Источники тепла в почве:

1. главный источник – солнечная радиация. Она зависит от времени года, широты и рельефа местности, состояния атмосферы;

2. поступление тепла из глубинных слоёв Земли, например, в виде термальных вод;

3. деятельность почвенных микроорганизмов. Так, термофильные бактерии на навозе могут разогревать грунт в парниках и теплицах до 70°C;

4. физико-химические процессы, протекающие в почве. Так, при увлажнении сухой почвы выделяется так называемая теплота смачивания, и почва разогревается на 5…10°C. Поэтому нельзя поливать в середине солнечного дня во избежание ожога корней и увядания растений.

Тепловой режим почвы зависит от её тепловых свойств (альбедо, теплоёмкости, теплопроводности, температуропроводности). Эти показатели складываются по-разному для сухой и влажной, плотной и рыхлой, светлой и тёмной, выровнённой и гребнистой, структурной и бесструктурной, гумусированной и слабогумусированной, лёгкой и тяжёлой почвы. Это надо учитывать и использовать в регулировании теплового режима почвы.

Теплопоглотительная способность почвы характеризуется величиной альбедо

(А) — долей отражаемой почвой солнечной радиации.

Альбедо — важная характеристика температурного режима почвы, зависит от цвета почвы, ее структуры и выровненности, а также влажности.. Определяется в долях (%). Самое большое альбедо у снега — 70-90%, что сильно задерживает его таяние, особенно в Заполярье. У песка до 35%, у травяного покрова 20-25%, у лесных крон от 5 до 20%. Наименьшее альбедо у воды — 5% и вспаханных почв (черноземы 5%, подзолы до 10%). Это самые теплоемкие поверхности. Общее альбедо земного шара около 40%.

Теплопроводность почвы — количество тепла, протекающее через слой почвы площадью 1 см2 и толщиной 1 см в перпендикулярном к ней направлении при разнице на обоих сторонах слоя в 1 °С.

Теплопроводность, как от гранулометрического и химического составов почвы, ее влажности.

На поглощение почвой солнечной энергии большое влияние оказывает экспозиция склона. Южные склоны значительно отличаются по тепловому режиму почв от северных. Иногда эти различия достигают величин, соответствующих разным климатическим зонам.

Теплоемкость - количество теплоты в калориях, необходимое для нагревания массы в 1 г на 1°.

Теплоемкость почвы в значительной мере зависит от влажности почвы, так как тгеплоемкость воды превышает теплоемкость других составных частей почвы. Теплоемкость почв составляет 0,217-0,248 калорий (А. Н. Сабанин). На повышение температуры влажной почвы затрачивается больше тепла, чем на сухую.

4. Основные пути регулирования теплового режима почвы

в земледелии

Пути и задачи регулирования теплового режима в разных зонах различны. В засушливых мы стремимся избавиться от высоких температур летом, так как они усиливают испарение, а зимой, наоборот, повысить температуру почвы, чтобы не погибли озимые и многолетние травы, чтобы почва глубоко не промерзла и лучше усваивала талые воды.

Регулирование теплового режима в засушливых условиях

Тёплый период

1. Основной путь – содержание поля в выровненном состоянии, чтобы повысить альбедо, то есть отражение солнечной радиации и тем самым уменьшить прогревание почвы. Так как температура почвы при невыровненной поверхности, где больше угол её встречи с солнечным лучом, выше на 5…6°C.

2. Поддержание оптимального строения, сложения и структуры почвы. В этом случае колебания температуры менее значительны и тепловой режим более благоприятный.

3. Мульчирование, то есть покрытие почвы светлым материалом, например, стернёй и измельчённой соломой при безотвальной и нулевой обработке. В результате увеличения альбедо температура почвы снижается на 5…6°C.

4. Создание на поверхности поля рыхлого мульчирующего слоя почвы с помощью мелкой обработки боронами, культиваторами, лущильниками. Так как рыхлая почва содержит много воздуха, который плохо проводит тепло, верхний слой почвы быстро прогревается и высыхает, но предохраняет от этого более глубокие слои.

5. Лесонасаждения и пруды, которые создают благоприятный микроклимат местности, уменьшают температуру и её колебания в приземном слое воздуха.

6. В орошении – освежительные поливы, которые снижают температуры почвы и воздуха.

7. Правильное размещение посевов сельскохозяйственных культур с учётом рельефа. Так, северные склоны на 5…6°C холоднее южных, а увеличение крутизны южных склонов на 1° равносильно передвижению к югу на 100 км.