АГРОМЕТЕОРОЛОГІЯ Електронний посібник
Головна Анотація Теоретичні відомості Глосарій Список використаних джерел Укладачі	2. ТЕМПЕРАТУРНИЙ ТА ВОДНИЙ РЕЖИМ АТМОСФЕРИ І ГРУНТУ
	2.1. Температурний режим ґрунту та повітря 2.1.1. Значення температури ґрунту та повітря для сільськогосподарських рослин 2.1.2. Теплофізичні показники ґрунту 2.1.3. Добовий та річний хід температури ґрунту 2.1.4. Регулювання температури ґрунту 2.1.5. Прилади для вимірювання температури ґрунту та повітря 2.1.6. Зміна температури повітря залежно від висоти 2.1.7. Характеристики температурного режиму повітря 2.1.1. Значення температури ґрунту та повітря для сільськогосподарських рослин Температура ґрунту і повітря – один із важливих факторів, що впливають на ріст і розвиток рослин. Від температури залежать процеси гниття і розчинення різних солей, мікробіологічні процеси, поява сходів, початковий ріст рослин. Наприклад, кукурудза проростає при t , хоч оптимальною є 30 – 40. Зерно ячменю та пшениці дає сходи вже при tпроте краще рослини розвиваються при t Щоб набути стійкості проти несприятливих умов зимового періоду, рослини нагромаджують цукор, жири та інші речовини. Якщо зниження температури має поступовий характер, то рослини встигають виробити ці органічні речовини, а за раптового охолодження ґрунту рослини можуть загинути. Температурний режим ґрунту залежить як від зовнішніх факторів – сонячної радіації, температури повітря, так і від фізичних властивостей ґрунту. 2.1.2. Теплофізичні показники ґрунту До теплофізичних показників ґрунту відносять теплоємність та теплопровідність. Теплоємність поділяється на питому та об’ємну. Питома теплоємність (Спит) – це кількість тепла, яка потрібна для нагрівання 1 г ґрунту на 1 Об’ємна теплоємність (Соб) – це кількість тепла, яка необхідна для нагрівання 1 см^3 ґрунту на 1 Між питомою і об’ємною теплоємністю існує залежність: Соб = Спит d, де d – щільність ґрунту, г/см^3. Вміст води у ґрунті підвищує його об’ємну теплоємність, тому вологі ґрунти повільніше охолоджуються. Теплопровідність – це здатність ґрунту передавати тепло від нагрітих шарів до холодніших. Теплопровідність ґрунту звичайно низька і залежить від його фізичних властивостей – вологості, пористості. Чим вологіший грунт, тим вища його теплопровідність. А із збільшенням пористості ґрунту теплопровідність знижується. Тому вдень верхній сухіший шар ґрунту прогрівається сильніше, ніж вологий, що залягає нижче. Важливе значення має швидкість передачі тепла на глибину ґрунту. Для визначення цієї залежності вводиться значення температуропровідності. Це величина, що показує, на скільки градусів підвищиться температура суміжного шару ґрунту за одиницю часу в результаті надходження певної кількості тепла: К = М / Соб, де К – температуропровідність ґрунту; М – теплопровідність ґрунту; Соб – об’ємна теплоємність ґрунту. Температурний режим ґрунту залежить від наступних факторів: 1. Механічний склад ґрунту (пухкий має нижчу теплопровідність, ніж щільний). 2. Експозиція схилів (південні прогріваються сильніше). 3. Рослинний покрив (рослинність захищає грунт від нагрівання). 4. Сніговий покрив (сніг погано проводить тепло). 2.1.3. Добовий та річний хід температури ґрунту Зміна температури ґрунту протягом 24 годин називається добовим ходом температури , який має 1 max та 1 min. Мінімум температури спостерігається перед сходом Сонця, а максимум – о 13 годині. Можуть впливати опади та хмарність. Різниця екстремальних (max та min) температур називається амплітудою коливань температури. На амплітуду добового ходу температури ґрунту впливають: 1. Пора року (взимку менша, ніж влітку). 2. Географічна широта (амплітуда зростає від полюса до екватора). 3. Рельєф місцевості (експозиція збільшує амплітуду на південних схилах). 4. Сніговий і рослинний покрив (зменшує амплітуду). 5. Колір і щільність ґрунту. 6. Хмарність (зменшує амплітуду). На річний хід температури ґрунту впливають такі метеорологічні елементи, як сніговий покрив і опади. У малосніжні теплі зими температура більша за багаторічну, а у холодні малосніжні – менша. При випаданні великої кількості опадів температура нижча, а в посушливі роки – вища. На екваторі амплітуда становить приблизно 3 Замерзання ґрунту відбувається при мінусовій температурі. Ґрунтова волога містить в собі різні солі, тому грунт замерзає при t0,5Замерзання починається з верхніх шарів і протягом зими поширюється на глибини. На глибину замерзання ґрунту впливають: 1. Тривалість та суровість зими (збільшують промерзання). 2. Висота снігового покриву (зменшує промерзання). 3. Рослинний покрив (оголені ділянки промерзають більше). 4. Теплофізичні властивості ґрунту. 5. Вологість ґрунту (сухий грунт промерзає більше). Для перезимівлі озимих культур (пшениці, жита, ріпаку, гірчиці), багаторічних трав, виноградників, садів особливе значення має глибина промерзання ґрунту. Її визначають за допомогою мерзлотоміра Даниліна. Він складається з порожнистої ебонітової трубки, яку вміщують у грунт восени на глибину близько 1,5 м. В трубку опускають тонку гумову трубочку, прикріплену до дерев’яної штанги і закриту з обох кінців. На трубочці нанесені сантиметрові поділки, а всередину залита дистильована вода. Щоб визначити глибину промерзання ґрунту, виймають гумову трубочку із замерзлою дистильованою водою. Промацують верхній край стовпчика льоду і за поділками на гумовій трубочці визначають його висоту. Це і буде глибина промерзання ґрунту. 2.1.4. Регулювання температури ґрунту При вирощуванні сільськогосподарських культур однаково небажані як надто високі, так і надто низькі температури ґрунту. Перевищення оптимальної температури ґрунту є причиною низької якості врожаю картоплі на півдні України. Низькі температури сприяють виникненню хвороб і шкідників. Існує прямий зв’язок між температурою ґрунту та засвоєнням рослинами мінеральних речовин (наприклад, споживання фосфору і азоту при t відбувається в 3 рази інтенсивніше, ніж при 4 – 5 Для оптимізації температурного режиму ґрунту здійснюють наступні агротехнічні заходи: 1. Коткування (зменшує пористість, а отже підвищує температуру поверхні ґрунту на 1 – 2). 2. Розпушування (на глибині 3 – 5 см знижує температуру на 1 – 3 – це позитивне явище). 3. Мульчування (розстеляють у міжряддях перегній, торф, солому, це знижує температуру на 5 – 7). 4. Зрошення (знижує температуру поверхні ґрунту на 10 – 12, іноді до 18 5. Лісосмуги (значно знижують температуру). 2.1.5. Прилади для вимірювання температури ґрунту та повітря Для вимірювання температури ґрунту застосовують термометри: На метеостанціях термометри розміщують на розпушеній ділянці ґрунту резервуарами на схід: – строковий; – максимальній; – мінімальний; – колінчасті та глибинно-витяжні (на відповідних глибинах). Для вимірювання температури повітря застосовують термометри: – строковий; – максимальний; – мінімальний; – термограф. Термометри для вимірювання температури повітря розміщують у психрометричній будці на спеціальному штативі. Будку виготовляють з деревини, стінки та дверцята – із жалюзі (для циркуляції повітря). Прямі сонячні промені не повинні потрапляти всередину. Висота розташування термометрів – 2 м. Строкові термометри закріплені вертикально. Лівий – сухий 1, ним визначають температуру повітря в момент спостереження, а правий – змочений 2, ним вимірюють температуру випаровування води. Резервуар правого термометра обгорнутий батистом і занурений у склянку з дистильованою водою. На штативі станційного психрометра внизу на дугоподібних металевих лапках горизонтально розміщені максимальний 4 та мінімальний 5 термометри. Максимальний термометр кладуть на лапки під незначним нахилом. На агрометеорологічних постах застосовують меншу за розмірами будку Селянинова. Вона має однорядні жалюзі, встановлена на підставці висотою 1,5 м від землі. В ній розміщені три термометри – строковий, максимальний і мінімальний. Значення температури наносять на синоптичні карти, з’єднують точки з однаковою температурою плавними лініями, які називаються ізотерми. 2.1.6. Зміна температури повітря залежно від висоти Нижня частина атмосфери (тропосфера) нагрівається не від Сонця, а від тепла, що виділяється земною поверхнею. Це відбувається в денні години, а вночі поверхня Землі втрачає тепло, стає холоднішою і від неї охолоджується приземний шар повітря. Обмінні теплові процеси між повітрям і земною поверхнею відбуваються по-різному. Один із основних способів передачі тепла – це теплова конвекція. Нагрітий від Землі шар повітря менш щільний, легший, тому він піднімається вгору, а холодніший опускається вниз, знову нагрівається і т. д. Таким чином в атмосфері виникають вертикальні течії повітря. Другий спосіб передачі тепла – це турбулентність. Земна поверхня прогрівається по-різному залежно від рельєфу, типу ґрунтів, кольору, вологості, рослинності. Тому повітря переміщується хаотично внаслідок різної температури, в різних напрямках, здебільшого за типом завихрення. Температура повітря може змінюватись внаслідок адвекції (переносу) повітряних мас. Якщо приходить холодне повітря, воно витісняє тепле вгору і стає холодніше. За звичайних умов температура знижується з висотою. Але влітку температура із збільшенням висоти може зростати на 1 – 10. Це явище називають інверсією. Коли температура з висотою не змінюється – це ізотермія. У тропосфері температура зменшується на кожні 100 м в середньому на 0,6. Ця величина називається вертикальним температурним градієнтом . 2.1.7. Характеристики температурного режиму повітря Температурний режим повітря має важливе значення при оцінці стану перезимівлі озимих культур, проведенні сільськогосподарських робіт. У сільськогосподарському виробництві враховують суми певних температур за конкретний період: – середньодобова температура (8 значень додають та ділять на 8); – середньомісячна температура (30 середньодобових значень додають та ділять на 30); – середньорічна температура (12 середньомісячних значень додають та ділять на 12). Важливе значення мають екстремальні температури: – температурний мінімум; – температурний оптимум; – температурний максимум. Виділяють також активні та ефективні температури. Суми активних температур ( вказують на забезпеченість теплом періоду активної вегетації рослин. Їх знаходять як суми середньодобових температур . Для позначення потреби рослин у теплі застосовують суми ефективних температур (. Це суми середньодобових температур, відраховані від біологічного мінімуму, при якому розвиваються дані культури. Питання по самоконтролю 1. Назвіть теплофізичні показники ґрунту 2. Від яких факторів залежить температурний режим ґрунту 3. Що називають амплітудою коливань температури 4. Які фактори впливають на глибину замерзання ґрунту 5. Перелічіть заходи по оптимізації температурного режиму ґрунту 6. Н а що вказують суми активних температур
	Попередня тема	На початок	Наступна тема