Augsnes termiskās īpašības: stāvoklis atkarībā no temperatūras un režīma veidiem

Augsnes īpašības piešķir tai noteiktas īpašības, kas ietekmē kultivēto augu audzēšanas procesu. Apsveriet augsnes termisko īpašību šķirnes: siltuma absorbcijas spēju, siltumietilpību, siltumvadītspēju. Kādi viņai varētu būt siltuma avoti, kā arī termiskais režīms un tā veidi: sasalšana un neaizsalšana.

Iespējamie siltuma avoti augsnē

Galvenais siltuma avots augsnē ir saules starojums, kas sastāv no tiešā un izkliedētā. Starojuma intensitāte ir atkarīga no apgabala platuma un augstuma, oglekļa dioksīda satura atmosfērā un tā caurspīdīguma.

Pēc tam absorbētā enerģija tiek pārnesta vai nu uz atmosfēru, vai uz zemākajiem slāņiem. Siltuma virziens ir atkarīgs no augsnes un gaisa temperatūras. Ja augsne ir siltāka un gaiss vēsāks, siltums izkļūs atmosfērā. Ar lielu siltuma absorbciju augsne uzsilst, un siltumenerģija sāk plūst uz leju. Siltuma ievades ātrums ir lielāks, jo lielāka ir temperatūras starpība augšējā un apakšējā slānī.

Saules enerģijas daudzums, kas nonāk augsnē, ir atkarīgs no klimatiskās zonas, laikapstākļiem, reljefa, krāsas, tās termiskajām un fizikālajām īpašībām, veģetācijas blīvuma.

Joprojām ir siltuma avoti - enerģija, kas izdalās, sadaloties augu atliekām, kas atrodas uz virsmas vai augšējā slānī, un enerģija, kas tiek pārnesta no gaisa.

No Zemes iekšpuses un no elementu radioaktīvās sabrukšanas augsnē nonāk ļoti maz siltuma, taču tam praktiski nav nozīmes.

Kā identificēt

Tas, cik daudz siltuma ir augsnē, ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Ūdens ir siltumu patērējoša augsnes sastāvdaļa, tāpēc mitra augsne uzsilst ilgāk nekā sausa augsne. Bet arī atdzišanai nepieciešams ilgāks laiks. Mālu mitrās augsnes visilgāk sasilst pavasarī, smilšainās augsnes sasilst ātrāk, bet rudenī notiek otrādi: mālainās augsnes ir siltākas lēnas atdzišanas dēļ.

Siltumvadītspēja ir atkarīga no gaisa satura porās. Jo irdenāka augsne, jo ātrāk tā sasilst, un otrādi, blīva augsne uzsilst lēnāk. Humusa daudzums ietekmē arī termiskās īpašības, auglīgās augsnes ilgāk saglabā siltumu, nabagie to zaudē ātrāk. Veģetācija vasarā un sniegs ziemā saglabā siltumu un palīdz to saglabāt zemē.

Lielākajai daļai kultivēto augu augšanai labvēlīga temperatūra ir 20-25 °C. Ja tas ir vairāk nekā 30 ° C, attīstība tiek kavēta. Pieļaujamās temperatūras paaugstināšanās izraisa spēcīgu elpošanas intensitātes pieaugumu un organisko vielu izšķērdēšanu, kā rezultātā samazinās zaļās masas daudzums.Augsnes temperatūra virs 50–52 °С izraisa augu nāvi.

Augu normālai augšanai ir nepieciešams noteikts siltuma daudzums, lauksaimniecībā izmanto vērtību, ko sauc par aktīvo temperatūru summu. Šīs ir visas augšanas sezonas dienas, kad temperatūra dienas laikā bija virs 10 °C.

Augsnes siltums ir nepieciešams ne tikai augiem, bet arī mikroorganismiem. Tos nelabvēlīgi ietekmē aukstums un pārmērīgs karstums; abi noved pie baktēriju un biotas dzīvībai svarīgās aktivitātes apturēšanas. Optimālā temperatūra ir 15-20 °C, ir pieļaujamas nelielas novirzes.

Termiskās īpašības

Šajā raksturlielumu kategorijā ietilpst: augsnes siltuma absorbcijas spēja, siltumietilpība un siltumvadītspēja.

Siltuma absorbcijas spēja

Šī ir augsnes spēja absorbēt saules enerģiju.Starojums nav pilnībā absorbēts, daļa atstarojas atpakaļ. Siltuma absorbcijas spēju nosaka albedo vērtība (A). To izsaka kā saules starojuma daudzumu, ko atstaro augsnes virsma, un uzrāda kā procentuālo daļu no saules starojuma daudzuma, kas skāra augsni.

Jo zemāks albedo, jo vairāk augsne var absorbēt siltumu. Siltuma absorbcijas spēja ir atkarīga no augsnes krāsas, mitruma satura, struktūras, virsmas topogrāfijas un veģetācijas blīvuma. Tumšās augsnes uzsilst ātrāk nekā vieglas.

Siltuma jauda

Šo raksturlielumu definē kā svaru un tilpumu. Svara siltumietilpība - siltuma daudzums, ko mēra kalorijās, kas jāiztērē, lai uzsildītu 1 g sausas augsnes par 1 ° C. Tilpuma siltumietilpība - siltums, kas spēj uzsildīt 1 kubikmetru. skatiet 1°C.

Siltuma jaudas vērtība mainās atkarībā no mitruma un gaisa satura augsnē. Kad tas ir mitrs, tā siltumietilpība būs lielāka nekā tad, kad tas ir sauss. Māla zemei būs lielāka siltumietilpība nekā smilšainajai zemei, jo tajā ir mazāk gaisa.

Siltumvadītspēja

Tā ir augsnes spēja novadīt siltumu no augšējiem slāņiem, kur temperatūra ir augstāka, uz zemākajiem, aukstākiem. Siltuma pārnese notiek caur cietās un šķidrās augsnes fāzēm, ko mēra kā siltumu, kas izteikts kalorijās. Augsnes siltumvadītspēju mēra kā siltuma daudzumu, kas iziet cauri kubam. skatīt augsni 1 s.

Gaisam ir viszemākā siltumvadītspēja no visām augsnes vidēm, augstākā - minerālajā daļā. Tādējādi bezstruktūras un blīvām augsnēm ir augsta siltumvadītspēja, bet irdenām - zemāka. Vērtība ir atkarīga arī no citiem faktoriem: organisko un minerālvielu daudzuma (nabadzīgās augsnēs rādītājs ir zemāks nekā auglīgās). Tas ir atkarīgs arī no mitruma pakāpes (ja poras ir piepildītas ar ūdeni, tad siltumvadītspēja palielinās, ja piepilda ar gaisu, tā samazinās).

Augsnes un tās veidu termiskais režīms

Dažādās klimatiskajās zonās veidojas dažādi termiskie režīmi. Pēc diviem rādītājiem – gada vidējās temperatūras un sasalšanas rakstura – visas augsnes iedala 4 veidos.

Kriogēns

Šis termiskais režīms augsnēs, kas atrodas mūžīgā sasaluma zonā. Siltajā gada periodā augsne atkūst, ziemā pilnībā sasalst. Temperatūra 20 cm dziļumā un gada vidējā mīnuss temperatūra.

Ilga sezonas sasalšana

Vasarā augsne atkūst, ziemā tā sasalst dziļi, vismaz 1 m dziļumā.Sasalšanas ilgums ir vismaz 5 mēneši gadā. Augsnes gada vidējā temperatūra ir virs nulles, bet janvārī 20 cm dziļumā zem nulles.

Sezonāla sasalšana

Ziemā sekli sasalst, siltajā periodā atkūst. Saldēšanas ilgums ir ļoti atšķirīgs - no vairākām dienām līdz 5 mēnešiem. Aukstums var iekļūt ne vairāk kā 2 m dziļumā Vidējā gada augsnes temperatūra ir plus, bet janvārī 20 cm dziļumā mīnus.

Sala izturīgs

Augsnes nesasalst pat ziemā. Temperatūra vienmēr ir pozitīva gan 20 cm dziļumā, gan gada vidējā.

Augsnes termiskais režīms nosaka augsnes veidošanās procesu intensitāti un virzienu. Veģetācijas perioda ilgums, veģetācijas sugu sastāvs un produktivitāte, mikroorganismu skaits un to darba intensitāte, kas ietekmē trūdvielu veidošanās ātrumu, organisko vielu daudzumu un ķīmisko reakciju intensitāti, ir atkarīgs no režīma iezīmes.

Ieteicams