Mặc dù năng suất nông nghiệp cao, than bùn thoát nước và canh tác cực kỳ dễ bị suy thoái và là nguồn phát thải khí nhà kính (GHG) quan trọng. Nghiên cứu này khám phá tiềm năng của quy định mực nước ngầm và ứng dụng than sinh học trong việc giảm thiểu tổn thất khí nhà kính từ than bùn nông nghiệp. Tuy nhiên, trong điều kiện mực nước ngầm cao (WT), cân bằng nhu cầu sản xuất nông nghiệp với việc đảm bảo chức năng của hệ sinh thái than bùn là một thách thức lớn. Do đó, việc trồng rau diếp trong các thí nghiệm sinh thái trung bình có kiểm soát, thiết lập xử lý mực nước ngầm cao (HW−10 cm,) hoặc thấp (LW−15 cm), theo dõi lượng khí thải carbon dioxide (CO ₂), metan (CH ₄) và nitơ oxit (N ₂ O) trong khoảng thời gian 4 tháng. Đồng thời, giải pháp đất, tình trạng tăng trưởng thực vật được xác định và kết hợp với trình tự vi sinh vật để xác định các yếu tố kiểm soát chính đối với khí thải nhà kính.

Tăng mực nước ngầm làm giảm đáng kể 18% lượng khí thải CO ₂ và 40% lượng khí thải N ₂ O so với mực nước ngầm kiểm soát+thấp (Control+LW), nhưng cuối cùng tăng lượng khí thải CH ₂ lên 2,5 lần. So với Control+LW, việc cắt giảm phát thải khí nhà kính tương đương CO₂ bằng cách sử dụng than sinh học ở mực nước ngầm cao có tác dụng mạnh hơn.

Nhìn chung, mực nước ngầm cao kết hợp với ứng dụng than sinh học làm tăng tổng lượng carbon (C) của đất, giảm sự phân hủy than bùn, ức chế phát thải CH₄ và N₂ và tăng năng suất cây trồng.

Nghiên cứu này cho thấy tác động của sự thay đổi mực nước ngầm đối với khí thải nhà kính trong đất. Điều trị thử nghiệm để kiểm soát mực nước ngầm được mô tả trong bài viết, nhưng chỉ đề cập đến hai loại mực nước cao và thấp, mực nước không thể kiểm soát sự thay đổi thời gian thực nhiều gradient, hệ thống thẩm thấu hơi nước điều khiển SoilScope cũng có chức năng kiểm soát mực nước như vậy.

Hệ thống này sử dụng công nghệ thiết bị thẩm thấu thế hệ thứ ba do Australian phát triển, cấu hình mô-đun kết nối nước ngầm, tự động điều khiển mực nước trong cột thẩm thấu. Độ chính xác điều khiển mực nước có thể đạt 0,2mm, độ chính xác bổ sung nước, thoát nước thậm chí có thể đạt 0,001mm, có thể đạt được điều chỉnh chính xác mực nước ngầm, cung cấp dữ liệu mực nước chính xác cho các nghiên cứu liên quan. Ví dụ, khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu của nước ngầm đối với sự bốc hơi của thực vật, bạn có thể thiết lập chính xác các gradient độ sâu của nước ngầm khác nhau, quan sát chính xác sự khác biệt về lượng bốc hơi của thực vật.

Kết hợp với các đơn vị trọng lượng có độ chính xác cao, cảm biến, v.v., có thể ghi lại trực tiếp lượng thay đổi độ ẩm, chẳng hạn như lượng bốc hơi lặn, lưu lượng đường kính bề mặt, lượng bốc hơi, sương mù và các lượng mưa khác nhau, v.v. Dữ liệu là chính xác và đáng tin cậy. Giống như máy đo hơi nước có trọng lượng có thể đo chính xác độ phân giải bốc hơi lên đến 0,01mm, cung cấp dữ liệu "giá trị thực" cho nghiên cứu thu chi nước.

Nó có thể mô phỏng các điều kiện thủy văn khác nhau, chẳng hạn như thoát nước tự do, mực nước không đổi, thay đổi mực nước động, v.v., và cũng có thể mô phỏng các sự kiện thủy văn có điều kiện kém, chẳng hạn như thoát nước sau mưa lớn, bổ sung nước trong thời gian hạn hán và các kịch bản khác, tăng cường khả năng mô phỏng của thí nghiệm đối với quá trình tự nhiên. Ví dụ, khi nghiên cứu sự dịch chuyển muối của đất mặn, bạn có thể điều chỉnh độ ẩm của đất bằng cách kiểm soát thoát nước của ranh giới dưới cùng, xác định cơ chế điều khiển sự dịch chuyển của nước đối với sự dịch chuyển muối.

Có thể thiết lập nhân tạo hoặc tự động theo dõi mực nước ngầm của Daejeon, mô phỏng tình trạng độ ẩm tự nhiên của đồng ruộng, làm cho điều kiện thí nghiệm gần gũi hơn với môi trường thực tế và cải thiện tính đại diện và thực tiễn của kết quả thí nghiệm. Ví dụ, chế độ theo dõi mực nước tự động có thể giữ mực nước trong bể giống như mực nước ngầm Daejeon, được sử dụng để mô phỏng tình trạng độ ẩm tự nhiên của đồng ruộng.

Ngoài ra, máy hấp SoilScope thích hợp với đất nguyên trạng, diện tích cột đất là 1 mét vuông, cao 2 mét.

SoilScope Loại điều khiển Steamer Kiểm soát mực nước ngầm tự động kiểm soát đất thô, cân chính xác cao

Hệ thống này kết hợp với màn hình trực tuyến SoilGAS CO2 CH4 N2O H2O với buồng hấp iChamber-LY để đo lưu lượng phát thải CO2, CH4 và N2O của đất trực tuyến và theo thời gian thực. Màn hình dựa trên nguyên lý phổ hấp thụ laser, độ chính xác đo đạt mức ppb.

Máy theo dõi trực tuyến SoilGAS CO2/CH4/N2O

Buồng hấp iChamber-LY được phát triển và thiết kế độc lập bởi Austronic Corporation, có thể kiểm soát nâng và hạ, không có khung và cột, không ảnh hưởng đến lượng mưa và tốc độ gió tại điểm đo và các vi khí hậu khác. Nó có thể được sử dụng để đo lưu lượng khí nhà kính trong đất và như một buồng quang hợp cộng đồng.

Điều khiển đa kênh trong cấu hình hệ thống có thể mang đến 27 buồng mũ. Thời gian đo của mỗi buồng có thể được thiết lập

iChamber-LY Phòng hấp