農業生産力は高いが、排水や耕作を経た泥炭は極めて劣化しやすく、温室効果ガス（GHG）排出の重要な源である。本研究では、農業用泥炭の温室効果ガス損失を緩和するための地下水位調節とバイオ炭の施用の潜在力を検討した。しかし、高地下水位（WT）条件下で、農業生産需要のバランスと泥炭生態系機能の保障は重大な挑戦である。そのため、制御された中生態実験でレタスを栽培し、高（HW−10 cm、）または低（LW−15 cm）地下水位処理を設置し、4ヶ月以内の二酸化炭素（COタンパ）、メタン（CHタンパ）、酸化亜窒素（NタンパO）の排出状況を監視した。同時に土壌溶液、植物の成長状況を測定し、微生物の配列測定を結合して、温室効果ガス排出の重要な制御要素を確定する。

対照＋低地下水位（Control＋LW）と比較して、地下水位を高めることはCOタンパ排出を18%、NタンパO排出を40%著しく減少させたが、最終的にCHタンパ排出を2.5倍増加させた。Control+LWと比較して、高地下水位結合バイオ炭素施用はCOタンパ当量温室効果ガス排出の削減効果が強い。

全体的に言えば、高地下水位とバイオカーボン施用を結合し、土壌総炭素（C）を増加させ、泥炭分解を減少させ、CHランとNランO排出を抑制し、作物の生産量を高めた。

本研究では、土壌の温室効果ガス排出に対する地下水位の変化の影響を明らかにした。本文では地下水位を制御する実験処理を述べたが、高水位と低水位の2種類に言及しただけで、水位は多勾配でリアルタイムの変化を制御することができず、SoilScope制御型蒸張システムもこのような水位制御機能を持っている。

このシステムは澳作が発展した第3世代蒸張計技術を採用し、地下水連通モジュールを配置し、蒸張柱の体内水位を自動的に制御する。水位制御精度は0.2 mmに達することができ、補水、排水精度はさらに0.001 mmに達することができ、地下水位の正確な調整を実現することができ、関連研究に正確な水位データを提供することができる。例えば、地下水の埋没深さが植物の蒸散に与える影響を研究する際、異なる地下水の埋没深さ勾配を正確に設置し、植物の蒸散量の違いを正確に観測することができる。

高精度秤量ユニット、センサーなどを結合し、潜水蒸発量、地表径流量、蒸散量、結露、霧などの各種降水量などの水分変化量を直接記録することができ、データは正確で信頼性がある。秤量式蒸着器のように蒸散分解能を0.01 mmまで正確に測定することができ、水分収支研究に「真の値」データを提供する。

異なる水文条件、例えば自由排水、一定水位、動態水位の変化などをシミュレーションすることができ、また条件の悪い水文事件、例えば豪雨後の排水、干ばつ時の水分補給などのシーンをシミュレーションし、自然過程に対する実験のシミュレーション能力を強化することができる。例えば塩基化土壌の水塩輸送を研究する際、底部境界の排水制御により土壌水分のリンス強度を調節し、水分運動による塩分移動の駆動メカニズムを明確にすることができる。

大田の地下水位を人為的に設定または自動追跡し、自然な田畑の水分状況をシミュレーションし、実験条件をより実環境に近づけ、実験結果の代表性と実用性を高めることができる。例えば、自動追跡水位モードは、自然な畑の水分状態をシミュレートするために、タンク内の水位を大田の地下水位と同じに保つことができる。

また、SoilScope蒸着器は原状土を取ることができ、土柱の面積は1平方メートル、高さは2メートルである。

SoilScope制御型蒸着計原状土を用いた自動地下水位制御、高精度秤量

このシステムはSoilGAS CO 2 CH 4 N 2 O H 2 OオンラインモニタとiChamber-LY蒸着冠層室を結合し、土壌CO 2、CH 4、N 2 O排出フラックスをオンライン、リアルタイムで測定することができる。モニタはレーザー吸収スペクトル原理に基づいて、測定精度はppb級に達した。

SoilGAS CO 2/CH 4/N 2 Oオンラインモニタ

iChamber-LY蒸着冠層室は澳作公司が自主的に開発設計し、昇降制御が可能で、枠と柱がなく、測定点の降雨、風速などの小気候に影響がない。土壌温室ガスフラックス測定にも、群落光合成室にも使用できます。

システム構成の多重制御は、最大27個のクラウンチャンバを有することができる。各冠層室の測定時間は設定可能

iChamber-LY蒸着クラウンチャンバ