A talaj jellemzői bizonyos tulajdonságokat adnak, amelyek befolyásolják a termesztett növények termesztésének folyamatát. Tekintsük a talaj termikus tulajdonságainak típusait: hőelnyelő képesség, hőkapacitás, hővezető képesség. Melyek lehetnek a hőforrásai, valamint a termikus rezsim és típusai: fagyos és nem fagyos.
Lehetséges hőforrások a talajban
A talajba jutó hő fő forrása a napsugárzás, amely közvetlen és diffúz sugárzásból áll.A sugárzás intenzitása a terület szélességi és magassági fokától, a légkör szén-dioxid-tartalmától és átlátszóságától függ.
Az elnyelt energia ezután vagy a légkörbe, vagy az alsóbb rétegekbe kerül. A hő irányultsága a talajtól és a levegő hőmérsékletétől függ. Ha a talaj melegebb és a levegő hidegebb, a hő távozik a légkörbe. Nagy hőelnyelés esetén a talaj felmelegszik, és a hőenergia elkezd lefelé folyni. Minél nagyobb a hőmérséklet-különbség a felső és az alsó rétegben, annál nagyobb a hőbejutási sebesség.
A talajba jutó napenergia mennyisége függ az éghajlati zónától, az időjárástól, a domborzati jellemzőktől, a színtől, a termikus és fizikai tulajdonságaitól, valamint a növényzet sűrűségétől.
Léteznek hőforrások is – a felszínen vagy a felső rétegben található növényi maradványok bomlása során felszabaduló energia és a levegőből átvitt energia.
A Föld belsejéből és az elemek radioaktív bomlásából nagyon kis mennyiségű hő jut a talajba, de gyakorlatilag jelentéktelen.
Hogyan határozzuk meg
Az, hogy mennyi hő van a talajban, sok tényezőtől függ. A víz a talaj hőintenzív összetevője, így a nedves talaj hosszabb ideig tart felmelegedni, mint a száraz talaj. De a hűtése is tovább tart. Tavasszal az agyagos nedves talaj melegszik fel a legtovább, a homokos talaj a legtovább, de ősszel 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 a termikus tulajdonságokat is befolyásolja, a termékeny talaj tovább tartja a hőt, a rossz talaj gyorsabban veszíti el. A növényzet nyáron és a hó télen megtartja a hőt és segít megtartani a talajban.
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 légzési sebesség erőteljes növekedéséhez és a szervesanyag-pazarláshoz vezet, ami a zöld tömeg térfogatának csökkenéséhez vezet. Az 50-52 °C feletti talajhőmérséklet a növény pusztulásához vezet.
A növények normális növekedéséhez bizonyos mennyiségű hőre van szükség, a mezőgazdaságban az aktív hőmérsékletek összegének nevezett értéket használják. Ezek mind a tenyészidőszak olyan napjai, amikor a nappali hőmérséklet 10 °C felett volt.
A talajhőre nemcsak a növényeknek, hanem a mikroorganizmusoknak is szükségük van. A hideg és a túlzott meleg negatív hatással van rájuk; mindkettő a baktériumok és a bióta létfontosságú tevékenységének felfüggesztéséhez vezet. Az optimális hőmérséklet 15-20 °C, kisebb eltérések is megengedettek.
Termikus tulajdonságok
A jellemzők ebbe a kategóriájába tartoznak: 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 mennyiségében fejezik ki, és a talajt elért napsugárzás térfogatának százalékában adják meg.
Minél alacsonyabb az albedó, annál több hőt képes felvenni a talaj. A hőelnyelő képesség a talaj színétől, nedvességtartalmától, szerkezetétől, a felszín domborzatától és a növényzet sűrűségétől függ. A sötét talaj gyorsabban melegszik fel, mint a világos színű.
Hőkapacitás
Ezt a jellemzőt tömegként és térfogatként határozzák meg. A tömeg szerinti hőkapacitás az a kalóriában mért hőmennyiség, amelyet 1 g száraz talaj 1 °C-os felmelegítésére kell fordítani. A térfogati hőteljesítmény az 1 köbméter fűtésére felhasználható hő. lásd 1 °C-on.
A hőkapacitás értéke a talaj nedvesség- és levegőtartalmától függően változik. Nedves állapotban nagyobb lesz a hőkapacitása, mint szárazon. Az agyagos talaj hőkapacitása nagyobb lesz, mint a homokos talaj, mert kevesebb levegőt tartalmaz.
Hővezető
Ez a talaj azon képessége, hogy hőt vezet a felső rétegekből, ahol magasabb a hőmérséklet, az alsó, hidegebb rétegekbe. A hőátadás a talaj szilárd és folyékony fázisán keresztül történik, és a kalóriákban kifejezett hőmennyiségben mérik. A talaj hővezető képességét a kockán áthaladó hőmennyiségben mérjük. cm talaj 1 s alatt.
A talaj termikus rezsimje és típusai
A különböző éghajlati zónákban eltérő a termikus rezsim. Két mutató alapján - az éves átlagos hőmérséklet és a fagyás jellege - minden talaj 4 típusra osztható.
Permafrost
Ez a termikus rezsim a permafrost zónában található talajokban fordul elő. A meleg évszakban a talaj felolvad, télen pedig teljesen lefagy.A hőmérséklet 20 cm mélységben és az éves átlaghőmérséklet nulla alatt van.
Hosszan tartó szezonálisan fagyos
Nyáron a talaj felolvad, télen mélyen megfagy, legalább 1 m mélységig A fagyás időtartama évente legalább 5 hónap. Az évi átlagos talajhőmérséklet nulla feletti, de januárban 20 cm mélységben nulla alatti.
Szezonálisan fagyos
Télen sekélyen fagy, meleg időszakban pedig kiolvad. A fagyasztás időtartama nagyon változó - néhány naptól 5 hónapig. A hideg legfeljebb 2 m mélyre tud behatolni.Az éves átlagos talajhőmérséklet nulla feletti, januárban viszont 20 cm mélységben nulla alatt van.
Fagyálló
A talajok még télen sem fagynak meg. A hőmérséklet mindig pozitív, mind a 20 cm-es mélységben, mind az éves átlagos hőmérsékleten.
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.
