原文以 Quantifying water and CO2 fluxes and water use efficiencies across irrigated C3 and C4 crops in a humid climate 為標題發(fā)表在Science of the Total Environment（IF=6.551）上。
作者 | Saseendran S. Anapalli, Daniel K. Fisher, Krishna N. Reddy 等
翻譯 | 子毅
地下水是在數百萬(wàn)年地質(zhì)年代中逐漸形成的。在農業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)節制的抽取地下水會(huì )導致這些珍貴的水資源出現枯竭。
同時(shí)，溫室氣體排放造成大氣升溫，這會(huì )進(jìn)一步引發(fā)農作物需水量增加。
了解農作物的水分利用效率非常重要，這不僅有助于發(fā)展生態(tài)友好型的農業(yè)產(chǎn)業(yè)，還有助于定量評估農業(yè)生態(tài)系統的溫室氣體排放。
研究者使用渦度協(xié)方差方法，定量研究了C4作物玉米以及C3作物大豆（Soybean）和棉花的生態(tài)系統水分利用效率EWUE。
實(shí)驗地位于美國密西西比河流域下游三角洲。這里氣候濕潤，土壤以黏土為主。研究者同步采集了實(shí)驗樣地的小氣候環(huán)境因子數據。
結果顯示，在2017年生長(cháng)季內，3種作物生態(tài)系統都表現為碳（CO2）匯。
玉米、大豆和棉花樣地的CO2交換量分別為-31,331、-23,563和-8856 kg ha-1（負號說(shuō)明CO2通量的方向是從大氣進(jìn)入生態(tài)系統），蒸散量分別為483、552和367mm。
在季節尺度上，棉花樣地NEE（Net Ecosystem Exchange）比玉米樣地低72%，比大豆樣地低62%。
半小時(shí)NEE數據平均最大值：玉米、大豆和棉花樣地分別為-33.6，-27.2和-14.2 kg CO2ha-1。NEE日尺度平均值分別為-258、-169和 -65 kg CO2 ha-1。
和C3作物大豆和棉花樣地數據對比，C4作物玉米生態(tài)系統水分利用效率EWUE更高。
LI-7500RS開(kāi)路式CO2/H2O分析儀在本研究中的作用
LI-COR渦度協(xié)方差通量測量系統
使用LI-7500RS開(kāi)路式CO2/H2O分析儀（LI-COR, Inc., Lincoln, NE USA）測量玉米、大豆和棉花樣地大氣湍流運動(dòng)中的CO2和H2O濃度。
使用GILL-WM（Gill Instruments, Lymington, UK）三維超聲風(fēng)速儀測量湍流在垂直方向上的運動(dòng)速度。儀器采樣頻率10Hz。
為了確保數據的準確性，每年實(shí)驗前將所有儀器統一校準。
儀器安裝在約兩倍冠層高度的位置，通量塔高度可調。
整個(gè)生長(cháng)季內，玉米冠層最大值約2.15m，大豆冠層最大值約1.2m，棉花冠層最大值約1.0m。
冠層平均高度每增加5cm，就相應升高儀器所在位置，確保冠層頂部和儀器之間的垂直距離保持不變。
原文中的主要儀器照片和數據圖
