Augsnes īpašības piešķir tai noteiktas īpašības, kas ietekmē kultivēto augu audzēšanas procesu. Apskatīsim augsnes termisko īpašību veidus: siltuma absorbcijas spēju, siltumietilpību, siltumvadītspēju. Kādi tam varētu būt siltuma avoti, kā arī termiskais režīms un tā veidi: saldēšana un neaizsalšana.
Iespējamie siltuma avoti augsnē
Galvenais siltuma avots, kas nonāk augsnē, ir saules starojums, kas sastāv no tiešā un izkliedētā.Starojuma intensitāte ir atkarīga no apgabala platuma un augstuma, oglekļa dioksīda satura atmosfērā un tā caurspīdīguma.
Pēc tam absorbētā enerģija tiek pārnesta vai nu uz atmosfēru, vai uz zemākajiem slāņiem. Kur siltums tiek virzīts, ir atkarīgs no augsnes un gaisa temperatūras. Ja augsne ir siltāka un gaiss vēsāks, siltums izplūst atmosfērā. Ar lielu siltuma absorbciju augsne uzsilst un siltumenerģija sāk plūst uz leju. Jo lielāka ir temperatūras starpība augšējā un apakšējā slānī, jo lielāks ir siltuma ieplūdes ātrums.
Saules enerģijas daudzums, kas nonāk augsnē, ir atkarīgs no klimata zonas, laikapstākļiem, reljefa iezīmēm, krāsas, tās termiskajām un fizikālajām īpašībām un veģetācijas blīvuma.
Ir arī siltuma avoti - enerģija, kas izdalās, sadaloties augu atliekām, kas atrodas uz virsmas vai augšējā slānī, un enerģija, kas tiek pārnesta no gaisa.
No Zemes iekšienes un no elementu radioaktīvās sabrukšanas augsnē nonāk ļoti neliels siltuma daudzums, taču tas ir praktiski nenozīmīgs.
Kā noteikt
Tas, cik daudz siltuma ir augsnē, ir atkarīgs no daudziem faktoriem. Ūdens ir siltumietilpīga augsnes sastāvdaļa, tāpēc mitrai augsnei ir nepieciešams ilgāks laiks, lai sasiltu nekā sausai augsnei. Bet tas arī prasa ilgāku laiku, lai atdzesētu. Mālainās slapjās augsnēs visilgāk sasilst pavasarī, smilšainās augsnēs visilgāk sasilst, bet rudenī notiek otrādi: mālainās augsnes ir siltākas lēnas atdzišanas dēļ.
Siltumvadītspēja ir atkarīga no gaisa satura porās. Jo irdenāka augsne, jo ātrāk tā sasilst, un otrādi, blīva augsne uzsilst lēnāk. Humusa daudzums ietekmē arī termiskās īpašības, auglīgās augsnes ilgāk saglabā siltumu, nabadzīgās – ātrāk. Veģetācija vasarā un sniegs ziemā saglabā siltumu un palīdz to saglabāt zemē.
Lielākajai daļai kultivēto augu augšanai labvēlīga temperatūra ir 20-25 °C. Ja tā ir augstāka par 30 °C, attīstība tiek kavēta. Pieļaujamās temperatūras paaugstināšanās izraisa spēcīgu elpošanas ātruma palielināšanos un organisko vielu izšķērdēšanu, kā rezultātā samazinās zaļās masas apjoms. Augsnes temperatūra virs 50–52 °C izraisa augu nāvi.
Normālai augu augšanai ir nepieciešams noteikts siltuma daudzums, lauksaimniecībā izmanto vērtību, ko sauc par aktīvo temperatūru summu. Tās ir visas augšanas sezonas dienas, kad temperatūra dienā bija virs 10 °C.
Augsnes siltums ir vajadzīgs ne tikai augiem, bet arī mikroorganismiem. Tos negatīvi ietekmē aukstums un pārmērīgs karstums; abi noved pie baktēriju un biotas dzīvībai svarīgās aktivitātes apturēšanas. Optimālā temperatūra ir 15-20 °C, pieļaujamas nelielas novirzes.
Termiskās īpašības
Šajā raksturlielumu kategorijā ietilpst: augsnes siltuma absorbcijas spēja, siltuma jauda un siltumvadītspēja.
Siltuma absorbcijas spēja
Tā ir augsnes spēja absorbēt saules enerģiju. Starojums nav pilnībā absorbēts, daļa no tā atstarojas atpakaļ. Siltuma absorbcijas spēju nosaka albedo vērtība (A). To izsaka kā saules starojuma daudzumu, ko atstaro augsnes virsma, un uzrāda procentos no saules starojuma apjoma, kas sasniedzis augsni.
Jo zemāks ir albedo, jo vairāk siltuma augsne var absorbēt. Siltuma absorbcijas spēja ir atkarīga no augsnes krāsas, mitruma satura, struktūras, virsmas topogrāfijas un veģetācijas blīvuma. Tumšās augsnes sasilst ātrāk nekā gaišas augsnes.
Siltuma jauda
Šo raksturlielumu definē kā svaru un tilpumu. Siltuma jauda pēc svara ir siltuma daudzums, ko mēra kalorijās, kas jāiztērē, lai uzsildītu 1 g sausas augsnes par 1 °C. Tilpuma siltumietilpība ir siltums, ar kuru var uzsildīt 1 kubikmetru. skatīt pie 1 °C.
Siltuma jaudas vērtība mainās atkarībā no mitruma un gaisa satura augsnē. Slapjā stāvoklī tā siltumietilpība būs lielāka nekā sausa. Māla augsnei būs lielāka siltumietilpība nekā smilšainai augsnei, jo tajā ir mazāk gaisa.
Siltumvadītspēja
Tā ir augsnes spēja novadīt siltumu no augšējiem slāņiem, kur temperatūra ir augstāka, uz zemākajiem, aukstākiem. Siltuma pārnese notiek caur augsnes cieto un šķidro fāzi, un to mēra siltuma daudzumā, kas izteikts kalorijās. Augsnes siltumvadītspēju mēra siltuma daudzumā, kas iet caur kubu. cm augsnes 1 s.
Augsnes termiskais režīms un tā veidi
Dažādās klimata zonās ir dažādi termiskie režīmi. Pamatojoties uz diviem rādītājiem – gada vidējo temperatūru un sasalšanas raksturu – visas augsnes iedala 4 tipos.
Mūžīgais sasalums
Šis termiskais režīms rodas augsnēs, kas atrodas mūžīgā sasaluma zonā. Siltajā gada periodā augsne atkūst un ziemā pilnībā sasalst.Temperatūra 20 cm dziļumā un gada vidējā temperatūra ir zem nulles.
Ilgstoši sezonāls sals
Vasarā augsne atkūst, ziemā sasalst dziļi, vismaz 1 m dziļumā.Sasalšanas ilgums ir vismaz 5 mēneši gadā. Gada vidējā zemes temperatūra ir virs nulles, bet janvārī 20 cm dziļumā zem nulles.
Sezonāli sasalst
Ziemā tas sekli sasalst un siltajos periodos atkūst. Saldēšanas ilgums ir ļoti atšķirīgs - no vairākām dienām līdz 5 mēnešiem. Aukstums var iekļūt ne vairāk kā 2 m dziļumā.Gada vidējā zemes temperatūra ir virs nulles, bet janvārī 20 cm dziļumā zem nulles.
Antifrīzs
Augsnes nesasalst pat ziemā. Temperatūra vienmēr ir pozitīva gan 20 cm dziļumā, gan gada vidējā temperatūra.
Augsnes termiskais režīms nosaka augsnes veidošanās procesu intensitāti un virzienu. Veģetācijas perioda ilgums, veģetācijas sugu sastāvs un produktivitāte, mikroorganismu skaits un to darba intensitāte, kas ietekmē trūdvielu veidošanās ātrumu, organisko vielu daudzumu un ķīmisko reakciju intensitāti, ir atkarīgs no režīma iezīmes.
