Tepelné vlastnosti a půdní poměry, stav v závislosti na teplotě

Charakteristiky půdy jí dávají určité vlastnosti, které ovlivňují proces pěstování kulturních rostlin. Zvažte různé tepelné vlastnosti půdy: kapacita absorpce tepla, tepelná kapacita, tepelná vodivost. Jaké by pro něj mohly být zdroje tepla, stejně jako tepelný režim a jeho druhy: mrazivý a nemrznoucí.

Možné zdroje tepla v půdě

Hlavním zdrojem tepla vstupujícího do země je sluneční záření, které se skládá z přímého a rozptýleného. Intenzita záření závisí na zeměpisné šířce a nadmořské výšce oblasti, obsahu oxidu uhličitého v atmosféře a její průhlednosti.

Absorbovaná energie se pak přenáší buď do atmosféry, nebo do spodních vrstev. Kam bude teplo směřovat, závisí na teplotě půdy a vzduchu. Pokud je půda teplejší a vzduch chladnější, teplo se ztrácí do atmosféry. Při velkém absorpci tepla se půda zahřívá a tepelná energie začíná proudit dolů. Čím vyšší je teplotní rozdíl v horní a spodní vrstvě, tím větší je rychlost vneseného tepla.

Množství sluneční energie, které vstupuje do půdy, závisí na klimatickém pásmu, počasí, reliéfních rysech, barvě, jeho tepelných a fyzikálních vlastnostech a hustotě vegetace.

Existují také zdroje tepla - energie uvolněná při rozkladu rostlinných zbytků umístěných na povrchu nebo v horní vrstvě a energie, která se přenáší ze vzduchu.

Z nitra Země a z radioaktivního rozpadu prvků se do půdy dostává velmi malé množství tepla, ale to prakticky nevadí.

Jak určit

Množství tepla v půdě závisí na mnoha faktorech. Voda je složkou půdy, která spotřebovává teplo, takže mokrá se zahřívá déle než suchá. Ale také déle chladí. Nejdéle se ohřívají jílovité vlhké půdy na jaře, písčité půdy - rychleji, ale na podzim se děje opak: jílovité půdy jsou teplejší díky pomalému ochlazování.

Tepelná vodivost závisí na obsahu vzduchu v pórech. Čím je půda volnější, tím rychleji se zahřívá a naopak hustá půda se zahřívá pomaleji. Množství humusu má vliv i na tepelné vlastnosti, úrodné půdy udrží teplo dlouho, chudí ho rychleji ztrácejí. Vegetace v létě a sníh v zimě udržují teplo a pomáhají ho udržet v zemi.

Pro většinu pěstovaných rostlin je příznivá teplota růstu 20-25 °C. Pokud je více než 30 °C, vývoj je inhibován. Zvýšení přijatelných teplot vede k silnému nárůstu intenzity dýchání a plýtvání organickou hmotou, což vede ke snížení objemu zelené hmoty. Teploty půdy nad 50-52 ° C vedou k smrti rostlin.

Pro normální růst rostlin je potřeba určité množství tepla, v zemědělství se používá hodnota zvaná součet aktivních teplot. To jsou všechny dny vegetačního období, kdy byla teplota přes den nad 10 ° С.

Půdní teplo potřebují nejen rostliny, ale také mikroorganismy. Negativně na ně působí chlad a nadměrné teplo, obojí vede k zastavení vitální činnosti bakterií a bioty. Optimální teplota - 15-20 ° С, mírné odchylky jsou přípustné.

Tepelné vlastnosti

Do této kategorie charakteristik patří: kapacita absorpce tepla půdy, tepelná kapacita a tepelná vodivost.

Kapacita absorpce tepla

Jedná se o schopnost půdy absorbovat sluneční energii. Záření není zcela pohlceno, část se odráží zpět. Kapacita absorpce tepla je určena hodnotou albeda (A). Vyjadřuje se v množství slunečního záření, které bylo odraženo od povrchu půdy, a uvádí se jako procento množství slunečního záření, které dopadlo na půdu.

Čím nižší je albedo, tím více může půda absorbovat teplo. Schopnost absorpce tepla závisí na barvě půdy, její vlhkosti, struktuře, povrchovém reliéfu a hustotě vegetace. Tmavé půdy se zahřívají rychleji než světle zbarvené půdy.

Tepelná kapacita

Tato vlastnost je definována jako hmotnost a objem. Tepelná kapacita podle hmotnosti - množství tepla, měřeno v kaloriích, které musí být vynaloženo na zahřátí 1 g suché půdy o 1 ° С. Objemová tepelná kapacita - teplo, kterým lze ohřát 1 metr krychlový. cm. o 1 °C.

Hodnota tepelné kapacity se mění v závislosti na obsahu vlhkosti a vzduchu v půdě. V mokrém stavu bude jeho tepelná kapacita vyšší než v suchém stavu. Jílová půda bude mít vyšší tepelnou kapacitu než písčitá půda, protože obsahuje méně vzduchu.

Tepelná vodivost

Jedná se o schopnost půdy vést teplo z horních vrstev, kde je teplota vyšší, do nižších, chladnějších. K přenosu tepla dochází prostřednictvím pevné a kapalné fáze půdy, měřeno v množství tepla vyjádřeném v kaloriích. Tepelná vodivost půdy se měří v množství tepla, které projde krychlí. cm půdy za 1 s.

Názor odborníka

Zarechny Maxim Valerievich

Agronom s 12letou praxí. Náš nejlepší odborník na letní chaty.

Vzduch má nejnižší tepelnou vodivost ze všech půdních médií, nejvyšší - v minerální části. Bezstrukturní a husté půdy mají tedy vysokou tepelnou vodivost, volné půdy - méně. Hodnota závisí také na dalších faktorech: množství organické a minerální hmoty (u chudých půd je ukazatel nižší než u úrodných). Záleží také na stupni vlhkosti (pokud jsou póry naplněny vodou, pak se tepelná vodivost zvyšuje, pokud se vzduchem klesá).

Tepelný režim půdy a její typy

V různých klimatických pásmech se tvoří různé tepelné režimy. Podle dvou ukazatelů - průměrné roční teploty a charakteru zamrzání - jsou všechny půdy rozděleny do 4 typů.

Permafrost

Tento tepelný režim pro půdy v zóně permafrostu. Půda během teplého ročního období rozmrzne, v zimě úplně zamrzne. Teploty v hloubce 20 cm a průměrné roční mínusy.

Dlouho-sezónně zmrazené

V létě půda rozmrzne, v zimě hluboce promrzne, do hloubky minimálně 1 m. Doba zmrazení - nejméně 5 měsíců v roce. Průměrná roční teplota půdy je nad nulou, ale v lednu v hloubce 20 cm - pod nulou.

Sezónní zmrazení

Mělké v zimě zamrzá, v teplém období rozmrzá. Doba zmrazení se velmi liší - od několika dnů do 5 měsíců. Chlad může proniknout do hloubky nejvýše 2 m. Průměrná roční teplota půdy je nad nulou, ale v lednu v hloubce 20 cm - pod nulou.

Mrazuvzdorný

Půda nezamrzá ani v zimě. Teplota je vždy kladná, jak v hloubce 20 cm, tak i průměrné roční.

Tepelný režim půdy určuje intenzitu a směr půdotvorných procesů. Charakteristika režimu závisí na délce vegetačního období, druhovém složení a produktivitě porostů, počtu mikroorganismů a intenzitě jejich práce, která ovlivňuje rychlost tvorby humusu, objem organické hmoty, intenzitu zahušťování rostlin. průchod chemických reakcí.