Кауричев И.С., Гречин И.П. (ред.) Почвоведение

Подождите немного. Документ загружается.

рившейся воды поступает равйое по объему количество атмосферного

воздуха. Но поскольку этот процесс протекает медленно, то и его зна-

чение в газообмене незначительно.

Влияние ветра на газообмен обычно невелико и зависит от

скорости ветра, макро- и микрорельефа, структуры почвы и характера ее

обработки. Наибольший газообмен под влиянием ветра проявляется на

Пористых почвах, лишенных растительности.

Все рассмотренные факторы газообмена действуют в природных ус-

ловиях совместно, и в процессе газообмена проявляется их суммарный

эффект. Однако главным и непрерывно действующим фактором поступ-

ления кислорода в почву и удаления углекислого газа из нее следует

признать диффузию.

Скорость диффузии газов зависит от скорости теплового движения

молекул газов (и) и от длины их свободного пробега (Я). Так как ско-

рость теплового движения молекул очень высока (для 0

, N2, С0

, Н

и паров Н

0 эта скорость соответственно равна 461, 493, 393, 1838

и 615 м/сек), то если бы диффузия зависела только от теплового движе-

ния, она в атмосфере проходила бы почти мгновенно. Однако этого не

наблюдается. Вследствие небольшой длины свободного пробега молекул

газов (для 0

, N

, CO2, Н

и паров Н

0 X в среднем соответственно рав-

на 10,2-

; 9,5- Ю-

; 6,5- 10~

; 17,8- 10~

и 0,72- 10~

см) они стал-

киваются друг с другом, «толкутся» на одном месте и за единицу време-

ни проходят значительно меньшее расстояние, чем то, которое свойствен-

но скорости теплового движения.

Диффузия газов через почву всегда идет медленнее, чем в свобод-

ной атмосфере (по данным Люндегорда, при нормальном газообмене

в 2—20 раз). Об этом можно судить по отношению коэффициента диф-

фузии газа в почве (Д) к коэффициенту диффузии этого же газа в ат-

мосфере (До). Коэффициент диффузии равен объему газа в кубических

сантиметрах, проходящего в 1 сек через 1 кв. см поверхности при тол-

щине слоя 1 см и градиенте концентрации, равном единице. При одной

и той же температуре отношение Д: До всегда меньше единицы

(табл. 69).

ТАБЛИЦА 69

Значение коэффициента диффузии С0

(данные Н. П. Поясова) ,

Почва

Обыкновенный чернозем

» »

Дерново-подзолистая

Порозность

аэрации.

в % объема

почвы

61,6

37,3

21,7

26,9

21,7

6,7

До СО, в

воздухе

0,161

0,160

0,157

0,159

0,158

д со

в почве

0,0473

0,0239

0,0160

0,0123

0,0106

0,0009

До

0,294

0,149

0,100

0,078

0,067

0,006

На почвах, не сильно увлажненных и не очень плотных коэффици-

ент диффузии газа обычно больше 0,009 см

/сек, что обеспечивает нор-

мальный газообмен. При меньшей скорости газообмен затруднен.

Диффузия газов Через почву сильно зависит от градиента концент-

рации газов и пористости аэрации. Так, отвод С0

из почвы под влия-

нием диффузии значительно усиливается с увеличением градиента кон-

центрации и пористости почвы (табл. 70).

Диффузия газов в почве идет через поры аэрации, то есть поры, за-

нятые воздухом. Однако пористость аэрации, вычисленная обычным спо-

собом (разность между общей пористостью и влажностью почвы в объ-

емных процентах), включает не только поры аэрации, но и поры, заня-

170

ТАБЛИЦА 70

Отвод С0

из почвы под влиянием, диффузии (л/м

в день) в зависимости

от градиента концентрации и порозности почвы

(Р=760 мм рт. ст. и /=25°) (по Б. Кину)

Градиент концентрации

0,02

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0,40

1,3

2,5

5,1

7,7

10,2

12,7

25,4

Порозность почвы, в % к

2,9

5,9

11,5

17,4

23,0

28,8

58,7

5,3

10,2

20,5

30,7

40,9

52,7

102,0

ее объему

8,1

16,1

31,9

50,5

65,0

80,6

161,0

11,4

23,0

46,5

68,2

93,0

114,4

229,1

тые защемленным воздухом, через которые газообмен не происходит.

Такие поры имеются во всех почвах, но суммарный их объем больше

в тяжелых бесструктурных почвах. Наблюдения и расчеты показывают,

что нормальный газообмен между почвенным и атмосферным воздухом

осуществляется при пористости аэрации свыше 20% и сильно замед-

ляется при 8—12%- Однако следует отметить, что состояние газообме-

на связано не только с суммарным количеством пор, но и с их размером,

что зависит прежде всего от структуры почвы. В структурной почве да-

же при насыщении ее водой до капиллярной влагоемкости сохраняется

достаточное количество крупных межагрегатных пор аэрации, которые

обеспечивают нормальный газообмен. При увлажнении бесструктурной

почвы до полной капиллярной влагоемкости все ее поры оказываются

заполненными водой и газообмен прекращается.

ДИНАМИКА 0

И С0

ПОЧВЕННОГО ВОЗДУХА

Содержание 0

и С0

в почвенном воздухе непостоянно и зависит

от типа почвы, ее свойств (физических, химических, биологических), от

времени года, погодных условий и угодья (пашня, лес, луг). На пашне

состав воздуха зависит от возделываемой культуры и применяемой аг-

ротехники.

В почвах нормального увлажнения содержание кислорода, как пра-

вило,

уменьшается от верхних горизонтов к нижним, количество же уг-

лекислого газа, наоборот, увеличивается (см. табл. 67). Содержание 0

и С0

в почвенном воздухе тесно связано с наличием растительности, ее

составом. Так, при наличии растительности на пахотных угодьях в со-

ставе почвенного воздуха меньше содержится 0

и больше С0

, чем на

паровом поле.

Особенно большое влияние на состав почвенного воздуха оказыва-

ют влага и температура почвы. С увеличением влажности уменьшается

воздухоемкость, нарушается система воздухоносных пор, а следователь-

но,

ухудшаются условия газообмена. Кроме того, от содержания влаги

в почве и температуры зависит напряженность биологических и биохи-

мических процессов и в связи с этим интенсивность потребления кисло-

рода и продуцирования углекислого газа. При оптимальной влажности

с повышением температуры содержание углекислого газа в почвенном

воздухе увеличивается, а кислорода — уменьшается. В летний период

при высокой температуре и влажности, близкой к влажности завядания,

наблюдаются самые низкие концентрации углекислого газа и самые вы-

сокие — кислорода.

В годовом цикле динамики кислорода и углекислого газа в почвен-

ном воздухе минимальное содержание 0

и максимальное С0

может

171

1956г. ° 1957г. 19582-

-•= CBg

Рис. 24. Динамика 0

и СОг почвенного воздуха в легкосуглинистой

дерново-подзолистой почве под многолетними травами в горизонтах:

(0—10 см); А

(10—20 см); А

(30—40 см); В(55—65 см); ВС(95—

105 см). (Опытная станция полеводства ТСХА).

приходиться или на теплый, или на холодный период года, в зависимо-

сти от состояния газообмена. Так, в почвах степной и полустепной зон

самая высокая концентрация С0

, по .наблюдениям В. Б. Мацкевич

(1958),

была летом, а осенью и зимой почвенно-грунтовая толща разгру-

жалась от ранее накопленного углекислого газа. На дерново-подзоли-

стых почвах таежно-лесной зоны, по данным И. П. Гречина (1965), как

под полевыми культурами, так и под лесом в отдельные годы почвенный

воздух за зимний период не только не освобождался от накопленного

летом углекислого газа, но еще больше обогащался им. Удаление угле-

кислого газа происходило или весной, или летом, при подсыхании поч-

вогрунтов и создании благоприятного газообмена в верхних и нижних

горизонтах (рис. 24). Если почва в зиму уходила слабо увлажненной,

с достаточной пористостью аэрации и, следовательно, с хорошим газо-

обменом во всех горизонтах, то почвенный воздух освобождался от ра-

нее накопленного углекислого газа и в осенне-зимний период.

Таким образом, наблюдения за динамикой 0

и С0

в газовой фа-

зе почв показывают, что взаимосвязь между составом почвенного воз-

духа и условиями, ее определяющими, многофакторна и сложна.

172

РОЛЬ 0

И Ш

В ПОЧВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ

И ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИИ

Кислород и углекислый газ почвенного воздуха оказывают разно-

стороннее воздействие на свойства почвы и прямо или косвенно влияют

на продуктивность растений.

Роль кислорода. Прямое воздействие кислорода на жизнь расте-

ний проявляется в актах дыхания. При недостатке кислорода ослаб-

ляется дыхание, что уменьшает метаболическую активность и энергети-

ческие ресурсы растений и в конечном итоге снижает их урожай.

Улучшение аэрации почвы способствует лучшему развитию корней,

более интенсивному поглощению воды и питательных веществ расте-

ниями, усилению их роста и повышению урожая.

При отсутствии свободного кислорода в почве прекращается разви-

тие любых растений. Оптимальные условия для растений создаются при

содержании кислорода в почвенном воздухе около 20% (рис. 25).

• Косвенное влияние кислорода на продуктивность растений прояв-

ляется через его воздействие на почву. При недостатке кислорода в поч-

ве создается низкий окислительно-восстановительный потенциал, раз-

виваются анаэробные процессы с образованием токсичных для растений

соединений, снижается содержание доступных питательных веществ,

ухудшаются физические свойства, что в совокупности снижает плодоро-

дие почвы и урожай растений. В условиях хорошей обеспеченности кис-

лородом в почве развиваются аэробные процессы и в сочетании с дру-

гими факторами создаются лучшие условия для роста растений и их

продуктивности. О роли

аэробных и анаэробных ус-

ловий в изменении свойств

почвы можно судить по ла-

бораторному опыту (табл.

71).

В этом опыте анаэроб-

ные условия создавались

при непрерывном пропуска-

нии через почву газовой

смеси, состоящей из 99,5%

азота и 0,5% кислорода,

аэробные—из 80% азота и

20%

кислорода. Опыт ста-

вился при температуре 18—

20° и продолжался 84 дня.

ъЫООг

чг •

%ео

ро

§ 20

% О

•

/ v-'

0,5

2,5

р ... i

_s*

-/'"

4?*

/3,5

17,5

15.

10'

Ог%

С0,%

Рис.

25. Вес сухих проростков, выросших на

дерново-подзолистой почве с различным соот-

ношением Ог и С0

в газовой фазе:

—

кукуруза; 2 —ячмень. За 100% принят вес про-

ростков развившихся в почве, содержащей 20% Оц

(данные И. П. Гречина и М. В. Курлыковой).

ТАБЛИЦА 71

Изменение свойств пахотного слоя дерново-подзолистой почвы под влиянием аэробных

и анаэробных условий

Варианты опыта

рН соле-

вой сус-

пензии

гН

FeO МпО

в 0,1 н. H

Азот (N)

нитратов

в мг на 100 г почвы

Фосфаты

(ЬО,,)

1 группы

(по Чири-

кову)

Анаэробные условия при влаж-

ности 60% полной влагоем-

кости

Анаэробные условия при влаж-

ности 120% полной влаго-

емкости

Аэробные условия при влаж-

ности 60% полной влагоем-

кое ги

7,5

6,6

5,2

17,5

15,0

29,0

15,3

242

2,2

125

24,5

Нет

12,8

3,8

2,6

6,1

Аэробные процессы в гумусовом горизонте почвы гфй оптимальной

температуре и влажности в зависимости от содержания свежих органи-

ческих остатков начинают развиваться при наличии в газовой фазе кис-

лорода больше 2,5—5%; при более низком его содержании развиваются

анаэробные процессы. Однако при низкой температуре (0—4°) или при

низкой влажности (близкой к влажности завядания растений), когда

биологические процессы сильно угнетены, обеспечение аэробных процес-

сов возможно даже при содержании кислорода 0,5%.

При одном и том же парциальном давлении кислорода, но при раз-

личной пористости аэрации на единицу веса почвы приходится неоди-

наковое количество кислорода, что сказывается на свойствах почвы

и продуктивности растений. Так, в хорошо аэрируемых почвах обеспе-

ченность кислородом в среднем составляет 50—100 куб. см Ог на 1 кг

почвы. При наличии же кислорода меньше 5,5 куб. см на 1 кг пахотного

слоя дерново-подзолистой почвы в ней развиваются анаэробные про-

цессы.

Роль углекислого газа. Высокая концентрация углекислого газа

в почвенном воздухе может оказывать отрицательное действие на семена,

корни и урожай растений. Однако при оптимальном содержании кис-

лорода вредное действие углекислого газа проявляется только цри вы-

сокой его концентрации.

Огромное количество углекислого газа потребляется растениями

в процессе фотосинтеза. По данным Б. Н. Макарова, от 38 до 72%' всего

количества СОг, пошедшего на создание урожая, доставляется расте-

нию из почвы в процессе ее «дыхания». Но так как в надпочвенном воз-

духе, то есть в том его слое, где происходит усвоение углекислого газа

растением, в дневные часы наблюдается недостаток СОг, что снижает

фотосинтетическую" деятельность растений, то очень важно обеспечить

активное новообразование С0

в почве и хороший газообмен между поч-

венным и атмосферным воздухом.

Углекислый газ имеет большое значение в химическом изменении

минеральной части почвы и в накоплении питательных веществ. Почвен-

ный раствор, насыщенный углекислым газом, оказывает растворяющее

действие на многие соединения почвы и, в частности, на кальцит

(СаСОз), доломит (CaC0

-MgC0

), магнезит (MgC0

), сидерит

(FeC0

). Растворяющее действие СОг на карбонаты при благоприятных

условиях обеспечивает их вынос из верхних горизонтов почвы или их

подтягивание из нижних горизонтов к верхним.

Итак, оптимальный воздушный режим имеет важное значение

в жизни почвы и произрастающих на ней растений. Поэтому можно ожи-

дать высокого агротехнического эффекта от всех тех приемов обработки

почвы и ухода за растениями, которые обеспечивают создание хорошей

аэрации почвы, конечно, при одновременном благоприятном сочетании

других факторов жизни растений.

Забота об улучшении воздушного режима особенно актуальна

в районах временного избыточного увлажнения почв.

Осушение избыточно влажных почв и создание оптимальных усло-

вий аэрации благоприятно сказывается на продуктивности не только

сельскохозяйственных культур, но и лесных насаждений. По наблюде-

ниям Г. Е. Пятецкого (1959), осушительные канавы на заболоченных

сплошных вырубках создают благоприятные условия для роста хвойных

молодняков; прирост их в высоту на приканавной площади в среднем

увеличивается у сосны в 1,5—2 раза, а у ели почти в 3 раза.

Большое значение в создании оптимального воздушного режима

почвы имеет улучшение ее физических свойств и структуры.

174

ГЛАВА XII

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА И ТЕПЛОВОЙ

РЕЖИМ ПОЧВ

Температура почвенных горизонтов, характеризуя тепло-

вое состояние почвы, является основным показателем ее теплового ре-

жима. Тепловой режим играет большую роль в почвообразовании, так

как с ним связана энергия происходящих в почве биологических, хими-

ческих, физических и биохимических процессов.

Тепловой режим оказывает непосредственное влияние на рост и раз-

витие растений. Например, температурные интервалы прорастания се-

мян различных сельскохозяйственных растений свидетельствуют о тес-

ной зависимости между тепловым состоянием почвы и начальными жиз-

ненными функциями растений (табл. 72).

ТАБЛИЦА 72

Температурные интервалы прорастания семян в почве (в °С)

Растение

Пшеница, ячмень,

овес,

рожь

Гречиха

Подсолнечник

Мини-

мум

0—5

0-5

5—10

Опти-

мум

25—31

25-31

31—37

Макси-

мум

31—37

37—44

Растение

Кукуруза,

Хлопчатник, рис,

тыква

Дыня, огурец

Мини-

мум

5—10

12—24

15—18

Опти-

мум

37—44

31—37

Макси»

мум

44—50

44-50

С температурой почвы связаны растворимость в воде минеральных

соединений, кислорода и углекислого газа, скорость поступления в рас-

тения питательных элементов и влаги.

Температура почвы имеет первостепенное значение в жизнедеятель-

ности почвенной микрофлоры. Оптимальные условия для развития боль-

шинства почвенных микроорганизмов создаются при 25—30°.

ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ПОЧВ

Лучистая энергия солнца, или солнечная радиация, является глав-

ным источником тепла на земной поверхности. Среднее количество теп-

ла, поступающего к земле, составляет 1,946 калории на 1 кв. см в 1 мин.

(солнечная постоянная*), но количество солнечной энергии, поступаю-

щей на поверхность почвы, меньше вследствие рассеивания ее атмос-

ферой, а также отражением от земной поверхности.

Теплота, выделяемая при химических и биологических процессах,

идущих в верхних слоях почвы (разложение органических остатков),

* Солнечная постоянная — это количество лучистой энергии, поступающей в 1 мин.

на 1 кв. см площади, перпендикулярной к солнечным лучам и находящейся у верхней

границы атмосферы при среднем расстоянии земли от солнца

175

а также приток тепла из глубинных слоев составляют незначительную

величину по сравнению с лучистой энергией солнца.

Лучистая энергия солнца, поглощаясь поверхностью почвы и пре-

вращаясь в тепловую энергию, может аккумулироваться, передвигать-

ся от слоя к слою или излучаться с поверхности благодаря проявлению

тепловых свойств почвы.

Основными тепловыми свойствами почвы являются теплопоглоти-

тельная способность, теплоемкость, теплопроводность и теплоиспуска-

тельная способность.

Теплопоглотительная способность проявляется в по-

глощении почвой лучистой энергии солнца. Поэтому теплопоглотитель-

ную способность называют также лучепоглотительной.

Теплопоглотительную способность почвы обычно характеризуют ве-

личиной альбедо (А), которая показывает, какую часть поступающей

лучистой энергии отражает почва. Альбедо представляет собой отноше-

ние отраженной радиации к суммарной радиации, поступающей к по-

верхности почвы, выраженное в процентах. Для идеально отражающей

поверхности альбедо будет 100%, а для абсолютно черного тела, цели-

ком поглощающего поступающую лучистую энергию солнца, эта вели-

чина будет стремиться к нулю.

Альбедо является важнейшей тепловой характеристикой, зависящей

от цвета почвы, ее структурного состояния, влажности и выровненности

поверхности.

Альбедо почв, покрытых растительностью, зависит также от особен-

ностей растений, цвета листьев и стеблей (табл. 73).

ТАБЛИЦА 73

Альбедо различных почв и растительных покровов (по А. Ф. Чудновскому, 1959)

Почва

Чернозем сухой

» влажный

Серозем сухой

» влажный

Глина сухая

» влажная

Песок белый и желтый

А,

в %

25—30

10—12

34—40

Растительность

Пшеница яровая

» озимая

Травы- зеленые

» высохшие

Хлопчатник

Рис

Картофель

А,

в %

10—25

16—23

20—22

Наиболее существенное влияние на лучепоглотительную и лучеот-

ражательную способность почв оказывают количество и качество гуму-

са, определяющие цвет почвы, а также ее гранулометрический состав.

Высокогумусированные почвы (черноземы) поглощают лучистой энер-

гии на 10—15% больше, чем малогумусированные, так же как и глини-

стые по сравнению с песчаными.

На величину альбедо оказывает заметное влияние степень увлаж-

нения почвы. Альбедо орошаемых участков почв на 5—11% ниже, чем

сухих. Колебания значений альбедо могут быть значительными в связи

с выпадением осадков, состоянием снежного покрова: например, альбе-

до чистого сухого снега

88—91 %',

мокрого — 70—82%.

Теплоемкость почвы. Различают весовую и объемную

теплоемкость почвы. Весовая теплоемкость — количество тепла в кало-

риях, затрачиваемое для нагревания 1 г почвы на Г (-— на Г). Объ-

емная теплоемкость — количество тепла в калориях, затрачиваемое для

нагревания 1 куб. см почвы на

° ( на 1°).

Теплоемкость зависит от минералогического, механического состава

и влажности почвы, а также содержания в ней органического вещества

(табл. 74).

176

ТАБЛИЦА 74

Теплоемкость составных частей почв

Вещество

Песок кварцевый

Глина

Органическое вещество (торф)

Вода

Теплоемкость

весовая

0,196

0,233

0,477

1,000

объемная

0,517

0,575

0,601

1,000

Весовая теплоемкость для большинства минеральных почв в абсо-

лютно сухом состоянии колеблется в сравнительно узких пределах —

0,17—0,20. По мере повышения влажности теплоемкость песчаных почз

возрастает до 0,7, глинистых — до 0,8, а торфянистых — до 0,9. Глини-

стые почвы отличаются большой влагоемкостью и весной медленно про-

греваются. Поэтому они получили название «холодных» почв. Легкие

по механическому составу почвы (песчаные, супесчаные) весной про-

греваются быстрее, вследствие чего их называют «теплыми».

Теплоемкость почв тесно связана с гидрофильностью коллоидов.

При одинаковом характере увлажнения более теплоемки те почвы, в ко-

торых содержится больше гидрофильных коллоидов. Количество и ка-

чество гумуса также оказывают большое влияние на величину объемной

теплоемкости: чем более гумусирована почва, тем она более теплоемка.

Теплоемкость рыхлых почв, характеризующихся высокой пористостью

аэрации, значительно выше теплоемкости плотных почв.

Теплопроводность почвы

—

способность ее проводить теп-

ло.

Теплопроводность измеряется количеством тепла в калориях, кото-

рое проходит в

сек. через

кв. см почвы слоем

см.

В такой многофазной среде, как почва, тепло передается различны-

ми путями: через разделяющие твердые- частицы воду или воздух; при

непосредственном контакте частиц между собой; излучением от части-

цы к частице; конвекционной передачей тепла через газ или жидкость.

На величину теплопроводности влияют химический и механический

состав, влажность, содержание воздуха, плотность и температура почвы

(табл. 75).

ТАБЛИЦА 75

Теплопроводность составных частей почвы (кал. на 1 кв. см в сек)

Вещество

Воздух

Вода

Торф

Теплопроводность

0,00006

0,00136

0,00027

Вещество

Кварц

Гранит

Базальт

Теплопроводность

0,0024

0,0082

0,0052

В сухом состоянии почвы, богатые гумусом и обладающие высокой

порозностью аэрации, очень плохо проводят тепло. Химико-минерало-

гический состав почвы оказывает незначительное влияние на теплопро-

водность, так как передача тепла через газовую и воздушную среду

осуществляется больше, чем при контакте между частицами.

Механический состав почв оказывает непосредственное влияние на

величину теплопроводности. Последняя тем больше, чем крупнее меха-

нические элементы почвы. Опытным путем установлено, что теплопровод-

ность фракции крупнозернистого песка при одинаковой пористости

и влажности в 2 раза больше, чем крупнопылеватой фракции. Тепло-

проводность твердой фазы примерно в 100 раз больше теплопроводно-

12 Почвоведение

177

сти воздуха, поэтому рыхлая почва характеризуется более низким ко-

эффициентом теплопроводности, чем плотная почва. Экспериментально

установлено, что при изменении плотности от 1,1 до 1,6 г/см

теплопро-

водность увеличивается в 2—2,5 раза. Обратная зависимость обнаружи-

вается между пористостью и теплопроводностью: при увеличении пори-

стости от 30 до 70% теплопроводность уменьшается в 6 раз.

Прямое влияние на теплопроводность оказывает степень увлажне-

ния почвы. При одинаковой дисперсности и плотности более влажная

почва характеризуется большей теплопроводностью, чем сухая. По дан-

ным А. И. Гупало, для пахотного горизонта южного чернозема при из-

менении влажности от 0 до 25—30% теплопроводность увеличивается

в 5 раз. Увеличение теплопроводности при повышении влажности вы-

ражено более резко у плотных почв.

Теплопроводность почвы зависит от ее температурного состояния.

С повышением температуры почвы увеличивается теплопроводность воз-

духа, защемленного между твердыми частичками, и, следовательно, поч-

вы в целом.

Для оценки быстроты выравнивания температуры горизонтов поч-

вы используют понятие температуропроводности. Последняя

определяется изменением температуры в 1 куб. см почвы вследствие по-

ступления в него некоторого количества тепла, протекающего за 1 сек.

через 1 кв. см поперечного сечения при разности температуры, равной

1°,

на расстояние 1 см.

Теплоиспускательная способность почвы — это

способность ее выделять тепловые лучи.

Теплоиспускательная способность зависит от состава почвы, степе-

ни ее увлажнения, состояния поверхности.

Благодаря большей теплопроводности минеральные почвы лучше

излучают тепло, чем торфянистые.

Влажные почвы вследствие большой теплоиспускательной способ-

ности воды выделяют значительно больше тепловых лучей, чем сухие.

Почвы с гладкой поверхностью отличаются меньшей теплоиспускатель-

ной способностью по сравнению с шерохрватыми.

ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ПОЧВ

Под тепловым режимом почвы понимают совокупность всех явле-

ний поступления, передвижения и отдачи тепла почвой.

Основным показателем теплового режима является температура

почвы. Поэтому тепловой режим часто называют температурным. Теп-

ловой режим определяется температурой почвы на различных глубинах

и в разные сроки.

Лучистая энергия поступает к почвенной поверхности в течение го-

да и суток с неодинаковой интенсивностью, поэтому различают годовой

и суточный ход температуры почвы.

В умеренных широтах годовой ход температуры почвы характери-

зуется минимумом в январе или феврале и максимумом в июне или

июле.

Каждый почвенный тип характеризуется определенным годовым

ходом температурных кривых на различной глубине почвы (рис. 26).

В течение года наибольшим колебаниям подвержена температура

поверхности почвы. Годовые колебания температуры достигают в по-

верхностном слое черноземов 25—30°, тогда как на глубине 2 м они зна-

чительно меньше (до 10°). У подзолистых почв годовая амплитуда коле-

баний температуры меньше — для поверхностного слоя 15—25°.

Каждый почвенный тип отличается характерными пределами тем-

пературы на глубине 20 см, поэтому основным показателем теплового

17 Ь

-OTl—J 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 I I I

I Л Ж Ж ТЖ ШШЖ I ЖШ I I Л Ж

У Ж ШШЖ ХШШ I

20см ^

— 40см

*-• 80см

Рис.

26. Годовой ход температуры почвы на разных глубинах (по А. М. Шульгину).

—

подзолистая (с Усть-Цильча, Коми АССР); Б

—

дерново-подзолистая (Москва); В — чернозем

(Каменная степь, Воронежская область); Г

—

бурая горно-лесная (Сочи).

режима почвы считается ее средняя температура на этой глубине

(табл. 76).

ТАБЛИЦА 76

Колебания температуры почвы (в °С) в европейской части СССР на глубине 20 см

(по А. М. Шульгину, 1957)

Почвы

Подзолистые

Черноземные

Каштановые

Бурые лесные

Средняя

температура

за теплый

период

6,0—10

11—15

14—16

18—20

Температура

за самый

теплый месяц

15—18,5

18—22

23—26

25,5—27

Средняя

температура

за холодный

период

—2—0,0

—5—1,0

—2—Ь0,5

+5.5-+7.0

Температура

за самый

холодный

месяц

—3—0,6

—7—1

—3,5—1,5

-Н-+5

Годовая

амплитуда

температуры

17—20

20-27

25—26

21—22

Суточный ход температуры характеризуется одним максимумом

(около 13 час.) и одним минимумом (перед восходом солнца) и поэто-

му имеет форму синусоиды (рис. 27). Наибольшая амплитуда колеба-

ний температуры в течение суток характерна для поверхностого слоя

почвы. В глубоких горизонтах колебания температуры уменьшаются,

и в слое 40—50 см ход температуры в течение суток приближается

к прямой. •

Температурный режим почв обусловливается их географическим

положением, с которым связано поступление лучистой энергии к по-

верхности почвы, и проявлением основных тепловых свойств почвенных

горизонтов

—

теплопоглотительной способности, теплоемкости и тепло-

проводности.

Температурный режим почвы оказывает непосредственное влияние

на развитие растений. Особенно сильно это сказывается на развитии

корневой системы (табл. 77).

12*

179