土壤微生物作为土壤生态系统的核心组成部分，参与有机质分解、养分循环及污染物转化等关键过程，其群落结构和功能变化是反映土壤环境质量的重要指标。环境检测中，土壤微生物分析需通过样品前处理、微生物分离、定量计数等系列步骤，精准获取微生物群落信息，为土壤污染评估与修复提供科学依据。
传统土壤微生物分析依赖手动分液完成样品稀释、培养基分配等操作，但存在明显局限：一是手动分液精度受操作人员技能影响大，易导致微生物浓度梯度偏差；二是批量样品处理时效率低下，且交叉污染风险较高；三是长时间重复操作易产生疲劳误差，影响检测结果的重复性。这些问题严重制约了土壤微生物分析的标准化和规模化开展。
博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统基于高精度流体控制技术，具备可编程分液模式、多重防污染设计及高效批量处理能力，已在生物医学、食品检测等领域得到应用。
一、材料与方法
（一）实验材料
1、土壤样品：采集农田土壤（未污染对照）、化工园区周边土壤（轻度污染）、重金属污染场地土壤（重度污染），采样深度为0~20cm，去除石块、植物残体后，过2mm筛，4℃冷藏备用。
2、试剂：LB培养基、马丁氏培养基、无菌生理盐水、琼脂粉，均为分析纯级；大肠菌群、芽孢杆菌、真菌标准菌株，购自中国微生物菌种保藏中心。
3、仪器：博清生物自动分液系统、高压蒸汽灭菌锅、生化培养箱、菌落计数器、电子天平。
（二）实验方法
1、样品前处理流程
称取10g土壤样品置于90mL无菌生理盐水中，180r/min 振荡30min，制备10⁻¹土壤悬液。
采用博清生物自动分液系统进行梯度稀释：设置分液体积1mL，将10⁻¹悬液依次稀释至10⁻²、10⁻³、10⁻⁴、10⁻⁵浓度梯度，每个梯度3个平行样；同时采用手动分液进行相同梯度稀释，作为对照。
分别取各浓度梯度悬液0.1mL，通过自动分液系统和手动操作接种至LB培养基（细菌）、马丁氏培养基（真菌）平板，每个处理3次重复。
2、培养与检测
细菌培养：37℃恒温培养24~48h；真菌培养：28℃恒温培养48~72h。
采用菌落计数器统计平板上的菌落数（CFU/g），计算各处理的平均值和相对标准偏差（RSD）。
3、性能评价指标
分液精度：通过称量不同体积的无菌水，计算实际体积与设定体积的误差率。
重复性：以各浓度梯度菌落计数的RSD值表示。
分析效率：统计处理50个土壤样品的前处理总时间（含稀释、接种步骤）。
交叉污染率：通过空白对照平板的菌落生长情况计算。
二、结果与分析
（一）分液精度对比
博清生物自动分液系统在10μL、100μL、500μL三个设定体积下的平均误差率为 0.83%；而手动分液的平均误差率为5.80%。自动分液系统的精度显著高于手动操作（P<0.01），且在小体积分液时仍能保持稳定精度，满足土壤微生物梯度稀释的严格要求。
（二）微生物检测重复性分析
不同污染程度土壤样品的微生物计数结果显示，自动分液系统处理组的菌落计数RSD值为2.3%~3.5%，其中细菌RSD平均为2.7%，真菌RSD平均为3.2%；手动处理组的RSD值为6.1%~8.7%，细菌和真菌平均RSD分别为7.2%和8.1%。自动分液系统的重复性显著优于手动操作（P<0.05），尤其在低浓度微生物样品检测中，能有效降低数据波动。
（三）分析效率与交叉污染控制
处理50个土壤样品时，博清生物自动分液系统的前处理总时间为2.5h，而手动操作需4.5h，系统将分析效率提升44.4%。交叉污染率方面，自动分液系统通过内置清洗程序和独立通道设计，交叉污染率仅为0.3%；手动分液的交叉污染率为3.8%，主要源于操作过程中移液枪的残留污染。
（四）不同污染土壤微生物检出结果
在重度污染土壤中，自动分液系统检出的细菌总数为（3.2±0.1）×10⁵CFU/g，真菌总数为（1.8±0.1）×10⁴CFU/g；手动操作检出值分别为（2.8±0.3）×10⁵CFU/g和（1.5±0.2）×10⁴CFU/g。自动分液系统的微生物检出率更高，且数据稳定性更强，能更真实反映污染土壤的微生物群落特征。
三、讨论
土壤微生物分析的准确性和效率直接依赖于样品前处理的标准化程度。本研究中，博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统通过高精度流体驱动技术，实现了1~2000μL范围内的精准分液，误差率控制在1.5%以内，解决了手动分液中浓度梯度偏差的关键问题。其可编程操作模式能严格遵循实验设计的稀释比例，避免人为操作带来的主观误差，这也是该系统检测重复性优于手动操作的核心原因。
在分析效率方面，博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统支持多通道同时工作，可批量完成样品稀释和接种，将50个样品的前处理时间缩短至2.5h，大幅降低了操作人员的工作强度。同时，系统的自动清洗功能和独立液路设计，有效减少了交叉污染风险，交叉污染率仅为0.3%，满足环境检测中对数据可靠性的严格要求。
对于不同污染程度的土壤样品，自动分液系统均能稳定检出微生物群落信息，且在重度污染土壤等低生物量样品中表现出更高的灵敏度。这一优势使得该系统不仅适用于常规土壤环境检测，还能满足污染场地修复效果评估、极端环境土壤微生物筛查等复杂场景的需求。
当然，本研究仍存在一定局限：仅验证了该系统在细菌和真菌分析中的应用，未涉及放线菌、古菌等特殊微生物类群；后续可进一步优化分液参数，拓展其在微生物功能基因检测、微生物代谢产物分析等领域的应用。
博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统在土壤微生物分析中表现出高精度、高重复性、高效率的显著优势，能有效解决传统手动操作的精度不足、误差大、效率低等问题。该系统通过标准化的分液流程，提升了土壤微生物检测数据的可靠性和可比性，为环境检测中土壤生态质量评估、污染指示菌监测提供了高效技术手段。随着环境检测对数据标准化和分析效率要求的不断提高，博清生物科技（南京）有限公司研发的自动分液系统有望成为土壤微生物分析的核心设备，推动环境微生物检测技术向自动化、规模化方向发展。
