本次分享一篇由德國萊布尼茨(Leibnitz)農(nóng)業(yè)景觀研究中心團(tuán)隊(duì)在 《Rhizosphere》上發(fā)表的一篇學(xué)術(shù)論文——Application of planar optodes to measure CO₂ gradients in the rhizosphere of unsaturated soils。在非飽和土壤中，根際過程與土壤呼吸緊密相關(guān)，這些過程通常表現(xiàn)出顯著的空間變異性。為了更好地理解和量化這些變異性，在一項(xiàng)針對(duì)玉米（Zea mays）根際的研究中，研究人員在不同體積土壤水含量（VWC）條件下使用平面光極技術(shù)實(shí)時(shí)、原位地監(jiān)測和記錄CO₂的二維分布和變化。結(jié)果表明，在根尖周圍可以觀察到明顯的CO₂梯度，而在成熟的根部區(qū)域梯度則不太明顯。這可能是由于根尖區(qū)域的高根呼吸和微生物活動(dòng)導(dǎo)致的CO₂產(chǎn)生較高。

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玉米根系

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤從21% VWC飽和時(shí)，測量到的CO₂濃度顯著增加，從0.23 μmol CO₂ L?1增加到1.47 μmol CO₂ L?1。這一發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了土壤水分含量對(duì)CO₂測量結(jié)果的強(qiáng)烈影響。盡管如此，只要保持土壤濕度恒定，平面光極測量的CO₂數(shù)據(jù)就可以用于量化不同處理或土壤區(qū)域間CO₂濃度的相對(duì)差異。平面光極技術(shù)的應(yīng)用為研究非飽和土壤根際的CO₂動(dòng)態(tài)提供了一種有效的手段。通過這種技術(shù)，研究人員能夠更精確地評(píng)估土壤水分變化對(duì)CO₂排放的影響，以及在全球變化背景下土壤碳循環(huán)的響應(yīng)。這對(duì)于制定土壤管理和農(nóng)業(yè)實(shí)踐的可持續(xù)策略具有重要意義，同時(shí)也有助于更全面地理解土壤生態(tài)系統(tǒng)在全球碳循環(huán)中的作用。

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平面光極技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)的光電傳感技術(shù)之一，智感環(huán)境團(tuán)隊(duì)基于這種技術(shù)，相繼開發(fā)出了一種封閉式平面光極設(shè)備(PO2100)和一種便攜式平面光極設(shè)備(PO1100)，可實(shí)現(xiàn)pH、DO和CO₂的實(shí)時(shí)高分辨率檢測，這在光電傳感技術(shù)領(lǐng)域是一項(xiàng)重大的突破。2020年智感環(huán)境的PO1100設(shè)備成功走進(jìn)法國波爾多大學(xué)，為“中國制造"贏得了世界的尊重！

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截止到目前，用戶使用智感平面光極產(chǎn)品在Environmental Science & Technology、Analytical Chemistry、 Water Research、Journal Of Hazardous Materials等國內(nèi)外期刊發(fā)表了近百余篇學(xué)術(shù)論文。