本次分享一篇由德國萊布尼茨(Leibnitz)農(nóng)業(yè)景觀研究中心團隊在 《Rhizosphere》上發(fā)表的一篇學術論文——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，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，在一項針對玉米（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實時、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導致的CO₂產(chǎn)生較高。

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玉米根系

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，當土壤從21% VWC飽和時，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)強調(diào)了土壤水分含量對CO₂測量結(jié)果的強烈影響。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濃度的相對差異。平面光極技術的應用為研究非飽和土壤根際的CO₂動態(tài)提供了一種有效的手段。通過這種技術，研究人員能夠更精確地評估土壤水分變化對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。這對于制定土壤管理和農(nóng)業(yè)實踐的可持續(xù)策略具有重要意義，同時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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平面光極技術是當今先進的光電傳感技術之一，智感環(huán)境團隊基于這種技術，相繼開發(fā)出了一種封閉式平面光極設備(PO2100)和一種便攜式平面光極設備(PO1100)，可實現(xiàn)pH、DO和CO₂的實時高分辨率檢測，這在光電傳感技術領域是一項重大的突破。2020年智感環(huán)境的PO1100設備成功走進法國波爾多大學，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)表了近百余篇學術論文。