Maaperän ominaisuudet antavat sille tiettyjä ominaisuuksia, jotka vaikuttavat viljeltyjen kasvien kasvatusprosessiin. Tarkastellaan maaperän lämpöominaisuuksien tyyppejä: lämmön absorptiokyky, lämpökapasiteetti, lämmönjohtavuus. Mitkä voisivat olla sen lämmönlähteet, samoin kuin lämpöjärjestelmä ja sen tyypit: jäätyminen ja jäätyminen.
Mahdollisia lämmönlähteitä maaperässä
Pääasiallinen maaperään tuleva lämmönlähde on auringon säteily, joka koostuu suorasta ja hajakuormasta.Säteilyn voimakkuus riippuu alueen leveysasteesta ja korkeudesta, ilmakehän hiilidioksidipitoisuudesta ja sen läpinäkyvyydestä.
Sitten absorboitunut energia siirtyy joko ilmakehään tai alempiin kerroksiin. Mihin lämpö ohjataan, riippuu maaperän ja ilman lämpötilasta. Jos maaperä on lämpimämpää ja ilma kylmempää, lämpö karkaa ilmakehään. Suurella lämmön imeytymisellä maaperä lämpenee ja lämpöenergia alkaa virrata alas. Mitä suurempi lämpötilaero ylemmissä ja alemmissa kerroksissa on, sitä suurempi on lämmön sisäänpääsynopeus.
Maaperään tuleva aurinkoenergian määrä riippuu ilmastovyöhykkeestä, säästä, pinnan ominaisuuksista, väristä, sen lämpö- ja fysikaalisista ominaisuuksista sekä kasvillisuuden tiheydestä.
Lämmönlähteitä on myös pinnalla tai ylemmässä kerroksessa olevien kasvitähteiden hajoamisen aikana vapautuva energia ja ilmasta siirtyvä energia.
Hyvin pieni määrä lämpöä pääsee maaperään maan sisältä ja alkuaineiden radioaktiivisesta hajoamisesta, mutta se on käytännössä merkityksetöntä.
Kuinka määrittää
Se, kuinka paljon lämpöä maaperässä on, riippuu monista tekijöistä. Vesi on maaperän lämpöintensiivinen ainesosa, joten märän maaperän lämpeneminen kestää kauemmin kuin kuivan maaperän. Mutta jäähtyminen kestää myös kauemmin. Savikosteat maat lämpenevät pisimpään keväällä, hiekkamaan pisimpään lämpeneminen, mutta syksyllä tapahtuu päinvastoin: savimaa on lämpimämpää hitaan jäähtymisen vuoksi.
Lämmönjohtavuus riippuu huokosten ilmapitoisuudesta. Mitä löysempi maaperä, sitä nopeammin se lämpenee, ja päinvastoin, tiheä maa lämpenee hitaammin. Humusmäärä vaikuttaa myös lämpöominaisuuksiin, hedelmälliset maaperät säilyttävät lämpöä pidempään, huonot maaperät menettävät sitä nopeammin. Kasvillisuus kesällä ja lumi talvella pitävät lämpöä ja auttavat pitämään sen maassa.
Useimmille viljelykasveille suotuisa kasvulämpötila on 20-25 °C. Jos lämpötila on yli 30 °C, kehitys estyy. Hyväksyttävien lämpötilojen nousu johtaa voimakkaasti hengitysnopeuden lisääntymiseen ja orgaanisen aineksen hukkaan, mikä johtaa vihreän massan määrän vähenemiseen. Yli 50–52 °C:n maaperän lämpötila johtaa kasvien kuolemaan.
Kasvien normaaliin kasvuun tarvitaan tietty määrä lämpöä, maataloudessa käytetään arvoa, jota kutsutaan aktiivisten lämpötilojen summaksi. Nämä ovat kaikki kasvukauden päivät, jolloin lämpötila päivän aikana oli yli 10 °C.
Maaperän lämpöä eivät tarvitse vain kasvit, vaan myös mikro-organismit. Kylmä ja liiallinen lämpö vaikuttavat niihin negatiivisesti; molemmat johtavat bakteerien ja eliöstön elintärkeän toiminnan pysähtymiseen. Optimaalinen lämpötila on 15-20 °C, pienet poikkeamat ovat hyväksyttäviä.
Lämpöominaisuudet
Tähän luokkaan kuuluvat: maaperän lämmön absorptiokyky, lämpökapasiteetti ja lämmönjohtavuus.
Lämmön absorptiokyky
Tämä on maaperän kyky absorboida aurinkoenergiaa. Säteily ei imeydy täysin, vaan osa siitä heijastuu takaisin. Lämmön absorptiokyky määräytyy albedoarvon (A) mukaan. Se ilmaistaan maan pinnasta heijastuneen auringon säteilyn määränä ja esitetään prosentteina maaperään saapuneen auringon säteilyn määrästä.
Mitä matalampi albedo, sitä enemmän lämpöä maa voi imeä. Lämmönottokyky riippuu maaperän väristä, kosteuspitoisuudesta, rakenteesta, pinnan topografiasta ja kasvillisuuden tiheydestä. Tumma maaperä lämpenee nopeammin kuin vaalea maaperä.
Lämpökapasiteetti
Tämä ominaisuus määritellään painona ja tilavuutena. Lämpökapasiteetti painon mukaan on lämpömäärä kaloreina mitattuna, joka on kulutettava lämmittämään 1 g kuivaa maaperää 1 °C:lla. Tilavuuslämpökapasiteetti on lämpö, jolla voidaan lämmittää 1 kuutiometri. katso 1 °C:ssa.
Lämpökapasiteetin arvo vaihtelee riippuen maaperän kosteudesta ja ilmapitoisuudesta. Märkänä sen lämpökapasiteetti on suurempi kuin kuivana. Savimaalla on suurempi lämpökapasiteetti kuin hiekkamaalla, koska se sisältää vähemmän ilmaa.
Lämmönjohtokyky
Tämä on maaperän kyky johtaa lämpöä ylemmistä kerroksista, joissa lämpötila on korkeampi, alempaan, kylmempään kerrokseen. Lämmönsiirto tapahtuu maaperän kiinteän ja nestemäisen faasin kautta ja se mitataan lämpömääränä ilmaistuna kaloreina. Maaperän lämmönjohtavuus mitataan lämmön määränä, joka kulkee kuution läpi. cm maata 1 sekunnissa.
Maaperän lämpöjärjestelmä ja sen tyypit
Eri ilmastovyöhykkeillä on erilaiset lämpöjärjestelmät. Kahden indikaattorin - vuotuisen keskilämpötilan ja jäätymisen luonteen - perusteella kaikki maaperät jaetaan 4 tyyppiin.
Ikirouta
Tämä lämpöjärjestelmä esiintyy ikiroutavyöhykkeellä sijaitsevissa maaperissä. Maaperä sulaa lämpimänä vuosikautena ja jäätyy kokonaan talvella.Lämpötilat 20 cm syvyydessä ja vuoden keskilämpötilat ovat alle nollan.
Pitkästä aikaa jäätävää
Kesällä maaperä sulaa, talvella jäätyy syvästi, vähintään 1 m:n syvyyteen. Jäätymisen kesto on vähintään 5 kuukautta vuodessa. Vuotuinen maan keskilämpötila on nollan yläpuolella, mutta tammikuussa se on 20 cm:n syvyydessä alle nollan.
Kausiluonteisesti jäätävää
Se jäätyy matalasti talvella ja sulaa lämpiminä aikoina. Jäätymisen kesto vaihtelee suuresti - useista päivistä 5 kuukauteen. Kylmä voi tunkeutua enintään 2 metrin syvyyteen. Vuoden keskilämpötila maanpinnan yläpuolella on nollan yläpuolella, mutta tammikuussa 20 cm syvyydessä alle nollan.
Jäätymisenestoaine
Maaperät eivät jäädy edes talvella. Lämpötila on aina positiivinen, sekä 20 cm:n syvyydessä että vuoden keskilämpötilassa.
Maaperän lämpöjärjestelmä määrää maaperän muodostumisprosessien intensiteetin ja suunnan. Kasvukauden kesto, kasvillisuuden lajikoostumus ja tuottavuus, mikro-organismien määrä ja niiden työn intensiteetti, joka vaikuttaa humuksen muodostumisnopeuteen, orgaanisen aineksen määrään ja kemiallisten reaktioiden voimakkuuteen, riippuvat järjestelmän ominaisuudet.
