王志偉，王 萌，王秋濤，朱曉偉，王春山，王 浩，劉連濤**

氣管材質(zhì)和長度對農(nóng)田小氣候CO2/H2O分析儀讀數(shù)穩(wěn)定時間的影響* 

王志偉1，王 萌2，王秋濤1，朱曉偉2，王春山2，王 浩2，劉連濤2**

(1.保定職業(yè)技術(shù)學(xué)院，保定 071051；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，保定 071001)

CO2和H2O氣體濃度是農(nóng)田小氣候的2個重要指標(biāo)，一般采用CO2/H2O分析儀進(jìn)行測定，為減少人為干擾，需使用氣管將待測區(qū)域氣體傳輸至分析器，而氣管的材質(zhì)及其長度會影響CO2/H2O測定時讀數(shù)穩(wěn)定所需的時間。本研究采用8種常用材質(zhì)的氣管及5種氣管長度進(jìn)行雙因素隨機(jī)區(qū)組試驗，以篩選CO2/H2O測定所需的最佳氣管材質(zhì)及長度。結(jié)果表明：不同材質(zhì)氣管測定CO2濃度的穩(wěn)定時間為9.20～11.47s，測定H2O氣體濃度的穩(wěn)定時間為9.67～18.93s。利用主效可加互作可乘（Additive main effects and multi-plicative interaction，AMMI）模型對CO2/H2O氣體濃度達(dá)到穩(wěn)定的時間進(jìn)行方差分析和穩(wěn)定性分析發(fā)現(xiàn)，在CO2濃度觀測過程中，氣管長度的固定效應(yīng)導(dǎo)致的變異最大，材質(zhì)次之，材質(zhì)與長度互作效應(yīng)較小；各材質(zhì)中，CO2讀數(shù)穩(wěn)定時間最短的為蠕動泵管；在H2O氣體濃度觀測過程中，存在顯著的材質(zhì)和長度間的互作效應(yīng)，其中材質(zhì)的固定效應(yīng)導(dǎo)致的變異最大，長度次之，PVC管的讀數(shù)穩(wěn)定時間最短。不同材質(zhì)與不同長度的交互作用不同，每種材質(zhì)對不同長度都有其特殊的適應(yīng)性。因此，應(yīng)根據(jù)測定指標(biāo)，選擇穩(wěn)定時間短的材質(zhì)和長度，以提高農(nóng)田CO2和H2O氣體濃度的測定效率。

CO2濃度；H2O氣體濃度；穩(wěn)定時間；氣管材質(zhì)；氣管長度；農(nóng)田小氣候

農(nóng)田小氣候一般是指作物地上部分生長環(huán)境的小氣候，可調(diào)節(jié)作物的光合作用、物質(zhì)轉(zhuǎn)運和生理代謝。它的重要指標(biāo)為CO2和H2O濃度，是植物光合作用的基本原料，其濃度的高低直接影響群體性狀、作物產(chǎn)量形成和病蟲害發(fā)生[1?3]。因此，如何快速測定農(nóng)田CO2和H2O的氣體濃度，對農(nóng)業(yè)和生態(tài)科學(xué)研究具有重要意義[4?6]。

CO2測定技術(shù)手段包括光腔衰蕩光譜（CRDS）、傅里葉變換紅外光譜和非色散紅外氣體分析法（NDIR）等[7?10]。在農(nóng)田小氣候測定過程中，基于便攜性及測定精確度的考慮，多采用NDIR法。常見的采用NDIR原理的CO2分析儀有GXH-305型、EGM-5型和LI-840A型。其中EGM-5型和LI-840A型還具有同步監(jiān)測H2O的功能，因此在農(nóng)田小氣候監(jiān)測中經(jīng)常被用到。各種CO2分析儀在測定田間小氣候過程中，為減少人為干擾，需由氣管在氣泵作用下將待測區(qū)域的空氣泵入分析器進(jìn)行分析。但是氣管材質(zhì)和長度容易影響CO2和H2O測定時達(dá)到穩(wěn)定所需的時間，進(jìn)而影響測定效率及精確性。

本研究擬選用8種氣管材質(zhì)和5種長度，探討了氣管材質(zhì)和長度對CO2和H2O濃度測定時穩(wěn)定時間的影響，并利用主效可加互作可乘模型（Additive main effects and multi-plicative interaction，AMMI模型）進(jìn)行CO2和H2O穩(wěn)定時間的分析。旨在探明使用NDIR測定農(nóng)田小氣候CO2和H2O濃度時，不同材質(zhì)和長度下CO2和H2O的穩(wěn)定性，以及CO2和H2O濃度的穩(wěn)定時間在不同材質(zhì)和不同長度間的變異系數(shù)，以期為相關(guān)研究測定農(nóng)田小氣候過程中選取最適宜的氣管材質(zhì)和長度提供參考，提高農(nóng)田CO2和H2O濃度的測定效率。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2017年6?11月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生長調(diào)控實驗室進(jìn)行，試驗環(huán)境CO2和H2O濃度穩(wěn)定。試驗采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，將氣管材質(zhì)和長度作為試驗處理。選取市場常見8類氣管材質(zhì)，分別為紫銅、亞克力、四氟、蠕動泵管、尼龍、硅膠、聚氯乙烯（PVC）和聚氨基甲酸酯（PU）；考慮田間操作的便利性同時免受操作人員活動干擾，且不致引起數(shù)據(jù)穩(wěn)定時間過長，氣管長度設(shè)置5種水平，分別是0.5、1.0、2.0、3.0和4.0m，故試驗共40個處理，5次重復(fù)。蠕動泵管選用市面常見尺寸，其直徑為8mm，內(nèi)徑5mm；其余7種試管材質(zhì)的直徑均為8mm，內(nèi)徑6mm。

1.2 關(guān)鍵儀器

選用LI-840A CO2/H2O分析儀（簡稱LI-840A，美國）NDIR型CO2/H2O氣體分析儀。測量原理是氣體在光腔中對紅外線能量有吸收作用，在校準(zhǔn)范圍內(nèi)不同濃度的CO2/H2O對應(yīng)不同的紅外線吸收比率，據(jù)此連續(xù)監(jiān)測各種環(huán)境條件下CO2和H2O的氣體濃度[11]。LI-840A的光路長度為14cm，CO2量程為0～20000μmol·mol?1，H2O量程為0～60mmol·mol?1。

1.3 試驗方法

試驗開始前，對LI-840A分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。設(shè)置數(shù)據(jù)記錄時間為1s。校準(zhǔn)后預(yù)熱30min，將不同材質(zhì)、長度的氣管安裝到儀器上，另一頭置于穩(wěn)定氣體濃度的待測區(qū)域內(nèi)。

氣管安裝好后開始計時，至CO2、H2O濃度穩(wěn)定為止。判斷濃度達(dá)到穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)為：當(dāng)某個時刻與上1min測定的CO2濃度差值≤1μmol·mol?1、H2O濃度差值≤0.5mmol·mol?1時，該時刻與開始測定時刻之差即為達(dá)到穩(wěn)定的時間。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用DPS 7.05版數(shù)據(jù)分析軟件中的AMMI模型進(jìn)行CO2濃度和H2O濃度穩(wěn)定時間的方差分析和穩(wěn)定性分析。AMMI模型計算方法參照張澤等[12]方法進(jìn)行計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 氣管長度和材質(zhì)對CO2/H2O讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定時間的影響

由表1可知，8種供試材質(zhì)氣管用于CO2、H2O氣體濃度測定時其讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定的時間均存在差別。整體趨勢表現(xiàn)為用于CO2濃度測定時達(dá)到穩(wěn)定時間的差別較小，而測定H2O濃度的差別較大。氣管長度對兩種氣體測定時達(dá)到穩(wěn)定的時間表現(xiàn)為，不同氣管材質(zhì)均以0.5m長度達(dá)到穩(wěn)定的時間最短，每一種材質(zhì)隨著氣管長度的增加，達(dá)到穩(wěn)定的時間也隨之增加。

由表1可知，采用不同氣管材質(zhì)對CO2、H2O氣體濃度測定時，部分材料之間達(dá)到穩(wěn)定的時間具有顯著差異。CO2濃度測定時達(dá)到穩(wěn)定時間的變異系數(shù)小于對H2O濃度的測定。各供試材質(zhì)氣管中，CO2濃度達(dá)到穩(wěn)定所需時間最短的是蠕動泵管，平均時間為9.20s，其次為尼龍管（10.13s），最長的為紫銅管（11.47s）。H2O濃度測定時達(dá)到穩(wěn)定所需時間最短的材質(zhì)為PVC管，平均時間為9.67s，其次為紫銅管（10.60s），硅膠管達(dá)到穩(wěn)定時間最長，達(dá)到18.93s，是PVC管的1.9倍。

2.2 CO2/H2O濃度測定時穩(wěn)定時間的AMMI模型分析

2.2.1 方差分析和AMMI模型分析

CO2濃度測定時穩(wěn)定時間的方差分析和AMMI分析結(jié)果（表2）認(rèn)為，氣管長度導(dǎo)致測定時達(dá)到穩(wěn)定時間的變異的平方和占總平方和的63.90%，氣管材質(zhì)的變異的平方和占總平方和的28.38%，氣管長度與材質(zhì)互作效應(yīng)變異的平方和僅占7.70%。由此可知，對CO2濃度穩(wěn)定時間這一變異幅度較小的指標(biāo)，供試氣管的長度起著主要作用，也即氣管長度差異的固定效應(yīng)在達(dá)到穩(wěn)定時間的變異中發(fā)揮主要作用。為明確CO2濃度穩(wěn)定時間測定中氣管長度和材質(zhì)互作的有效性，采用AMMI模型進(jìn)行分析，前3項互作主成分得分（IPCA）分別解釋了材質(zhì)和長度互作效應(yīng)總平方和的54.49%、31.49%和0，其中前兩項解釋了互作效應(yīng)的85.98%，因此，認(rèn)為兩者的互作有效。

表1 不同材質(zhì)和長度氣管進(jìn)行CO2/H2O氣體濃度測定時穩(wěn)定時間的比較（s）

注：同列小寫字母表示處理間在0.05水平下的差異顯著性。下同。

Note: Lowercase within the same column indicates the difference significance at 0.05 level. The same as below.

表2 CO2濃度測定時讀數(shù)穩(wěn)定時間的方差分析和AMMI分析

Note: DF is degree of freedom, SS is sum of squares, MS is mean of squares. The same as below.

表3為對H2O濃度測定時穩(wěn)定時間的方差分析和AMMI分析，由表可知，氣管材質(zhì)變異的平方和占總平方和的56.28%，氣管長度變異的平方和占總平方和的31.56%，材質(zhì)與長度互作效應(yīng)變異的平方和僅占12.17%。由此可知，對H2O濃度測定時穩(wěn)定時間這一變異幅度較大的指標(biāo)來說，供試氣管材質(zhì)起到最主要的作用，也即氣管材質(zhì)差異的固定效應(yīng)在達(dá)到穩(wěn)定時間的變異發(fā)揮主要作用。采用AMMI模型分析氣管長度與材質(zhì)互作的有效性，結(jié)果表明，材質(zhì)與長度的互作效應(yīng)均達(dá)到了極顯著水平，前3項互作主成分得分（IPCA）分別解釋了材質(zhì)與長度互作效應(yīng)總平方和的90.97%、5.91%和2.66%，說明材質(zhì)與長度的互作效應(yīng)有效。

表3 H2O氣體濃度測定時讀數(shù)穩(wěn)定時間的方差分析和AMMI分析

2.2.2 AMMI模型分析的結(jié)果

從材質(zhì)和長度的AMMI雙標(biāo)圖可知，CO2濃度測定時的穩(wěn)定時間（圖1a），材質(zhì)圖標(biāo)和長度圖標(biāo)均較分散，說明氣管的材質(zhì)間和長度間的變異均較大，由圖還可見，材質(zhì)8（蠕動泵管）的CO2濃度穩(wěn)定時間最短，材質(zhì)1（紫銅管）的穩(wěn)定時間最長。圖1a中，材質(zhì)的IPCA1值越接近零，說明材質(zhì)與長度的交互作用越小，CO2濃度測定時穩(wěn)定時間表現(xiàn)穩(wěn)定。材質(zhì)4（尼龍管）、5（PU管）、3（四氟管）和2（亞克力管）4種材質(zhì)的IPCA1值在零點橫線的附近，說明這些材質(zhì)對長度的敏感程度較差，穩(wěn)定性較好；而材質(zhì)6（硅膠管）和7（PVC管）的IPCA1值遠(yuǎn)離零點橫線，說明這些材質(zhì)對長度敏感，穩(wěn)定性較差。

圖1b可見，H2O濃度測定時的穩(wěn)定時間，材質(zhì)7（PVC管）和長度A（0.5m）所需穩(wěn)定時間最短，材質(zhì)6（硅膠管）和長度E（4m）的穩(wěn)定時間最長。圖中顯示，材質(zhì)5（PU管）和8（蠕動泵管）的IPCA1值在零點橫線的附近，說明這兩種材質(zhì)在H2O濃度穩(wěn)定時間中對長度的敏感程度較差，穩(wěn)定性好，而材質(zhì)1（紫銅管）和6（硅膠管）則與之相反，穩(wěn)定性差；各長度處理間的IPCA1值也有較大差異，長度C（2m）的IPCA1值在零點附近，說明在長度C（2m）時各材質(zhì)測定H2O濃度的穩(wěn)定時間較短。

圖1 主效應(yīng)和交互作用的AMMI雙標(biāo)圖

注：1、2、3、4、5、6、7和8分別代表材質(zhì)紫銅軟管、亞克力管、四氟管、尼龍管、PU管、硅膠管、PVC管和蠕動泵管；A、B、C、D和E分別代表長度為0.5、1.0、2.0、3.0和4.0m。

Note：1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 and 8 respectively represent copper hose, acrylic pipe, tetrafluoron pipe, nylon pipe, PU pipe, silicone pipe, PVC pipe and peristaltic pump pipe. A, B, C, D and E represent lengths of 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 and 4.0m, respectively.

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

Su等[13?14]用沸石等材質(zhì)檢測CO2穩(wěn)定性時，發(fā)現(xiàn)沸石可吸附CO2，引起損失，吸附能力的大小隨著吸附溫度的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，從而對CO2濃度測定的穩(wěn)定性造成一定的影響。Kowalczyk等[15]研究CO2在單壁碳納米管中的穩(wěn)定性時發(fā)現(xiàn)，單壁碳納米管能夠表現(xiàn)出良好的氣體存儲能力，但會隨著吸附壓力和孔徑大小的改變而變化。本試驗的研究結(jié)果與之相近，8種氣管材質(zhì)下CO2濃度測試時達(dá)到的穩(wěn)定時間范圍在9.20～11.47s，其中蠕動泵管最小，紫銅管最大。有關(guān)氣管長度對測定CO2濃度時達(dá)到穩(wěn)定時間的研究報道甚少，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣管材質(zhì)及其長度均會影響CO2測定時達(dá)到穩(wěn)定的時間，氣管長度越短穩(wěn)定越快。兩種因素（材質(zhì)和長度）互相關(guān)聯(lián)，氣管長度對CO2測定時達(dá)到穩(wěn)定時間的影響大于材質(zhì)。

在不同材質(zhì)對H2O測定時穩(wěn)定時間的研究方面，有研究認(rèn)為材質(zhì)表面能夠吸附不同厚度的多層水膜，從而影響到H2O濃度的穩(wěn)定時間，主要是材質(zhì)表面的不同引起對H2O阻礙的影響不同[16?17]；羅斌等[18]研究不同濕度條件下復(fù)合材質(zhì)彈性模量中發(fā)現(xiàn)，材質(zhì)從干燥狀態(tài)置于空氣中，其內(nèi)部含水量會發(fā)生動態(tài)變化；史路陽等[19]在稻草板與常見材質(zhì)調(diào)濕特性對比試驗中發(fā)現(xiàn)，材質(zhì)的厚度對H2O穩(wěn)定性沒有明顯影響，但材質(zhì)的不同對H2O穩(wěn)定性的影響不同；張玉會等[20]在SiO2氣凝膠復(fù)合保溫材質(zhì)的熱濕性能研究中，測試了不同濕度環(huán)境下復(fù)合材質(zhì)對H2O的影響，結(jié)果表明該材質(zhì)對促進(jìn)H2O的穩(wěn)定具有很好的應(yīng)用價值。本研究發(fā)現(xiàn)，不同氣管材質(zhì)及其長度均會影響到H2O濃度測定時達(dá)到穩(wěn)定的時間，8種氣管材質(zhì)下H2O濃度測試時達(dá)到的穩(wěn)定時間范圍為9.67～18.93s，差異較大，其中PVC管達(dá)到穩(wěn)定的時間最短，硅膠管最長。AMMI分析表明材質(zhì)與長度間的互作效應(yīng)，其中材質(zhì)的固定效應(yīng)對H2O濃度測定時穩(wěn)定時間的影響大于長度。

3.2 結(jié)論

研究表明，在使用二氧化碳和水分分析儀測定農(nóng)田小氣候時，選用8種氣管材質(zhì)和5種長度進(jìn)行測試，CO2濃度達(dá)到穩(wěn)定的時間為9.20～11.47s，其中蠕動泵管的穩(wěn)定時間最短，紫銅管最長；氣管長度越短穩(wěn)定越快。H2O濃度達(dá)到的穩(wěn)定時間為9.67～18.93s，其中PVC管達(dá)到穩(wěn)定的時間最短，硅膠管最長。AMMI分析表明材質(zhì)與長度間的互作效應(yīng)，氣管長度的固定效應(yīng)對CO2濃度測定時穩(wěn)定時間的影響大于材質(zhì)，而材質(zhì)的固定效應(yīng)對H2O濃度測定時穩(wěn)定時間的影響大于長度。因此，測定CO2時應(yīng)盡量縮小氣管長度，而測定H2O時，應(yīng)優(yōu)先考慮材質(zhì)。在農(nóng)田小氣候測定時，應(yīng)根據(jù)測定指標(biāo)選擇穩(wěn)定時間短的材質(zhì)和長度，以提高農(nóng)田CO2和H2O濃度測定效率。

[1]Ainsworth E A,Davey P A,Bernacchi C J,et al. A meta- analysis of elevated CO2effects soybean physiology,growth and yield[J]. Global Change Biology,2002,8(8):695-709.

[2]邵志成.基于作物需求的設(shè)施二氧化碳智能調(diào)控技術(shù)研發(fā)[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2017.

Shao Z C.Carbon dioxide intelligent regulate strategy for greenhouse based on crop’s physiology demand[D].Yangling: Northwest A &F Universit,2017.(in Chinese)

[3]姜帥,居輝,韓雪,等.CO2肥效及水肥條件對作物影響研究進(jìn)展[J].核農(nóng)學(xué)報,2013,27(11):1783-1789.

Jiang S,Ju H,Han X,et al.Effects of CO2fertilization,water and nutrient conditions on crops:a review[J].Journal of Nuclear Agricultural Sciences,2013,27(11):1783-1789.(in Chinese)

[4]van Ittersum M K,Cassman K G,Grassini P,et al.Yield gap analysis with local to global relevance:a review[J].Field Crops Research,2013,143:4-17.

[5]王建林,溫學(xué)發(fā),趙風(fēng)華,等.CO2濃度倍增對8種作物葉片光合作用、蒸騰作用和水分利用效率的影響[J].植物生態(tài)學(xué)報,2012,36(5):438-446.

Wang J L,Wen X F,Zhao F H,et al. Effects of doubled CO2concentration on leaf photosynthesis,transpiration and water use efficiency of eight crop species[J].Chinese Journal of Plant Ecology,2012,36(5):438-446.(in Chinese)

[6]盧澤華,白麟.作物吸水模型研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[A].中國水利學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會文集[C].中國水利學(xué)會2013年學(xué)術(shù)年會,2013:422-431.

Lu Z H,Bai L.Research status and development trend of crop water absorption model[A].conference 2013[C].China Water Conservancy Society Annual Academic in 2013,2013:422-431.(in Chinese)

[7]溫玉璞,徐曉斌,邵志清,等.用非色散紅外氣體分析儀進(jìn)行大氣CO2本底濃度的測量[J].應(yīng)用氣象學(xué)報,1993,4(4): 476-480.

Wen Y P,Xu X B,Shao Z Q,et al.Measurement of the atmospheric CO2concentration with the nondispersive infrared gases analyzer[J]. Quarterly Journal of Applied Meteorology,1993,4(4):476-480.(in Chinese)

[8]方雙喜,周凌晞,臧昆鵬,等.光腔衰蕩光譜(CRDS)法觀測我國4個本底站大氣CO2[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2011,31(3):624- 629.

Fang S X,Zhou L X,Zang K P,et al. Measurement of atmospheric CO2mixing ratio by cavity ring-down spectroscopy (CRDS)at the 4 background stations in China[J].Acta Scientiae Circumstantiae,2011,31(3):624-629.(in Chinese)

[9]單昌功,王薇,劉誠,等.基于傅里葉變換紅外光譜技術(shù)測量大氣中CO2的穩(wěn)定同位素比值[J].物理學(xué)報,2017,66(22): 149-157.

Shan C G,Wang W,Liu C,et al.Detection of stable isotopic ratio of atmospheric CO2based on Fourier transform infrared spectroscopy[J].Acta Phys. Sin. 2017,66(22):149-157.(in Chinese)

[10]雷莉萍,鐘惠,賀忠華,等.人為排放所引起大氣CO2濃度變化的衛(wèi)星遙感觀測評估[J].科學(xué)通報,2017,62(25):2941- 2950.

Lei L P,Zhong H,He Z H,et al.Assessment of atmospheric CO2concentration enhancement from anthropogenic emissions based on satellite observations[J]. Chin Sci Bull,2017,62(25): 2941-2950. (in Chinese)

[11]李漢超,劉壽東,鄧力琛,等.LI-840A CO2/H2O氣體分析儀的恒溫改進(jìn)及校標(biāo)方法[J].科學(xué)技術(shù)與工程,2014,14(20): 5-11.

Li H C,Liu S D,Deng L S,et al.The constant temperature improvement and calibration method of LI-840A CO2/H2O gas analyzer[J].Science Technology and Engineering,2014, 14(20):5-11. (in Chinese)

[12]張澤,魯成.基于AMMI模型的品種穩(wěn)定性分析[J].作物學(xué)報,1998,24(3):304-309.

Zhang Z,Lu C.Analysis of variety stability based on the AMMI Model[J].Acta Agronomica Sinica,1998,24(3):304- 309.(in Chinese)

[13]Su F,Lu C,Kuo S C,et al. Adsorption of CO2on amine- functionalized Y-type zeolites[J].Energy Fuels,2010,24(2): 1441-1448.

[14]Li P,Tezel F H.Adsorption separation of N2,O2,CO2and CH4gases by β-zeolite[J].Microporous and Mesoporous Materials, 2007,98(1-3):94-101.

[15]Kowalczyk P,Furmaniak S,Gauden P A,et al. Optimal single- walled carbon nanotube vessels for short-term reversible storage of carbon dioxide at ambient temperatures[J]. Journal of Physical Chemistry C,2010,114(49):21465-21473.

[16]Scherge M,Li X,Schaefer J A.The effect of water on friction of MEMS[J].Tribology Letters,1999,6(3-4):215-220.

[17]Patton S T,Eapen K C,Zabinski J S.Effects of adsorbed water and sample aging in air on the μN level adhesion force between Si(100) and silicon nitride[J].Tribology International, 2001,34(7):481-491.

[18]羅斌,王延杰.一種等效測量不同濕度條件下離子聚合物金屬復(fù)合材料彈性模量的方法[J].功能材料,2016,(S2): 116-119.

Luo B,Wang Y J. A equivalent method to measure the elastic modulus of ionic polymermental composites under different humidity conditions[J].Journal of Functional Materials,2016, (S2): 116-119.(in Chinese)

[19]史路陽,劉京,張會波.稻草板與常見建筑材料調(diào)濕特性對比實驗[J].建筑科學(xué),2017,33(2):42-46.

Shi L Y,Liu J,Zhang H B. Experiments for comparing the hygroscopicity of straw panel with other hygroscopic building materials[J].Building Science,2017,33(2):42-46. (in Chinese)

[20]張玉會,劉燕妮,楊建明,等. SiO2氣凝膠復(fù)合保溫材料的熱濕性能研究[J].新型建筑材料,2017,(3):67-71.

Zhang Y H,Liu Y N,Yang J M,et al. Hygrothermal performance of silica aerogel composite for thermal insulation material[J]. New Building Materials,2017,(3): 67-71. (in Chinese)

Effect of Hose Material and Length on the Stability Time of CO2/H2O Analyzer in Farmland Microclimate

WANG Zhi-wei1, WANG Meng2, WANG Qiu-tao1, ZHU Xiao-wei2, WANG Chun-shan2, WANG Hao2, LIU Lian-tao2

(1.Baoding Vocational and Technical College, Baoding 071051, China；2.Agricultural University of Hebei, Baoding 071001)

Concentrations of CO2and H2O are important indicators of farmland microclimate. When using CO2and H2O analyzers to determine indicators in the field, the hose must be used to transfer the gas to the analyzer，but the material and length of the hose will affect the setting time and accuracy of the CO2and H2O when they were determined. In this study, 8 hoses and 5 lengths were used to screen the best material and length for CO2and H2O measurements. The results showed that the setting times of CO2in different material hoses were in 9.20?11.47s, and the setting times of H2O were in 9.67?18.93s. The stability analysis of the setting time of CO2and H2O using the AMMI model shows that in the CO2concentration stability, the fixed effect caused by the length was the largest, followed by the material, and the material and the length were mutually exclusive. The setting time of CO2concentration of the peristaltic pump tube in the material was the shortest; while in the setting time of H2O concentration, there was a significant interaction effect between the material and the length, in which the fixed effect caused by the material was the largest, and the length in the second place, and the setting time of H2O concentration of Polyvinyl chloride(PVC) pipe was the shortest. Different materials had different interactions with different lengths. Each material had its own special adaptability to different lengths. Therefore, in the test process, chose the material and length of the shortest setting time according to the required measurement indicators to ensure the accuracy and efficiency of the data.

CO2concentration; H2O concentration; Setting time; Hose material; Hose length; Microclimate of field

10.3969/j.issn.1000-6362.2019.12.006

王志偉,王萌,王秋濤,等.氣管材質(zhì)和長度對農(nóng)田小氣候CO2/H2O分析儀讀數(shù)穩(wěn)定時間的影響[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2019,40(12):793-799

2019?05?10

。E-mail：liultday@126.com

國家自然科學(xué)基金（31571610）；河北省自然科學(xué)基金（C2016204088）；河北農(nóng)業(yè)大學(xué)作物學(xué)科梯隊建設(shè)基金（TD2016C318）

王志偉（1980?），講師，碩士，研究方向為作物栽培生理。E-mail：bdwangzhiwei@126.com