检查质控等多种质控方式,建立全方位立体式质控模式。四是以技术支撑为目标制定培训机制。组织全部技术人员参加全国土壤普查办组织的生物调查专题培训,组织省域内国家专家和拥有高州调查经验的专家开展理论与实操培训,省内培训将一直持续到生物调查工作结束,确保技术人员掌握国家要求的最新调查技术。
二、撸起袖子加油干
实干践行谋划。广东土壤普查办认真剖析土壤生物调查流程,清晰划分调查环节,逐步推进各环节工作有序开展,力争环环相扣,环环闭合。
(一)科学布设样点。样点布设是生物调查的基础工作,其科学性是整项工作的地基。2023年4月完成第一轮样点布设后,广东土壤普查办邀请国家生物调查专家进行论证并按论证意见修改,根据国家剖面样点和生物样点布设情况、土特产区土壤调查要求等,多轮调整省级生物调查样点。目前广东共布设522个样点,覆盖了广东已确定的417个土种,农用地加密50个剖面样点,土特产区加密55个表层样点,分布在全省各地级以上市。同时,增加了5%质控样点,每个质控点采6个样品,以提高质控效果。
(二)规范外业采样。一是加强技术指导。组织参与过高州试点的生物调查团队编写《生物调查采样细则》分发给所有外业采样人员,并在广州市开展生物样点实操采样培训。二是组建12支采样队伍分赴各市,按照国家要求在气温15℃以上采样,并抓住农时先采完水田样,2023年预计在11月底完成50%的外业采样任务。三是要求采样队提前做好采样计划。广东土壤普查办协调市县为采样队提供支持,发动农技人员担任地导,提高采样效率。四是配置超低温冰箱和保温箱。全部采样队采用车载冰箱保存样品,实现样品高质量保存。五是建立即采即流转的制度。采样当日或次日就用保温箱将样品流转至制备实验室。
(三)完善样品中转站建设。建立样品中转站,配备4℃低温冷藏箱、-80℃超低温冰箱、DNA提取设备、土壤线虫分离装置和动物形态学观察与鉴定设备。参考国家土壤生物调查安排,在样品中转站开展转码和内业质控工作。中转站样品库配有专人负责样品接收、加工处理和冻存管理,加工处理人员在收到土壤微生物、线虫和蚯蚓样本1周内,进行样品接收确认和检查样品标签、状况、类型、数量和包装等,并进行样品入库、微生物样品过筛和分装、线虫样品分离、样品转码和保存,并将转码样品流转至相应检测或鉴定实验室。
(四)加快内业检测。参考国家技术规程规范,广东选择3个层次的指标体系进行检测,指标多,工作量大。广东省微生物研究所组织37位具有丰富土壤微生物测试经验的人员,分成四个组:土壤微生物生物量碳测试组、土壤呼吸强度测试组、土壤微生物绝对丰度及多样性测试组以及土壤致病菌分离鉴定测试组,科学合理分工加快检测进度。广东省农业科学院农业资源与环境研究所认真研究酶活检测方法与功能菌分离鉴定步骤,逐步核查可加快检测进度的方法。检测过程发现问题及时组织专题讨论会,邀请多位国家土壤生物调查专家共同把脉会诊,确定样品保存时间和匹配检测能力的外业采样进度,同时探讨了土壤微生物生物量碳仪器法计算公式、酶活检测试剂盒的选用、土壤呼吸检测中用葡萄糖粉剂还是葡萄糖溶液更合适等技术问题。
(五)及时开展质控。一是开展外业采样资料质控。建立省级土壤生物调查外业调查采样质控平台,要求采样队上传采样工具照片、采样定位照片、四分法操作照片和视频,确保采样质量。省平台及时将上传资料安排给省级专家审核,不通过者退回重新采样。二是开展实地野外质控。组建外业质控队伍,由全国土壤生物专题调查华南区负责人带队,对全省15‰的样点进行外业质控,制定质控评分标准,严格开展外业质量控制。三是实地抽查内业检测实验室。广东土壤普查办组织专家赴各检测实验室随机抽查工作开展情况,检测工作有条不紊地进行。四是持续开展内业质控。通过样品转码、插入平行样等开展内业质控。目前,广东正在安排送三个样品到其他机构开展指标检测,以此作为对生物项目内业检测单位的内业外部质控方法之一。
(六)提前筹备成果编制。开展生物调查是为了加强土壤健康生物学评价和应用生物培肥技术改良土壤。当前我省已成立专家工作组,专门探讨建立土壤健康生物学评价体系,提前筹备成果编制有关工作,为按时高质量形成具备广东特色的、可应用的生物调查专题成果奠定良好基础。