为什么说土壤温度主要由含水量控制?

为什么说土壤温度主要由含水量控制?

首页枪战射击深色土壤更新时间:2024-05-09
为什么说土壤温度主要由含水量控制?

为什么说土壤温度主要由含水量控制?

2019年4月底5月初,北疆地区的降雨明显较往年多,从水资源和生态角度讲这个是好事情;但是这个对农业生产来讲,尤其是干播湿出的新疆滴灌农田来讲的影响极大。

这段时间和新疆的棉花种植户交流时候,他们普遍说的一句话是今年地温低,棉花不长。那么大家知道地温低的主要原因由那些,这些因素是如何控制土壤温度的呢?

首先、土壤热量的来源是什么

(一)太阳的辐射能:是基本来源;植物的光合作用利用的就是太阳能;

太阳常数:当日地平均距离(几种定义方法,气象和自然地理学上)时,在地球大气圈顶部所测得的太阳辐射强度(垂直于太阳光下1cm2的黑体在1min内吸收的辐射能常数),一般为1.9J/(cm2· min),其中99%包含在0.3~0.4μm,称短波辐射。

当太阳辐射通过大气层时,其热量一部分被大气吸收散射,一部分被云层和地面反射,土壤只吸收其中的一部分。

(二)生物热

微生物分解有机质释放热,一部分自身利用,一部分提高土温;

* 每千克植物含热量16.7452~20.932kJ;含有机质4%的每亩耕层土壤其有机质潜能为6.28 X 109 ~ 6.99 X 109KJ,相当于20~50吨无烟煤的热量;施有机肥可多产生的热量巨大(5.861 X 107 KJ /每亩)。

(三)地球内热,很少, 但温泉、火山口附近不可忽略。

其次、什么是地面辐射平衡

又称地面辐射差额,是指在一定时间内,单位面积的地面吸收的辐射和放出的辐射之差,即地面吸收的太阳总辐射和地面有效辐射之差,其表达式为Rg=(Q q)(1-a)-F0。

第三、影响地面辐射平衡的因素

1、气候:晴天辐射强度大;

2日照角:中午辐射强度最高;坡向(南坡土温高)、坡度(陡坡温差大)和地面起伏影响日照角;

3地面的反射率: 入射角越大,反射率越低;土壤颜色、粗糙程度、含水状况、植被等影响反射率。

第四、土壤的热量平衡

土壤热量状况除受以上的辐射平衡影响外,更受热量平衡影响;当土面所获得的太阳辐射能转换为热能时,这些热量大部分消耗于土壤水分蒸发与大气之间的湍流热交换上,另一小部分被生物活动所消耗,只有很少部分通过交换传导至土壤下层。

第五、土壤热性质

辐射平衡所获得的热量和热量平衡所获得或损失)的热量,能否以热通量形式传至下面土层以升高土温,能使土温升高多少,受下列土壤热性质影响。

一般矿质土粒的热容量1.9 J/(cm3·℃) ; 有机质的热容量=2.5 J/(cm3·℃);土壤水的热容量=4.2J/(cm3·℃) ;土壤空气的热容量0.00126 J/(cm3·℃)。

因此,土壤的容积热容量:主要取决于水和有机质含量;有机质和矿物质含量相对稳定,故土壤水在热容量中起决定性作用;

所以调节土壤含水量是调节土温的有效措施。

第六 土壤导热率。

土壤固相导热率最大: 8.4 x 10–3 ~ 2.5 x 10–2

土壤水导热率居中: 5.439 x 10–3 ~5.858 x 10–3

土壤空气导热率最小:2.301 x 10–4 ~ 2.343 x 10–4

所以,导热率主要取决于孔隙和含水量; 湿润土壤导热率增大。

第七 土壤温度。

表土温度随气温上升而上升,但土温有滞后现象。

今年天气特殊,首先是多云多雨天气,晴天少太阳辐射自然少;因此第一个原因——热量来源少了。

另外今年雨水较多,土壤湿度大,湿度大,水分相对空气的容积热容量大的多,因此土壤湿度太大,相同的太阳能,今年地温提升的也慢很多。这个是第二个原因。

土壤湿度大,土壤导热率主要取决于孔隙和含水量,湿润土壤导热率增大,表层热量容易导入下层,实现平均主义,这样地温整体提升的慢。这是第三个原因。

第八,现阶段我们应该如何提升地温。

上面分析了造成地温低的三个原因,太阳我们无法改变,但是水分我们相对容易具有一定的可操作性。

第一个可以操作的方案是中耕松土,但是中耕不应该过深,不建议超过25cm,另外中耕过程中和中耕后要减少压实。

第二个可以操作的是基于“深色土壤温度高;通常覆盖一层炉渣、草木灰、土杂粪等深色物质可提高土温。”我们在前期灌溉时候应该适当带一些腐殖酸等肥料,增加地膜和地表的吸热能力,提升地温。

第三个就是合理施用生长调节剂,增加棉花等作物的抗逆性。

作者:新疆农垦科学院梁飞,希望对大家有用,具体操作可以私信我。

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