Šiluminės dirvožemio savybės: būklė priklauso nuo temperatūros ir režimo tipų

Dirvožemio savybės suteikia jai tam tikrų savybių, kurios turi įtakos kultūrinių augalų auginimo procesui. Apsvarstykite dirvožemio šiluminių savybių įvairovę: šilumos sugeriamumą, šilumos talpą, šilumos laidumą. Kokie jai galėtų būti šilumos š altiniai, taip pat terminis režimas ir jo rūšys: užšalimas ir neužšalimas.

Galimi šilumos š altiniai dirvožemyje

Pagrindinis šilumos š altinis dirvožemyje yra saulės spinduliuotė, kurią sudaro tiesioginė ir difuzinė. Spinduliavimo intensyvumas priklauso nuo vietovės platumos ir aukščio, anglies dioksido kiekio atmosferoje ir jo skaidrumo.

Sugerta energija perduodama arba į atmosferą, arba į apatinius sluoksnius. Kur nutekės šiluma, priklauso nuo dirvožemio ir oro temperatūros. Jei dirva šiltesnė, o oras š altesnis, šiluma pateks į atmosferą. Su dideliu šilumos sugėrimu dirvožemis įkaista, o šiluminė energija pradeda tekėti žemyn. Kuo didesnis šilumos įvedimo greitis, tuo didesnis temperatūros skirtumas viršutiniame ir apatiniame sluoksniuose.

Į dirvožemį patenkančios saulės energijos kiekis priklauso nuo klimato zonos, oro, topografijos, spalvos, jos šiluminių ir fizikinių savybių, augalijos tankio.

Vis dar yra šilumos š altinių – energija, išsiskirianti skaidant augalines liekanas, esančias paviršiuje arba viršutiniame sluoksnyje, ir energija, kuri perduodama iš oro.

Iš Žemės vidaus ir dėl radioaktyvaus elementų skilimo į dirvožemį patenka labai mažai šilumos, tačiau tai praktiškai nesvarbu.

Kaip atpažinti

Kiek šilumos yra dirvožemyje, priklauso nuo daugelio veiksnių. Vanduo yra šilumą vartojanti dirvožemio sudedamoji dalis, todėl drėgna žemė įšyla ilgiau nei sausa. Tačiau atvėsti taip pat reikia ilgiau. Molio drėgnos dirvos ilgiausiai įšyla pavasarį, smėlingos – greičiau, tačiau rudenį būna atvirkščiai: molingos dirvos šiltesnės dėl lėto aušinimo.

Šiluminis laidumas priklauso nuo oro kiekio porose. Kuo puresnė dirva, tuo greičiau įšyla, ir atvirkščiai, tanki žemė įšyla lėčiau. Humuso kiekis taip pat turi įtakos šiluminėms savybėms, derlingos dirvos ilgiau išlaiko šilumą, vargšai greičiau ją praranda. Vasarą augmenija, o žiemą sniegas sulaiko šilumą ir padeda ją išlaikyti žemėje.

Daugumai kultūrinių augalų palanki augimui temperatūra yra 20-25 °C. Jei temperatūra viršija 30 ° C, vystymasis sulėtėja. Padidėjus priimtinoms temperatūroms, smarkiai padidėja kvėpavimo intensyvumas ir organinių medžiagų švaistymas, dėl ko sumažėja žaliosios masės kiekis.Aukštesnė nei 50–52 °С dirvožemio temperatūra lemia augalų mirtį.

Normaliam augalų augimui reikalingas tam tikras šilumos kiekis; žemės ūkyje naudojama reikšmė, vadinama aktyvių temperatūrų suma. Tai visos auginimo sezono dienos, kai temperatūra dieną buvo aukštesnė nei 10 °C.

Dirvos šiluma reikalinga ne tik augalams, bet ir mikroorganizmams. Jas neigiamai veikia š altis ir per didelis karštis; abu lemia bakterijų ir biotos gyvybinės veiklos sustabdymą. Optimali temperatūra yra 15–20 °C, nedideli nukrypimai yra priimtini.

Šiluminės savybės

Ši charakteristikų kategorija apima: dirvožemio šilumos sugėrimo pajėgumą, šilumos talpą ir šilumos laidumą.

Šilumos sugerties pajėgumas

Tai dirvožemio gebėjimas sugerti saulės energiją.Spinduliuotė nėra visiškai sugeriama, dalis atsispindi atgal. Šilumos sugėrimo geba nustatoma pagal albedo reikšmę (A). Jis išreiškiamas kaip saulės spinduliuotės kiekis, kurį atspindėjo dirvožemio paviršius, ir pateikiamas kaip saulės spinduliuotės, pataikė į dirvožemį, kiekio procentais.

Kuo žemesnis albedas, tuo daugiau dirvožemis gali sugerti šilumą. Šilumos sugeriamumas priklauso nuo dirvožemio spalvos, drėgmės kiekio, struktūros, paviršiaus topografijos ir augalijos tankumo. Tamsios dirvos įkaista greičiau nei lengvos.

Šilumos talpa

Ši charakteristika apibrėžiama kaip svoris ir tūris. Svorio šiluminė talpa – šilumos kiekis, matuojamas kalorijomis, kurį reikia išleisti 1 g sauso dirvožemio pašildyti 1 °C. Tūrinė šiluminė galia – šiluma, kuria galima apšildyti 1 kubinį metrą. žr. 1°C.

Šiluminės talpos vertė skiriasi priklausomai nuo drėgmės ir oro kiekio dirvožemyje. Kai šlapia, jo šiluminė talpa bus didesnė nei sausoje. Molio žemė turės didesnę šilumos talpą nei smėlio žemė, nes joje yra mažiau oro.

Šiluminis laidumas

Tai dirvožemio savybė perduoti šilumą iš viršutinių sluoksnių, kur temperatūra aukštesnė, į apatinius, š altesnius. Šilumos perdavimas vyksta per kietą ir skystą dirvožemio fazes, matuojant šiluma, išreikšta kalorijomis. Dirvožemio šilumos laidumas matuojamas šilumos kiekiu, praeinančiu per kubą. pamatyti dirvožemį 1 s.

Oro šilumos laidumas iš visų dirvožemio terpių yra mažiausias, didžiausias - mineralinėje dalyje. Taigi bestruktūrės ir tankios dirvos turi didelį šilumos laidumą, o purios – mažesnę. Vertė priklauso ir nuo kitų veiksnių: organinių ir mineralinių medžiagų kiekio (prastose dirvose rodiklis mažesnis nei derlingose). Tai taip pat priklauso nuo drėgmės laipsnio (jei poros užpildomos vandeniu, tada šilumos laidumas didėja, jei užpildomas oru, jis sumažėja).

Dirvožemio ir jo tipų terminis režimas

Skirtingose klimato zonose susidaro skirtingi terminiai režimai. Pagal du rodiklius – vidutinę metinę temperatūrą ir užšalimo pobūdį – visi dirvožemiai skirstomi į 4 tipus.

Kriogeninis

Šis terminis režimas dirvožemiuose, esančiuose amžinojo įšalo zonoje. Šiltuoju metiniu periodu dirva atšyla, žiemą visiškai užšąla. Temperatūra 20 cm gylyje ir vidutinė metinė minusinė temperatūra.

Ilgas sezoninis užšalimas

Vasarą dirvožemis atitirpsta, žiemą giliai įšąla, ne mažiau kaip 1 m gylyje.. Užšalimo trukmė ne trumpesnė kaip 5 mėnesiai per metus. Vidutinė metinė dirvožemio temperatūra yra aukštesnė už nulį, tačiau sausio mėnesį 20 cm gylyje yra žemiau nulio.

Sezoninis užšalimas

Žiemą negiliai užšąla, šiltuoju laikotarpiu atšąla. Užšalimo trukmė labai skiriasi – nuo kelių dienų iki 5 mėnesių. Š altis gali prasiskverbti į gylį ne daugiau kaip 2 m Vidutinė metinė dirvožemio temperatūra pliusinė, bet sausio mėnesį 20 cm gylyje minusinė.

Atsparus šalčiui

Dirvos neužšąla net žiemą. Temperatūra visada teigiama, tiek 20 cm gylyje, tiek metinė vidurkis.

Dirvožemio šiluminis režimas lemia dirvožemio formavimosi procesų intensyvumą ir kryptį. Vegetacijos trukmė, augalijos rūšinė sudėtis ir produktyvumas, mikroorganizmų skaičius ir jų darbo intensyvumas, turintis įtakos humuso susidarymo greičiui, organinių medžiagų tūriui ir cheminių reakcijų intensyvumui, priklauso nuo to, kaip auga augalas. režimo ypatybės.