对农田近地气层中CO₂浓度梯度及土壤表面CO₂释放量变化及光合强度等的测定。测定目的在于掌握其变化规律，确定CO₂对作物的供应量和作物光合强度，以便采取有效的农业技术措施，改善其状况。

20世纪20年代就开始用化学方法（如用氢氧化钠吸收CO₂后，用酸滴定，计算出CO₂量）测定空气中的CO₂浓度和土壤释放CO₂的浓度。这种方法的主要缺点是要取样，效率不高，取得的资料不连续。50年代以后，由于红外探测技术的发展，研制出红外二氧化碳气体分析仪，它能进行连续观测，并能迅速指示出空气的CO₂浓度及其随时间的变化情况，大大提高了效率，已被普遍采用。近年来，使用具有多通道的红外CO₂气体分析仪，并配有微型计算机进行数据处理，便于系统地、大规模地开展农田CO₂浓度的测定。

观测场地要选择在有代表性的地方，如大面积农田的中央。其上竖立一根金属杆，杆高依测量高度决定。将多根聚乙烯塑料管（或不吸收CO₂的其它管子）固定在欲测的各个高度上，管口离杆5厘米以上，塑料管的另一端分别接到红外CO₂气体分析仪的各个通道上。仪器工作时即指示出各个高度的CO₂浓度，于是获得CO₂的梯度变化，进而得到CO₂日变化量的资料。观测高度没有统一的规定，如有人按离地面20厘米，作物的作用面，及其冠层上50厘米、3米、5米、10米等六个高度设置。在裸地上，有的是按离地面20厘米、50厘米、1米、3米、5米、10米等六个高度设置。

用单一通道红外CO₂气体分析仪作CO₂梯度观测有两种方法：一种是用几个仪器按上述方法同时进行观测；另一种是一台仪器工作，用采样器按时在各个高度上迅速采样，随即分别测出不同高度空气中CO₂浓度。这种方法主要有两个缺陷，一是容易受人为的影响，如采样者呼出的CO₂，影响精确度，二是资料不连续，观测高度也受限制。

在研究作物的光合作用和CO₂平衡时，都要考虑土壤释放出的CO₂量。它可在实验室内用化学方法测得，也可直接在农田中测定。在农田中测定的方法是：将被测土壤表面上的作物和杂草去净，罩上透明度很好的塑料罩，罩的尺寸大小不限（如可用面积为0.5平方米，体积为1/4立方米），罩的四周密闭，在罩的东西两侧分别开口，一侧的斜上角开出气口，另一侧的斜下角靠地面处开进气口。从较大的气流量中分流，用两根聚乙烯管分别接到红外CO₂气体分析仪的两个通道上，便分别测得两个CO₂浓度值，则用下式算出土壤释放出的CO₂浓度：

农田二氧化碳浓度测定

式中 F为气流量（升/分），q_c、q_c1和q_c2分别为土壤释放的、出气口和进气口的CO₂浓度，单位均用ppm（百万分之一），A是罩内土壤的表面积（平方米），V是罩内空气的体积（立方米），K为换算系数（分·米^-1·升^-1）。

分为同化室法和同化箱法。①同化室法。同化室是一个圆形或长条形的透明盒子（有的用透明有机玻璃制作），体积小，适于测单叶或单株作物的光合强度。同化室的两侧各开一个口，一侧是进气口，另一侧是出气口，两个口不能相对，用两根聚乙烯管把它们分别接到CO₂红外气体分析仪的两个通道上。将单叶或单株作物放进同化室内（要保证密封）。分别测定进气口（室外大气）和出气口的CO₂浓度后，光合强度P用下式计算：

农田二氧化碳浓度测定

式中 S是叶面积，F是同化室内空气的流量（升/分），K是不同温度下CO₂浓度与重量的换算系数（毫克·升^-1·ppm^-1），q_c3、q_c4分别为进气口和出气口的CO₂浓度，单位均为ppm值；②同化箱法。同化箱的体积大，用来测定作物群体的光合强度。测定群体的光合强度时一定要考虑土壤释放CO₂的量。如果同化箱的尺寸和前面介绍的土壤释放CO₂量的观测所用的透明罩的尺寸相同，气流量也相同，可按照同化室法所用的公式算出群体的光合强度P。此时式中的q_c4应该用q_c1值。