Charakteristiky půdy jí dávají určité vlastnosti, které ovlivňují proces pěstování kulturních rostlin. Uvažujme typy tepelných vlastností půdy: kapacita absorpce tepla, tepelná kapacita, tepelná vodivost. Jaké by pro něj mohly být zdroje tepla, stejně jako tepelný režim a jeho typy: mrazivý a nemrznoucí.
Možné zdroje tepla v půdě
Hlavním zdrojem tepla vstupujícího do půdy je sluneční záření, které se skládá z přímého a difúzního.Intenzita záření závisí na zeměpisné šířce a nadmořské výšce oblasti, obsahu oxidu uhličitého v atmosféře a její průhlednosti.
Absorbovaná energie se pak přenáší buď do atmosféry, nebo do spodních vrstev. Kam teplo směřuje, závisí na teplotě půdy a vzduchu. Pokud je půda teplejší a vzduch chladnější, teplo unikne do atmosféry. Při velkém absorpci tepla se půda prohřeje a tepelná energie začne proudit dolů. Čím větší je teplotní rozdíl v horní a spodní vrstvě, tím větší je rychlost vstupu tepla.
Množství sluneční energie, která vstupuje do půdy, závisí na klimatické zóně, počasí, reliéfních rysech, barvě, jejích tepelných a fyzikálních vlastnostech a hustotě vegetace.
Existují také zdroje tepla – energie uvolněná při rozkladu rostlinných zbytků umístěných na povrchu nebo ve svrchní vrstvě a energie, která se přenáší ze vzduchu.
Z nitra Země a z radioaktivního rozpadu prvků se do půdy dostává velmi malé množství tepla, které je však prakticky nevýznamné.
Jak určit
Množství tepla v půdě závisí na mnoha faktorech. Voda je tepelně náročnou složkou půdy, takže mokrá půda se zahřeje déle než půda suchá. Ale také déle trvá chlazení. Nejdéle se na jaře ohřívají jílovité vlhké půdy, nejdéle se ohřívají písčité půdy, ale na podzim se děje opak: jílovité půdy jsou teplejší díky pomalému ochlazování.
Tepelná vodivost závisí na obsahu vzduchu v pórech. Čím je půda kyprá, tím rychleji se prohřívá a naopak hustá půda se zahřívá pomaleji. Množství humusu ovlivňuje i tepelné vlastnosti, úrodné půdy udrží teplo déle, chudé ho rychleji ztrácejí. Vegetace v létě a sníh v zimě udržují teplo a pomáhají ho udržet v zemi.
Pro většinu pěstovaných rostlin je příznivá teplota pro růst 20-25 °C. Pokud je více než 30 °C, je vývoj inhibován. Zvýšení přijatelných teplot vede k silnému zvýšení rychlosti dýchání a plýtvání organickou hmotou, což vede ke snížení objemu zelené hmoty. Teploty půdy nad 50-52 °C vedou k úhynu rostlin.
Pro normální růst rostlin je potřeba určité množství tepla, v zemědělství se používá hodnota zvaná součet aktivních teplot. Jsou to všechny dny vegetačního období, kdy se teplota přes den pohybovala nad 10 °C.
Teplo půdy potřebují nejen rostliny, ale také mikroorganismy. Negativně na ně působí chlad a nadměrné teplo; obojí vede k pozastavení vitální aktivity bakterií a bioty. Optimální teplota je 15-20 °C, drobné odchylky jsou přijatelné.
Tepelné vlastnosti
Do této kategorie charakteristik patří: kapacita absorpce tepla půdy, tepelná kapacita a tepelná vodivost.
Kapacita absorpce tepla
To je schopnost půdy absorbovat sluneční energii. Záření není zcela absorbováno, část se odráží zpět. Kapacita absorpce tepla je určena hodnotou albeda (A). Vyjadřuje se jako množství slunečního záření, které se odrazilo od povrchu půdy, a uvádí se jako procento objemu slunečního záření, které dopadlo na půdu.
Čím nižší je albedo, tím více tepla může půda absorbovat. Schopnost absorpce tepla závisí na barvě půdy, její vlhkosti, struktuře, topografii povrchu a hustotě vegetace. Tmavé půdy se ohřívají rychleji než světlé půdy.
Tepelná kapacita
Tato vlastnost je definována jako hmotnost a objem. Tepelná kapacita podle hmotnosti je množství tepla, měřeno v kaloriích, které musí být vynaloženo na zahřátí 1 g suché půdy o 1 °C. Objemová tepelná kapacita je teplo, které lze použít k ohřevu 1 metru krychlového. viz při 1 °C.
Hodnota tepelné kapacity se mění v závislosti na vlhkosti a obsahu vzduchu v půdě. Za mokra bude jeho tepelná kapacita vyšší než za sucha. Jílovitá půda bude mít vyšší tepelnou kapacitu než písčitá půda, protože obsahuje méně vzduchu.
Tepelná vodivost
Jedná se o schopnost půdy vést teplo z horních vrstev, kde je teplota vyšší, do nižších, chladnějších. Přenos tepla probíhá pevnou a kapalnou fází půdy a měří se v množství tepla vyjádřeném v kaloriích. Tepelná vodivost půdy se měří v množství tepla, které projde krychlí. cm půdy za 1 s.
Tepelný režim půdy a jeho druhy
Různé klimatické zóny mají různé tepelné režimy. Na základě dvou ukazatelů – průměrné roční teploty a charakteru zamrzání – jsou všechny půdy rozděleny do 4 typů.
Permafrost
Tento tepelný režim se vyskytuje v půdách nacházejících se v zóně permafrostu. Půda během teplého ročního období rozmrzne a v zimě úplně zamrzne.Teploty v hloubce 20 cm a průměrné roční teploty jsou pod nulou.
Dlouho-sezónní zmrazení
V létě půda rozmrzne, v zimě hluboce promrzne, do hloubky minimálně 1 m. Délka zamrzání je minimálně 5 měsíců v roce. Průměrná roční přízemní teplota je nad nulou, ale v lednu v hloubce 20 cm je pod nulou.
Sezónní zmrazení
V zimě mělce mrzne a v teplých obdobích rozmrzá. Doba zmrazení se velmi liší - od několika dnů do 5 měsíců. Chlad může proniknout do hloubky nejvýše 2 m. Průměrná roční přízemní teplota je nad nulou, ale v lednu v hloubce 20 cm je pod nulou.
Nemrznoucí směs
Půdy nezamrzají ani v zimě. Teplota je vždy kladná, jak v hloubce 20 cm, tak průměrná roční teplota.
Tepelný režim půdy určuje intenzitu a směr půdotvorných procesů. Délka vegetačního období, druhové složení a produktivita porostu, počet mikroorganismů a intenzita jejich práce, která ovlivňuje rychlost tvorby humusu, objem organické hmoty, intenzita chemických reakcí závisí na charakteristika režimu.
