AgriLife Research正在研究温室气体排放

阿马里洛—得益于最近对农作物施肥,耕作和饲料场操作产生的温室气体排放的担忧,德克萨斯州阿马里洛的AgriLife研究科学家正在着手一项新的研究。

AgriLife Research空气质量工程师Ken Casey博士和研究化学家Al Caramanica添加了一些新的实验室工具,以帮助测量三种温室气体:一氧化二氮,二氧化碳和甲烷。

凯西最近购买了一套瓦里安(Varian)气相色谱仪,该色谱仪配备了三个检测器,用于自动从气密瓶中注入气体样品,从而可以同时检测进料场中样品中的所有三种气体。

“我们使用非流通非稳态腔室,该腔室收集表面上的排放物(在这种情况下为笔中的粪便),然后使用注射器从腔室内的空气空间中抽取气体样本注入小瓶进行测试,” Casey said.

Caramanica说,在将小瓶装满野外样品之前,先用氦气冲洗两次,然后抽空。当返回实验室后,将这些样品瓶放在自动进样器中的气相色谱仪上,并通过三个不同的检测器运行样品以确定一氧化二氮,二氧化碳和甲烷的量。

他说每个样品大约需要五分钟的时间进行测试。借助自动进样器,他们可以收集128个样品并将其装入托盘中进行处理,然后第二天再回来整理数据。

研究人员解释说,从整个笔的各个位置以15分钟为间隔取样:在放置腔室时,在15分钟和30分钟时确定排放物的累积。

“这个工作领域将主要集中于一氧化二氮,” Casey said.

他说,一氧化二氮的潜力约为二氧化碳的全球变暖潜力的310倍。它是通过硝化和反硝化微生物过程作为氮循环的一部分而产生的,这些过程负责将牲畜粪便和尿液中的有机氮转化为植物吸收和利用的无机形式。

凯西说,一氧化二氮还有许多其他来源,但他的研究仅与饲料场有关。他们研究的三个主要目标是:

  • 检测和量化肉牛饲养场粪便管理系统(尤其是一氧化二氮)的温室气体排放量,因为它具有更大的吸收地球的能力’s radiative energy.
  • 确定当地饲养场产生的温室气体基准通量率。
  • 帮助建立有助于减少排放的粪便管理技术。

“我们想尝试了解正在排放多少,” Casey said. “但是我们也希望整个饲料场和时间上会有很大的变化,因此我们希望了解控制排放的机制。”

除了在潮湿和干燥条件下进行测试外,该研究还将长期进行,以便在不同的季节进行测试,然后将饲料院的笔垫的一部分提起并送至可以操纵条件以确定条件的温室中。机械地发生了什么,凯西说。

“我们可能需要几年的时间才能合理地掌握这些机制,” he said. “在三到六个月内,我们将测出笔的空间变异性,但随后还需要计算季节变异性。”

凯西说,他们的小型试验室工作将与得克萨斯州A州的布罗克·福克纳博士合作进行补充&M大学学院站研究助理教授,拥有开放路径傅立叶变换红外光谱仪单元。

在福克纳’卡西说,在工作中,光谱仪放在进料场顺风边缘的一端,红外光源放在另一端,它沿着两者之间的路径测量目标气体浓度。通过在同一个饲料场中运行两个测试,他们可以了解结果的比较。

“我们致力于量化饲料场的温室气体排放量,” he said. “我们想了解造成最大排放量的可变性和环境,并确定确定正确数字的方法。然后,我们希望帮助确定可以将其保持在最低级别的管理实践。”



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