农产品产地环境采样中土壤样品采集点的布设
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摘要 规范农产品产地环境检测中的土样采集对保证农产品的质量安全有重要意义。本文从土壤样品采集的布点原则、方法、数量、注意事项等方面进行了论述与分析，以期提高土壤样品采集过程的科学性与合理性。
关键词 农产品产地;环境质量;土壤样品;样点布设
中图分类号 S159 文献标识码 B
土壤是植物类农产品生产的载体，其对农产品质量安全影响很大。为了采集到具有典型代表性的土壤样品，布点的随机性和等量性是必须重点考虑的因素。总体样品是由多个个体共同组成，考虑到样品总体和个体间的同质和异质，为了减少试验误差和提高样品代表性，应最大化避免采样人员与方法带来的差异因素，以提高样品的代表性，使检测数据具有更高的科学性与合理性[1]。
1 布点原则
检测人员应当理性分析评估检测的对象与目的，并结合采样地点总体布局，合理、科学地布设土壤样品采集监测点位。重点结合以下5个因素进行布设点位。
1.1 全面性
布设的点位要将所有不同类型的土壤监测单元全部纳入考虑范围，以期获得全面的数据，避免漏检部分样品，尤其是具有代表性的样品。
1.2 客观性
采样点的布设与选取应遵循“随机、等量”原则，最大化避免主观因素，保持每个个体样品进入样品总体的几率相等，同级别样品应当有近乎相等的个体组成，保证相同的代表性。
1.3 可行性
布点前，分析人员应对采样现场深度了解，结合采样点实际情况，综合考虑交通、天气、安全等方面情况，制定具有可行性的采样方案，最大限度节约人力和实验室资源。
1.4 代表性
考虑到不同调查区域的土壤污染状况和污染空间存在差异，在制定采样方案过程中，要制定不同的布点方法，布设的点位要能够最大化代表被监测区域内的土壤质量状况。
1.5 连续性
布点方案应最大化满足本次调查的要求，但考虑到土壤质量状况是一个不断变化的动态的过程，因而应兼顾以往土壤监测布设的点位情况及以往土壤样品的检测情况，综合考虑长期、连续调查监测的要求，对长期监测点形成一段时间内较为完整的检测数据，以更加科学地指导监测点的土壤保护工作。
2 布点方法
2.1 简单随机
将监测的区域根据面积大小分为不同的单元网格，给每个网格编号加以区分。根据需要采集的样品数量，在网格内随机确定采样点。一般情况下，简单随机布点可视为一种不带主观限制条件的布点方法，可以排除采样人员主观因素的影响，在监测区域土壤信息不多以及技术人员水平差异不大的情况下适宜采用。
2.2 分块随机
该方法适用于监测区域内有明显的几种土壤类型。可根据土壤类型将区域进行分块，再将每块作为一个监测单元，在每个监测单元内再随机布点。该方法要求对监测区域土壤类型有较详细、深入的了解与掌握。在现实采样过程中，应考虑实际情况，对采样土壤类型充分了解。如果资料掌握情况较好，使用分块布点;反之，使用简单随机布点。
2.3 系统随机
系统随机布点是将采样或监控区域分为等面积的不同的单元网格，每网格内布设一采样点。在区域内土壤污染物含量变化较大时，宜采用该方法。該方法要求在满足监测要求时，尽可能多的分布单元网格，以掌握区域内更详细的资料。总体上，该方法布点比简单随机布点采集的样品具有更好的代表性[2]。
总体而言，对于土壤污染监测，要坚持哪里有污染就在哪里布点的原则，常用的布点方法有对角线布点法、梅花形布点法、棋盘式布点法、蛇形布点法、放射状布点法和网格布点法。
3 布点数量
对土壤样品进行分析时，对布点数量的基本要求是要满足总样本容量的要求，即满足所采集的样品要能够如实、全面地反映监测区域的实际情况下所确定的采样点数。一般，可以采用以下几种方法确定。
3.1 由均方差和绝对偏差计算布点数量
用下列公式可计算所需的样品数：
式（1）中：N为样品数;t为选定置信水平（土壤环境监测一般选定为95%）一定自由度下的t值;s2为均方差，可从其他研究或者从极差R[s2=（R/4）2]估计;D为可接受的绝对偏差。
3.2 由变异系数和相对偏差计算布点数量
式（2）中：N、t含义同上;Cv为变异系数，一般情况下，可从查阅到的其他研究资料中估计;m为可接受的相对偏差，土壤环境监测一般限定为20%～30%。特殊情况下，对于没有监测资料的地区，或者土壤性状差别程度较小的地区，Cv可按照10%～30%进行粗略估计。
在实际工作中，土壤样品的布点数量更多是要综合考虑监测目的、数据要求精度和监测区域内的综合环境状况等因素确定。一般要求每个监测单元最少设3～5个点。
4 注意事项
4.1 布点验证
点位布设应当与监测区域现场调查以及预采样相结合，这样可以根据资料与现场考察结果，及时调整布设方案的不足之处。可以预采集一些样品进行初步分析，依据分析的结果进行布点。
4.2 调整点位布设方案的情形
一是在农业种植区域内且有公路带时，适宜在公路两侧250～500 m以外的区域分别选取1个点布设;二是当监测区域受人类生产活动影响较小时，可以适当减少布设点位;三是坡脚、洼地等具有从属景观特征的地点不设采样点;四是遇到人为干扰严重的地区，如坟墓、道路、沟渠附近等处，不适宜布设采样点;五是点位布设过程中、样品采集过程中、区域监测结束后，即整改区域土壤监测方案实施过程中及事后，若发现布设的样点未能满足调查目的，可以及时增设布设点位[3]。
4.3 过程控制
一是布设点采取的土壤厚度应一致;二是布设点都是随机决定的，经过在田间仔细观察调查情况后，一般按“S”形线路随机定点采样，可以避免误差，提高混合样品的代表性[4];三是如果是混合样品，则由均匀一致的许多点组合而成，各点的差异不能太大，或者根据土壤差异情况分别采集几个混合土样，使分析结果更能说明问题[5]。
5 参考文献
[1] 鲁如坤.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业科技出版社，1998.
[2] 李玲，陈伟强，江辉，等.3S在土壤布点与采样中的应用[J].中国农学通报，2017，23（6）：388-391.
[3] 王玉丰，赵斌，姜娟，等.辽宁省耕地地力调查布点及采样问题与建议[J].辽宁农业科学，2013（3）：27-29.
[4] 孙书静.土壤养分速测的土样采集方法[J].蔬菜，2010（9）：24-25.
[5] 李想.农用地土壤布点原则及污染防治建议[J].环境与发展，2018，30（9）：64.
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