土壤呼吸是土壤生态系统中微生物和植物根系呼吸作用的总和，反映了土壤中有机物质的分解与转化过程，对土壤肥力、碳循环以及生态系统健康具有重要意义。通过研究土壤呼吸，可以深入了解土壤微生物群落的活性、土壤有机碳的动态变化以及土壤生态系统的整体功能。近年来，随着对土壤健康和生态系统可持续性研究的不断深入，土壤呼吸作为关键指标之一，受到了广泛关注。
易科泰公司先后推出了易科泰SoilLab多通道实验室土壤呼吸测量系统、SoilBox便携式多功能土壤呼吸测量系统、荧光光纤土壤氧气测量仪、EcoTech多通道土壤动物呼吸代谢测量系统、土壤动物呼吸代谢与活动监测测量系统等多款产品，为土壤研究提供从实验室到野外的解决方案。
图1 左：RF-O2荧光光纤土壤氧气测量仪；中：EGA60多通道土壤动物气体交换测量系统；右：Soilbox-343便携式土壤呼吸测量系统
文献1：土壤呼吸分析助力农业可持续发展
在一项由Cornell University研究团队开展的实验中，研究人员利用实验室土壤呼吸测量系统评估了不同类型土壤改良剂对玉米根际土壤呼吸作用的影响。实验设计了三种处理组：对照组（仅添加化学肥料）、EBPR生物污泥处理组和佛蒙特堆肥处理组。
图2不同土壤改良剂处理对土壤呼吸速率的影响
结果显示，施用EBPR和佛蒙特堆肥实验组的根际土壤CO?呼吸速率显著高于仅施用化学肥料的对照组，表明EBPR生物固体和佛蒙特堆肥显著增强了根际土壤微生物的活性。其中，EBPR生物固体处理的玉米在株高、叶片数量和茎粗等方面表现最 佳，且养分缺乏最少，进一步证实了EBPR生物固体在农业中的应用潜力。
文献2：塑料覆盖对梨园表层土壤微生物碳和结构稳定性的影响
在果园生态系统中，土壤呼吸和有机碳（SOC）矿化是评估土壤健康和碳循环的关键指标。然而，传统测量方法在精度和操作上存在局限性。为了克服这些限制并深入研究果园土壤的碳循环过程，北京农林科学院研究人员开展了为期四年的实验，比较了无覆盖（NM）和塑料覆盖（PM）两种处理方式对土壤呼吸和有机碳矿化的影响。
研究采用便携式土壤呼吸测量系统，实时监测土壤呼吸过程中释放的二氧化碳浓度变化，测量土壤表面呼吸速率。此外，实验还测量了土壤含水量，采用光纤氧传感器测量不同深度土壤氧浓度。
图3左：不同处理下土壤表面呼吸速率的比较；右：不同处理下土壤氧气浓度的变化
研究结果表明，塑料覆盖（PM）显著降低了土壤表面呼吸速率，同时在10厘米深度处提高了土壤氧气浓度。这主要是由于塑料覆盖抑 制了草根生长，减少了根系分泌物的输入，从而降低了土壤微生物的代谢活性，并减少了氧气的消耗。这一发现提示我们在果园管理中需要谨慎使用塑料覆盖，以避免对土壤健康造成长期的负面影响。
参考文献
1、 He P, Son Y, Berkowitz J, et al. Recycled Phosphorus Bioamendments from Wastewater Impact Rhizomicrobiome and Benefit Crop Growth: Sustainability Implications at Water-Food Nexus[J]. Environmental Science & Technology, 2025.
2、 Wu Y, Zhao Z, Sun M, et al. Plastic mulching reduces surface-soil microbial biomass carbon and structural stability in a pear orchard[J]. 2023.
