A kérdésre adott válasz

A talaj termikus tulajdonságai: állapot a hőmérséklettől és a rezsim típusától függően

Anonim

A talaj jellemzői bizonyos tulajdonságokat adnak, amelyek befolyásolják a kultúrnövények termesztésének folyamatát. Vegye figyelembe a talaj termikus tulajdonságainak változatait: hőelnyelő képesség, hőkapacitás, hővezető képesség. Melyek lehetnek számára a hőforrások, valamint a hőviszonyok és típusai: fagyos és nem fagyos.

Lehetséges hőforrások a talajban

A talaj fő hőforrása a napsugárzás, amely közvetlen és diffúz sugárzásból áll. A sugárzás intenzitása a terület szélességétől és magasságától, a légkör szén-dioxid-tartalmától és átlátszóságától függ.

Az elnyelt energia ezután vagy a légkörbe, vagy az alsóbb rétegekbe kerül. A talaj és a levegő hőmérsékletétől függ, hogy hová megy a hő. Ha a talaj melegebb és a levegő hidegebb, a hő a légkörbe távozik. Nagy hőelnyelés esetén a talaj felmelegszik, és a hőenergia elkezd lefelé folyni. Minél nagyobb a hőbevitel sebessége, annál nagyobb a hőmérséklet-különbség a felső és az alsó rétegben.

A talajba jutó napenergia mennyisége függ az éghajlati övezettől, az időjárástól, a domborzattól, a színtől, a termikus és fizikai tulajdonságaitól, a növényzet sűrűségétől.

Még mindig vannak hőforrások – a felszínen vagy a felső rétegben található növényi maradványok lebomlása során felszabaduló energia, illetve a levegőből átvitt energia.

Nagyon kevés hő jut a talajba a Föld belsejéből és az elemek radioaktív bomlásából, de ennek gyakorlatilag nincs jelentősége.

Hogyan lehet azonosítani

Az, hogy mennyi hő van a talajban, számos tényezőtől függ. A víz a talaj hőfogyasztó összetevője, így a nedves talaj tovább melegszik, mint a száraz. De hosszabb ideig tart a kihűlése. Az agyagos talajok tavasszal melegednek fel a legtovább, a homokos talajok gyorsabban, ősszel viszont ennek az ellenkezője történik: az agyagos talaj a lassú lehűlés miatt melegebb.

A hővezető képesség a pórusok levegőtartalmától függ. Minél lazább a talaj, annál gyorsabban melegszik fel, és fordítva, a sűrű talaj lassabban melegszik fel. A humusz mennyisége is befolyásolja a termikus tulajdonságokat, a termékeny talajok hosszabb ideig megtartják a hőt, a szegények gyorsabban veszítik el. A növényzet nyáron, a hó télen megtartja a hőt és segít a talajban tartani.

A legtöbb kultúrnövény számára a növekedéshez 20-25 °C a kedvező hőmérséklet. Ha 30 °C felett van, a fejlődés gátolt. Az elfogadható hőmérséklet emelkedése a légzés intenzitásának erőteljes növekedéséhez és a szerves anyagok pazarlásához vezet, ami a zöldtömeg mennyiségének csökkenéséhez vezet.Az 50-52 °С feletti talajhőmérséklet a növények pusztulásához vezet.

A növények normális növekedéséhez bizonyos mennyiségű hőre van szükség, a mezőgazdaságban az aktív hőmérsékletek összegének nevezett értéket használják. Ezek a tenyészidőszak összes napjai, amikor a hőmérséklet napközben 10 °C felett volt.

A talajhő nem csak a növények, hanem a mikroorganizmusok számára is szükséges. Kedvezőtlenül hat rájuk a hideg és a túlzott meleg; mindkettő a baktériumok és a bióta létfontosságú tevékenységének felfüggesztéséhez vezet. Az optimális hőmérséklet 15-20 °C, kisebb eltérések megengedettek.

Hőtulajdonságok

A jellemzők ebbe a kategóriájába tartozik: a talaj hőelnyelő képessége, hőkapacitása és hővezető képessége.

Hőelnyelő képesség

Ez a talaj azon képessége, hogy elnyeli a napenergiát.A sugárzás nem nyelődik el teljesen, egy része visszaverődik. A hőelnyelő képességet az albedóérték (A) határozza meg. A talajfelszínről visszavert napsugárzás mennyiségeként van kifejezve, és a talajt érő napsugárzás százalékában van megadva.

Minél alacsonyabb az albedó, a talaj annál jobban képes elnyelni a hőt. A hőelnyelő képesség a talaj színétől, nedvességtartalmától, szerkezetétől, felszíni domborzatától és a növényzet sűrűségétől függ. A sötét talaj gyorsabban felmelegszik, mint a világos.

Hőkapacitás

Ez a jellemző súly és térfogat. Súlyos hőkapacitás - az a kalóriában mért hőmennyiség, amelyet 1 g száraz talaj 1 °C-os melegítésére kell fordítani. Térfogati hőkapacitás - az a hő, amely 1 köbmétert képes felmelegíteni. lásd 1°C.

A hőkapacitás értéke a talaj nedvesség- és levegőtartalmától függően változik. Nedves állapotban nagyobb lesz a hőkapacitása, mint szárazon. Az agyagos föld hőkapacitása nagyobb lesz, mint a homokos föld, mivel kevesebb levegőt tartalmaz.

Hővezetőképesség

Ez a talaj azon képessége, hogy a felsőbb rétegekből, ahol a hőmérséklet magasabb, az alsó, hidegebb rétegekbe hőt vezet. A hőátadás a szilárd és folyékony talajfázisokon keresztül történik, kalóriában kifejezett hőben mérve. A talaj hővezető képességét a kockán áthaladó hőmennyiségben mérjük. lásd a talajt 1 másodpercig.

A levegő hővezető képessége a legalacsonyabb az összes talajközeg közül, a legmagasabb az ásványi részben. Így a szerkezet nélküli és sűrű talajok hővezető képessége magas, míg a laza talajok alacsonyabb. Az érték más tényezőktől is függ: a szerves és ásványi anyagok mennyiségétől (rossz talajban a mutató alacsonyabb, mint a termékeny talajokon). Ez függ a nedvesség mértékétől is (ha a pórusok megtelnek vízzel, akkor a hővezető képesség nő, ha levegővel van feltöltve, akkor csökken).

A talaj és fajtáinak termikus állapota

A különböző éghajlati övezetekben különböző hőviszonyok alakulnak ki. Két mutató - az éves átlagos hőmérséklet és a fagyás jellege - szerint minden talaj 4 típusra osztható.

Cryogenic

Ez a termikus rendszer a permafrost zónában található talajokban. A talaj a meleg évszakban felolvad, télen teljesen lefagy. Hőmérséklet 20 cm mélységben és átlagos éves mínusz hőmérséklet.

Hosszú szezonális fagyás

Nyáron a talaj felolvad, télen mélyen megfagy, legalább 1 m mélységig A fagyás időtartama évente legalább 5 hónap. A talaj éves átlaghőmérséklete nulla feletti, de januárban 20 cm mélységben nulla alatt van.

Szezonális fagyás

Télen sekélyen fagy, meleg időszakban kiolvad. A fagyasztás időtartama nagyon változó - néhány naptól 5 hónapig. A hideg legfeljebb 2 m mélységig tud behatolni A talaj éves átlaghőmérséklete plusz, januárban 20 cm mélységben mínusz.

Fagyálló

A talaj még télen sem fagy meg. A hőmérséklet mindig pozitív, mind 20 cm mélységben, mind az éves átlagban.

A talaj termikus rezsimje határozza meg a talajképződési folyamatok intenzitását és irányát. A tenyészidőszak időtartama, a vegetáció fajösszetétele és termőképessége, a mikroorganizmusok száma és munkájuk intenzitása, amely befolyásolja a humuszképződés sebességét, a szervesanyag mennyiségét és a kémiai reakciók intenzitását a rezsim jellemzői.