Toprağın özellikleri, ona kültür bitkilerinin yetiştirilme sürecini etkileyen belirli özellikler verir. Toprağın termal özelliklerinin türlerini ele alalım: ısı emme kapasitesi, ısı kapasitesi, ısı iletkenliği. Bunun için ısı kaynakları neler olabilir, termal rejim ve türleri: donma ve donmama.
Topraktaki olası ısı kaynakları
Toprağa giren ana ısı kaynağı, doğrudan ve dağınık olan güneş ışınımıdır.Radyasyonun yoğunluğu bölgenin enlemine ve rakımına, atmosferdeki karbondioksit içeriğine ve şeffaflığına bağlıdır.
Emilen enerji daha sonra atmosfere veya alt katmanlara aktarılır. Isının nereye yönlendirileceği toprak ve hava sıcaklığına bağlıdır. Toprak daha sıcak ve hava daha soğuksa, ısı atmosfere kaçacaktır. Büyük bir ısı emilimiyle toprak ısınır ve termal enerji aşağı akmaya başlar. Üst ve alt katmanlar arasındaki sıcaklık farkı ne kadar büyük olursa, ısı giriş hızı da o kadar büyük olur.
Toprağa giren güneş enerjisi miktarı iklim bölgesine, hava durumuna, rölyef özelliklerine, rengine, termal ve fiziksel özelliklerine, bitki örtüsü yoğunluğuna bağlıdır.
Yüzeyde veya üst katmanda bulunan bitki artıklarının ayrışması sırasında açığa çıkan ısı - enerji kaynakları ve havadan aktarılan enerji kaynakları da vardır.
Toprağa çok az miktarda ısı Dünya'nın içinden ve elementlerin radyoaktif bozunmasından girer, ancak bu pratikte önemsizdir.
Nasıl belirlenir
Toprakta ne kadar ısı olduğu birçok faktöre bağlıdır. Su, toprağın ısı yoğun bir bileşenidir, bu nedenle ıslak toprağın ısınması kuru toprağa göre daha uzun sürer. Ancak soğuması da daha uzun sürüyor. Killi ıslak toprakların ısınması ilkbaharda en uzun sürer, kumlu toprakların ısınması en uzun sürer, ancak sonbaharda bunun tersi olur: killi topraklar yavaş soğuması nedeniyle daha sıcaktır.
Isı iletkenliği gözeneklerdeki hava içeriğine bağlıdır. Toprak ne kadar gevşek olursa o kadar hızlı ısınır ve bunun tersi de yoğun toprak daha yavaş ısınır. Humus miktarı aynı zamanda termal özellikleri de etkiler; verimli topraklar ısıyı daha uzun süre tutar, zayıf topraklar ise ısıyı daha hızlı kaybeder. Yazın bitki örtüsü, kışın ise kar ısıyı korur ve toprakta kalmasına yardımcı olur.
Çoğu kültür bitkisi için büyüme için uygun sıcaklık 20-25 °C'dir. 30 °C'nin üzerinde ise gelişme engellenir. Kabul edilebilir sıcaklıklardaki bir artış, solunum hızında ve organik madde israfında güçlü bir artışa yol açar, bu da yeşil kütlenin hacminde bir azalmaya yol açar. 50-52 °C'nin üzerindeki toprak sıcaklıkları bitki ölümüne yol açar.
Normal bitki büyümesi için belirli bir miktarda ısıya ihtiyaç vardır; tarımda aktif sıcaklıkların toplamı adı verilen bir değer kullanılır. Bunlar, gün içindeki sıcaklığın 10 °C'nin üzerinde olduğu büyüme mevsiminin tüm günleridir.
Toprak ısısına sadece bitkiler değil aynı zamanda mikroorganizmalar da ihtiyaç duyar. Soğuktan ve aşırı sıcaktan olumsuz etkilenirler; her ikisi de bakterilerin ve biyotanın hayati aktivitesinin askıya alınmasına yol açar. Optimum sıcaklık 15-20 °C'dir, küçük sapmalar kabul edilebilir.
Termal özellikler
Bu özellik kategorisi şunları içerir: toprağın ısı emme kapasitesi, ısı kapasitesi ve termal iletkenlik.
Isı emme kapasitesi
Bu, toprağın güneş enerjisini absorbe etme yeteneğidir. Radyasyon tamamen absorbe edilmez, bir kısmı geri yansıtılır. Isı emme kapasitesi albedo değeri (A) ile belirlenir. Toprak yüzeyinden yansıyan güneş ışınımı miktarı olarak ifade edilir ve toprağa ulaşan güneş ışınımı hacminin yüzdesi olarak sunulur.
Albedo ne kadar düşük olursa toprak o kadar fazla ısı emebilir. Isı emme kapasitesi toprağın rengine, nem içeriğine, yapısına, yüzey topoğrafyasına ve bitki örtüsü yoğunluğuna bağlıdır. Koyu renkli topraklar açık renkli topraklara göre daha hızlı ısınır.
Isı kapasitesi
Bu özellik ağırlık ve hacim olarak tanımlanır. Ağırlığa göre ısı kapasitesi, 1 g kuru toprağı 1 °C ısıtmak için harcanması gereken, kalori cinsinden ölçülen ısı miktarıdır. Hacimsel ısı kapasitesi 1 metreküpü ısıtmak için kullanılabilecek ısıdır. 1 °C'ye bakın.
Isı kapasitesi değeri toprağın nem ve hava içeriğine bağlı olarak değişir. Islak olduğunda ısı kapasitesi kuru olduğundan daha yüksek olacaktır. Killi toprak, daha az hava içerdiğinden kumlu topraktan daha yüksek ısı kapasitesine sahip olacaktır.
Termal iletkenlik
Bu, toprağın ısıyı sıcaklığın daha yüksek olduğu üst katmanlardan daha soğuk olan alt katmanlara iletme yeteneğidir. Isı transferi toprağın katı ve sıvı fazları aracılığıyla gerçekleşir ve kalori cinsinden ifade edilen ısı miktarıyla ölçülür. Toprağın termal iletkenliği bir küpten geçen ısı miktarıyla ölçülür. 1 saniyede cm toprak.
Toprağın termal rejimi ve çeşitleri
Farklı iklim bölgeleri farklı termal rejimlere sahiptir. İki göstergeye dayanarak - ortalama yıllık sıcaklık ve donmanın doğası - tüm topraklar 4 türe ayrılır.
Kalıcı don
Bu termal rejim permafrost bölgesinde bulunan topraklarda meydana gelir. Toprak, sıcak yıllık dönemde çözülür ve kışın tamamen donar.20 cm derinlikte sıcaklıklar ve yıllık ortalama sıcaklıklar sıfırın altındadır.
Uzun süreli mevsimsel donma
Yaz aylarında toprak çözülür, kışın en az 1 m derinliğe kadar derin donar, donma süresi yılda en az 5 aydır. Yıllık ortalama toprak sıcaklığı sıfırın üzerindedir ancak Ocak ayında 20 cm derinlikte sıfırın altındadır.
Mevsimsel donma
Kışın sığ bir şekilde donar ve sıcak dönemlerde çözülür. Donma süresi büyük ölçüde değişir - birkaç günden 5 aya kadar. Soğuk, 2 metreden fazla derinliğe nüfuz edemez.Yıllık ortalama toprak sıcaklığı sıfırın üzerindedir, ancak Ocak ayında 20 cm derinlikte sıfırın altındadır.
Antifriz
Topraklar kışın bile donmaz. Hem 20 cm derinlikte hem de yıllık ortalama sıcaklıkta sıcaklık her zaman pozitiftir.
Toprağın termal rejimi, toprak oluşum süreçlerinin yoğunluğunu ve yönünü belirler. Büyüme mevsiminin süresi, bitki örtüsünün tür bileşimi ve verimliliği, humus oluşum hızını, organik madde hacmini ve kimyasal reaksiyonların yoğunluğunu etkileyen mikroorganizmaların sayısı ve işlerinin yoğunluğu, Rejimin özellikleri.
