国家标准与技术研究所 研究人员使用NIST的阿格里科姆同时测量了堪萨斯州肉牛饲养场周围大气中甲烷、氨、二氧化碳和水蒸气的排放量
信用:哈纳切克/NIST 在光学频率梳首次作为光的标尺出现后，随之而来的是衍生产品，包括测量星光的天文频率梳和探测天然气泄漏的雷达状频率梳系统
现在，研究人员已经揭开了测量奶牛打嗝的“农业梳”
阿格里科姆可以帮助优化农业生产过程，减少温室气体的产生
来自美国国家标准与技术研究所(NIST)和堪萨斯州立大学(KSU)的研究人员使用NIST的阿格里科姆同时测量了堪萨斯州肉牛饲养场周围大气中甲烷、氨、二氧化碳和水蒸气的排放量
NIST仪器是一个双梳系统，它根据红外光在露天路径上来回传播时被大气吸收的准确色度和数量来识别痕量气体
在《科学进展》描述的，示范是第一次在农业环境中使用频率梳
便携式系统安装在饲养场旁边的拖车里
激光经过特殊放大和过滤，瞄准特定气体
研究人员测量了包含大约300头奶牛的围栏的逆风和顺风两个100米路径上的气体
这项实验主要针对甲烷和氨，因为牲畜(主要是牛)排放的甲烷和氨是美国最大的温室气体
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人为甲烷(一种主要温室气体)和氨的来源是一种重要的大气污染物
这些测量记录了牛的消化过程和地面粪便的排放
阿格里科姆以百万分之25的精确度测量了甲烷和氨的浓度
阿格里科姆的甲烷检测结果与商用传感器的结果相当，后者在饲养场边缘的多个入口对空气进行采样
梳状系统对氨特别有用，因为这种气体是粘性的，很难用基于入口的系统来测量
此外，agricomb可以同时测量多种气体，这对传统系统来说是一个挑战
最后，根据这篇论文，虽然商业传感器测量精确的背景水平更快，但阿格里科姆更精确地捕捉顺风羽流，从而可以更好地表征气体源
对于计划中的未来对牧场上稀疏分布的奶牛甲烷的测量来说，精确度的提高至关重要，这是一个更具挑战性的问题
该论文建议，新旧技术的一致激发了人们的信心，即农业生物传感器可用于精确量化农业环境中的气体
agricomb的优势包括对宽范围红外光的灵敏度、高精度、无需校准即可同时检测多种气体，以及测量设置的灵活性
将两把不同“齿”间距的梳子配对以识别准确的光的颜色使得分析更加精确
由于商业农场的管理实践和牛的特性不同，估计牲畜的甲烷排放量很有挑战性
此外，根据这篇论文，牛吃什么会影响排放，但在国家库存中没有考虑，导致温室气体排放模型存在很大的不确定性
堪萨斯饲养场的牛吃干草和玉米青贮饲料的混合物
NIST物理学家布莱恩·沃什伯恩说:“未来我们的计划是与KSU合作进行牧场测量，那里的牛吃当地的草。”
“不同的饲料，加上草原土壤中消耗甲烷的微生物活动，可能意味着牧场中的大气甲烷产量低于饲养场
牛一生中大约有75%的时间是在牧场上度过的，因此这一测量结果更能代表甲烷的净产量
这也是一个更难的测量，因为它将发生在更大的区域，大约500米乘500米，动物更少，大约40头
" 研究人员建议，通过在大空间范围内同时测量多种气体，农业梳可以支持精确农业——使用新技术来提高产量，这使得设计更清洁、更高产的农场成为可能
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