Apesar da alta produtividade agrícola, a turba drenada e cultivada é extremamente degradável e é uma importante fonte de emissões de gases de efeito estufa (GEE). Este estudo explora o potencial da regulação do nível das águas subterrâneas e da aplicação de biocarvão para mitigar a perda de gases de efeito estufa da turba agrícola. No entanto, em condições de alto nível subterrâneo (MT), equilibrar a demanda de produção agrícola e garantir o funcionamento do ecossistema de turba é um grande desafio. Assim, o cultivo de salada em um experimento ecológico controlado com níveis elevados (HW −10 cm) ou baixos (LW −15 cm) de tratamento de águas subterrâneas monitorou as emissões de dióxido de carbono (CO₂), metano (CH4) e óxido de nitrogênio (N₂O) durante quatro meses. Ao mesmo tempo, a solução do solo, o crescimento das plantas e a sequência microbiana são medidos para determinar os principais fatores de controle das emissões de gases de efeito estufa.

O aumento do nível das águas subterrâneas reduziu significativamente as emissões de CO2 em 18% e N₂O em 40% em comparação com o nível de controle + baixo (Control + LW), mas acabou aumentando as emissões de CH4 em 2,5 vezes. O nível elevado das águas subterrâneas combinado com a aplicação de biocarvão é mais eficaz na redução das emissões de gases de efeito estufa equivalentes a CO2 do que o Control+LW.

No geral, altos níveis de água subterrânea, combinados com a aplicação de biocarvão, aumentaram o carbono total do solo (C), reduziram a decomposição da turba, inibiram as emissões de CH4 e N₂O e aumentaram o rendimento das culturas.

Este estudo revela o impacto das mudanças no nível das águas subterrâneas nas emissões de gases de efeito estufa do solo. O texto descreve o tratamento experimental para controlar o nível das águas subterrâneas, mas apenas menciona os níveis altos e baixos, o nível da água não pode controlar variações em tempo real em vários gradientes, e o sistema de vaporização controlado SoilScope também tem essa função de controle do nível da água.

Este sistema utiliza a tecnologia de vaporímetro de terceira geração desenvolvida pela Macau, configurando um módulo de conexão de água subterrânea para controlar automaticamente o nível da água no corpo da coluna de vaporização. A precisão de controle do nível da água pode chegar a 0,2 mm, a precisão de reabastecimento e drenagem pode até chegar a 0,001 mm, o que permite o regulamento preciso do nível da água subterrânea e fornece dados precisos do nível da água para estudos relevantes. Por exemplo, ao estudar o efeito da profundidade das águas subterrâneas na evaporação das plantas, é possível definir com precisão diferentes gradientes de profundidade das águas subterrâneas para observar com precisão as diferenças na quantidade de evaporação das plantas.

Em combinação com unidades de pesagem de alta precisão, sensores, etc., podem registrar diretamente a quantidade de mudança de umidade, como a evaporação de mergulho, o fluxo de superfície, a evaporação, a exposição, a névoa e vários tipos de precipitação, etc., os dados são precisos e confiáveis. O vaporômetro pesado pode medir com precisão a resolução de evaporação de até 0,01 mm, fornecendo dados “verdadeiros” para estudos de saldo de água.

Pode simular diferentes condições hidrológicas, como drenagem livre, nível constante, mudança dinâmica do nível da água, etc., e também pode simular eventos hidrológicos em condições ruins, como drenagem após chuvas fortes, reabastecimento de água durante secas e outros cenários, melhorando a capacidade de simulação de processos naturais experimentais. Por exemplo, ao estudar o transporte de sal de água no solo salinizado, a intensidade de lavagem da umidade do solo pode ser ajustada através do controle de drenagem na fronteira inferior para determinar o mecanismo de condução do movimento de água para a migração de sal.

Capacidade de definir artificialmente ou rastrear automaticamente o nível de água subterrânea em grandes campos, simulando as condições naturais de humidade no campo, aproximando as condições experimentais do ambiente real e melhorando a representatividade e a utilidade dos resultados experimentais. Por exemplo, o modo de rastreamento automático do nível da água mantém o nível da água dentro do tanque igual ao nível das águas subterrâneas de grandes campos para simular as condições naturais de umidade no campo.

Além disso, o vaporizador SoilScope pode extrair o solo original, com uma área de coluna de solo de 1 metro quadrado e 2 metros de altura.

Vaporímetro controlado SoilScope para extração do solo original Controle automático do nível das águas subterrâneas, pesagem de alta precisão

O sistema combina o monitor on-line SoilGAS CO2 CH4 N2O H2O com a câmara de coronação de evaporação iChamber-LY para medir os fluxos de emissões de CO2, CH4 e N2O do solo on-line e em tempo real. O monitor é baseado no princípio do espectro de absorção do laser e a precisão da medição atinge o nível de ppb.

Monitor de CO2/CH4/N2O em linha SoilGAS

O iChamber-LY foi concebido e desenvolvido independentemente pela Macao Company, com elevação e descida controladas, sem bordas e colunas verticais, sem impacto em microclimas como chuva no ponto de medição, velocidade do vento e outros. Pode ser usado tanto para medição do fluxo de gases de efeito estufa do solo quanto como câmara de fotossíntese comunitária.

O sistema de controle multiplex configurado pode ter até 27 câmaras de coroa. O tempo de medição para cada câmara de coroa pode ser ajustado

Câmara de coroa de vaporização iChamber-LY