CN113340678A - 一种高杆作物农田温室气体收集方法 - Google Patents

一种高杆作物农田温室气体收集方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113340678A
CN113340678A CN202110825870.2A CN202110825870A CN113340678A CN 113340678 A CN113340678 A CN 113340678A CN 202110825870 A CN202110825870 A CN 202110825870A CN 113340678 A CN113340678 A CN 113340678A
Authority
CN
China
Prior art keywords
box body
sampling
air
way valve
base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110825870.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李思恩
王春雨
王尚今
郭振宇
于海超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Agricultural University
Original Assignee
China Agricultural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Agricultural University filed Critical China Agricultural University
Priority to CN202110825870.2A priority Critical patent/CN113340678A/zh
Publication of CN113340678A publication Critical patent/CN113340678A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2294—Sampling soil gases or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/2226—Sampling from a closed space, e.g. food package, head space
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N2001/2297—Timing devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02—Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24—Suction devices
    • G01N2001/242—Injectors or ejectors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高杆作物农田温室气体收集方法，包括如下步骤：1)打入底座：提前至少24小时将底座安装在土壤中；2)取样前准备：选择适用箱体，带好纸、笔、取气袋，电源；检查关闭固定在主箱体上的三通阀；3)取样：在水槽加水，将主箱体的风扇和温度计电源提前打开；将箱体放入加水的底座中，若有加高箱体则将加高箱体先放入底座中，再将主箱体放入加高箱体的水槽中将采集箱放好后，立即取样。取样时，将注射器插进三通阀，安装取气袋，先将软管内气体用注射器推入箱体使气体混合均匀，再将箱体内气体注入取气袋。本发明的的气体采集方法操作简单，密封性好，误差小，数据更具代表性和准确性；更易于让作物在保持生命活力的状态下取气，数据具有更高的稳定性和可靠性。

Description

一种高杆作物农田温室气体收集方法
技术领域
本发明涉及农田温室气体收集技术领域，具体为一种高杆作物农田温室气体收集方法。
背景技术
大气中温室气体的增加会进一步导致全球变暖。农田生态系统作为温室气体的重要排放源，不同的作物以及不同的农业管理措施都会对农田温室气体的排放产生影响。因此实现对农田的温室气体有效采集是能准确测定农田温室气体排放量的基础和前提。农田中由于种植作物，使得温室气体的排放量有所改变，作物在农田温室气体排放过程中的作用也需要得到进一步的量化，然而目前对植物体在温室气体排放中作用的研究及对高杆作物温室气体获取方法的研究较少。
随着高杆植物体的高度变化以及叶片增多，呼吸作用的增强，直接影响到温室气体的排放量，但现有采集方法大都操作繁琐且适用于获取农田裸土部位的温室气体，不能有效获取植物体位置的温室气体。采集气体时，箱体密闭时间太长，使得箱体内温度太高直接影响到作物正常生长。箱体体积过大或过小影响浓度的捕捉。
因此，研发了一种高杆作物农田温室气体采集装置，其易于操作，密封性好，便于移动，制作工艺简单，方便采集温室气体通量的温度值，可以在较小误差范围内获取裸土和植株部位的温室气体。
发明内容
针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种高杆作物农田温室气体收集方法，其能够有效采集高杆作物位置的温室气体，且操作简单，误差小，数据更具代表性和准确性，更易于让作物在保持生命活力的状态下取气，数据具有更高的稳定性和可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高杆作物农田温室气体收集方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)打入底座：提前至少24小时将底座安装在土壤中，密封片和固定脚均打进土壤内部；在不同位置各布设3个底座；
2)取样前准备：选择适用箱体，植株较小或者只需要测定裸土部位时，只需主箱体；若植株足够高，则需要主箱体和加高箱体；带好纸、笔、取气袋，电源；检查关闭固定在主箱体上的三通阀；
3)取样：在水槽加水，将主箱体的风扇和温度计电源提前打开；将箱体放入加水的底座中，若有加高箱体则将加高箱体先放入底座中，再将主箱体放入加高箱体的水槽中将采集箱放好后，立即取样；取样时，将注射器插进三通阀，在三通阀另一侧的软管处安装取气袋，打开三通阀将连接箱体的软管内空气抽入注射器再推入箱体，使得气体混合均匀，再将箱体内气体通过调整三通阀开关注入取气袋；取样后关闭三通阀和取气袋；在30min取样结束后及时移开箱体减少对作物的伤害并关闭三通阀，在下一个取样时间到达时再重复步骤3。
进一步的，步骤3的取气时间为密闭箱子后的0、10、20、30min取样，并及时记录每袋样品取样时的时间，天气以及温度；代表性时刻取样时，选择9：00-11：00进行取样，分别在9点、10点、11点三个整点盖住箱体，若获取日变化，在8：00-20：00，每间隔4小时进行取样。
本发明的有益效果在于:操作简单，密封性好，误差小，数据更具代表性和准确性；更易于让作物在保持生命活力的状态下取气，数据具有更高的稳定性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为高杆作物农田温室气体采集装置的立体拆分图。
附图标记说明：
底座1、加高箱体2、主箱体3、温度计4、风扇5、电源6、注射器7、三通阀8、取气袋9、温度计显示屏10、水槽11、密封片12、固定脚13。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种高杆作物农田温室气体收集方法，包括如下步骤：
1)打入底座1：提前至少24小时将底座1安装在土壤中，以减小对土壤的扰动引起的气体影响，密封片12和固定脚13均打进土壤内部；在不同位置各布设3个底座1；
2)取样前准备：选择适用箱体，植株较小或者只需要测定裸土部位时，只需主箱体3；若植株足够大，则需要主箱体3和加高箱体2；带好纸、笔、取气袋，电源6；检查关闭固定在主箱体3上的三通阀8；
3)取样：在水槽11加水，将主箱体3的风扇5和温度计4电源6提前打开；将箱体放入加水的底座1中，若有加高箱体2则将加高箱体2先放入底座1中，再将主箱体3放入加高箱体的水槽11中将采集箱放好后，立即取样；取样时，将注射器插进三通阀8，在三通阀8另一侧的软管处安装取气袋，打开三通阀8将连接箱体的软管内空气抽入注射器再推入箱体，使得气体混合均匀，再将箱体内气体通过调整三通阀8开关注入取气袋；取样后关闭三通阀8和取气袋；在30min取样结束后及时移开箱体减少对作物的伤害并关闭三通阀8，在下一个取样时间到达时再重复步骤3。
进一步的，步骤3的取气时间为密闭箱子后的0、10、20、30min取样，并及时记录每袋样品取样时的时间，天气以及温度；代表性时刻取样时，选择9：00-11：00进行取样，分别在9点、10点、11点三个整点盖住箱体，若获取日变化，在8：00-20：00，每间隔4小时进行取样。
测定气体浓度方法：
将取好样品的取气袋带回实验室，利用装载ECD和FID检测器的岛津气相色谱仪对气袋内气体的N2O，CH4，CO2浓度进行测定。
温室气体收集装置的制作：包括底座1、主箱体3、加高箱体2三个主要部分。
主箱体3是由亚克力材质制作的仅有上底面和侧面组成的长方体，并在一个侧面打孔。上底面内侧装有风扇5和温度计4，风扇5电源线以及温度显示屏10留在箱子外侧，并将气体收集软管通过小孔放入箱体内部，随后用专用胶水将侧孔密封，气体收集软管要在箱外预留足够长度并与三通阀8连接，并将三通阀8的一侧预留给注射器取样，另一侧连接软管，取样时安装取气袋9；
加高箱体是由只有侧面的亚克力材质制作的长方体和一个没有密封片12和固定脚13仅仅带有水槽11的底座1粘合在一起构成的；
底座1是由不锈钢材质制作，带有水槽11，并带有密封片12和固定脚13。
高杆作物农田温室气体采集装置各个箱体尺寸可根据植株具体尺寸(植株的高度和行距、株距)进行选择和匹配。注意保证不同部件能够很好的组装在一起，形成一个密闭的空间。在气体采集前，及时检查各个部位的密封性，注意及时在水槽11中加水，注意风扇5和温度计4的电源6电量并在取气时及时记录日期、天气以及温度读数。
本发明的气体收集方法能够根据作物的生长高度调整箱体高度，易于捕捉浓度变化。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种高杆作物农田温室气体收集方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)打入底座：提前至少24小时将底座安装在土壤中，密封片和固定脚均打进土壤内部；在不同位置各布设3个底座；
2)取样前准备：选择适用箱体，植株较小或者只需要测定裸土部位时，只需主箱体；若植株足够高，则需要主箱体和加高箱体；带好纸、笔、取气袋，电源；检查关闭固定在主箱体上的三通阀；
3)取样：在水槽加水，将主箱体的风扇和温度计电源提前打开；将箱体放入加水的底座中，若有加高箱体则将加高箱体先放入底座中，再将主箱体放入加高箱体的水槽中将采集箱放好后，立即取样；取样时，将注射器插进三通阀，在三通阀另一侧的软管处安装取气袋，打开三通阀将连接箱体的软管内空气抽入注射器再推入箱体，使得气体混合均匀，再将箱体内气体通过调整三通阀开关注入取气袋；取样后关闭三通阀和取气袋；在30min取样结束后及时移开箱体减少对作物的伤害并关闭三通阀，在下一个取样时间到达时再重复步骤3。
2.根据权利要求1所述的一种高杆作物农田温室气体收集方法，其特征在于，步骤3的取气时间为密闭箱子后的0、10、20、30min取样，并及时记录每袋样品取样时的时间，天气以及温度；代表性时刻取样时，选择9：00-11：00进行取样，分别在9点、10点、11点三个整点盖住箱体，若获取日变化，在8：00-20：00，每间隔4小时进行取样。
CN202110825870.2A 2021-07-21 2021-07-21 一种高杆作物农田温室气体收集方法 Pending CN113340678A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110825870.2A CN113340678A (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种高杆作物农田温室气体收集方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110825870.2A CN113340678A (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种高杆作物农田温室气体收集方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113340678A true CN113340678A (zh) 2021-09-03

Family

ID=77480167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110825870.2A Pending CN113340678A (zh) 2021-07-21 2021-07-21 一种高杆作物农田温室气体收集方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113340678A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115615768A (zh) * 2022-10-12 2023-01-17 浙江大学 一种适用于稻渔复合系统的温室气体采集装置及方法
CN116380574A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 四川发展环境科学技术研究院有限公司 一种温室气体收集方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203364A (zh) * 1997-06-25 1998-12-30 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种测定农田温室气体排放量的方法
US20090301234A1 (en) * 2006-04-27 2009-12-10 St. Francis Xavier University Apparatus and method for measuring the surface flux of a soil gas component
CN201464251U (zh) * 2009-03-26 2010-05-12 东北农业大学 农田温室气体取样装置
CN102252876A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 浙江省农业科学院 一种缓冲式土壤气体取样装置
CN205301015U (zh) * 2015-12-23 2016-06-08 山东省农业科学院 农田气体排放量测量取气装置
CN207636357U (zh) * 2017-03-14 2018-07-20 中国科学院城市环境研究所 一种可变高度的田间温室气体采样装置
CN108871883A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 中国林业科学研究院林业研究所 一种静态箱通量观测装置及采气方法
CN109781477A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 东北师范大学 一种密丛型苔草沼泽的温室气体排放通量观测采样装置
CN210142023U (zh) * 2019-06-04 2020-03-13 四川省农业科学院土壤肥料研究所 一种农田温室气体采集装置
CN112432824A (zh) * 2020-12-09 2021-03-02 吉林省农业科学院 一种旱田温室气体样品采集方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1203364A (zh) * 1997-06-25 1998-12-30 中国科学院沈阳应用生态研究所 一种测定农田温室气体排放量的方法
US20090301234A1 (en) * 2006-04-27 2009-12-10 St. Francis Xavier University Apparatus and method for measuring the surface flux of a soil gas component
CN201464251U (zh) * 2009-03-26 2010-05-12 东北农业大学 农田温室气体取样装置
CN102252876A (zh) * 2011-06-13 2011-11-23 浙江省农业科学院 一种缓冲式土壤气体取样装置
CN205301015U (zh) * 2015-12-23 2016-06-08 山东省农业科学院 农田气体排放量测量取气装置
CN207636357U (zh) * 2017-03-14 2018-07-20 中国科学院城市环境研究所 一种可变高度的田间温室气体采样装置
CN108871883A (zh) * 2018-07-26 2018-11-23 中国林业科学研究院林业研究所 一种静态箱通量观测装置及采气方法
CN109781477A (zh) * 2019-03-15 2019-05-21 东北师范大学 一种密丛型苔草沼泽的温室气体排放通量观测采样装置
CN210142023U (zh) * 2019-06-04 2020-03-13 四川省农业科学院土壤肥料研究所 一种农田温室气体采集装置
CN112432824A (zh) * 2020-12-09 2021-03-02 吉林省农业科学院 一种旱田温室气体样品采集方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
万运帆等: "三开门自动温室气体测定箱的应用效果", 《农业工程学报》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115615768A (zh) * 2022-10-12 2023-01-17 浙江大学 一种适用于稻渔复合系统的温室气体采集装置及方法
CN116380574A (zh) * 2023-06-06 2023-07-04 四川发展环境科学技术研究院有限公司 一种温室气体收集方法
CN116380574B (zh) * 2023-06-06 2023-08-18 四川发展环境科学技术研究院有限公司 一种温室气体收集方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pavelka et al. Standardisation of chamber technique for CO2, N2O and CH4 fluxes measurements from terrestrial ecosystems
GrüNwald et al. A decade of carbon, water and energy flux measurements of an old spruce forest at the Anchor Station Tharandt
CN113340678A (zh) 一种高杆作物农田温室气体收集方法
Kursar Evaluation of soil respiration and soil CO 2 concentration in a lowland moist forest in Panama
CN1987421B (zh) 土壤二氧化碳通量原位测定方法及装置
CN201340354Y (zh) 一种测定土壤释放二氧化碳采集装置
Chiesi et al. Modelling carbon budget of Mediterranean forests using ground and remote sensing measurements
CN201016922Y (zh) 土壤二氧化碳通量原位测定装置
Villalobos et al. Evaporation and canopy conductance of citrus orchards
CN108776051B (zh) 一种土壤、植物蒸发水汽同位素采集装置
Khalil et al. Measurements of methane emissions from rice fields in China
CN103308665A (zh) 一种城市绿地植物-土壤水分传输分析的方法及装置
CN203572823U (zh) 一种原位观测湿地碳排放的静态箱系统
CN102440153B (zh) 一种脉冲式13co2量化标记植物的装置及利用其标记植物方法
CN103207258A (zh) 利用指示植物的需水信息确定被考察植物需水量的方法
CN103081746B (zh) 一种研究作物根际氧化亚氮排放机理的根箱培养装置
Wang et al. Co-regulation of temperature and moisture in the irrigated agricultural ecosystem productivity
CN101629943A (zh) 测量植物根际呼吸的方法
CN106404933A (zh) 基于稻田土壤溶液的稻田温室气体测量方法
CN109239027B (zh) 一种作物生理性缺水诊断方法及系统
CN203053809U (zh) 一种单株小乔木冠层截留测量装置
CN215339113U (zh) 高杆作物农田温室气体采集装置
Beerling et al. Tracking stomatal densities through a glacial cycle: their significance for predicting the response of plants to changing atmospheric CO 2 concentrations
CN109358175A (zh) 模拟粪肥对土壤淋溶、温室气体排放和氨挥发影响的土柱装置
Jardine et al. Development of a lightweight, portable, waterproof, and low power stem respiration system for trees

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination