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土壤温度

turang wendu 土壤温度(5011 temperature)土壤温度( 地温)影响着植物的 生长发育土壤的形成。 土壤中各种 生物化学 过程,如 微生物 活动所引起的生物化学过程和非 生命的化学过程,都受 土壤温度的影响。

土壤温度(5011 temperature)土壤温度( 地温)影响着植物的 生长发育土壤的形成。 土壤中各种 生物化学 过程,如 微生物 活动所引起的生物化学过程和非 生命的化学过程,都受 土壤温度的影响。

温度范围内, 土壤温度越高, 作物生长发育越快。一年内某时段出现 低温或高温,常常给 农业 生产带来危害。 作物种子必须在适宜的 土壤温度范围内才萌发。一般耐寒的谷类 作物种子萌发的平均土温为1一5℃;喜温作物为8一10℃。与 气温 相比,对 种子发芽和出苗的影响, 土壤温度要直接得多。但是,土壤温度地形土壤水分、耕作条 件、 天气作物覆盖等影响而 变化。一般 作物根系土壤温度2一4℃时开始 生长,在10℃以上根系生长 比较活跃,超过35℃时根系生长受到阻碍。冬麦在12一16℃时生长良好, 玉米棉花等为25℃左右, 豆科 作物根系在22一26℃生长良好; 马铃薯块茎成熟期30天内,15一27℃是块茎形成的最适上壤 温度。过高的 土壤温度使植物 根系 组织常加速 成熟根系木质化的部位几乎达到根尖,降低了根表面的 吸收 效率土壤温度低, 作物 根系吸水缓慢,当 气候条件适于 蒸腾时,植株地上 部分常呈现 脱水或缺水。 土壤温度过低,常使冬 作物的分孽节或 根系产生 冻害,强 低温延续的时间长短和降温及冻融的 速度都影响到冻害程度土壤温度影响 作物的生理 过程。在O一40℃之间, 细胞质的流动随升温而加速。在20一30℃的范围内, 温度升高能促进有机质的 输送温度过低,影响 营养 物质输送率,阻碍 作物 生长。在O一35℃范围内,温度升高能促进 呼吸,但对 光合作用的影响较小,所以 低温有利于 作物体内 碳水化合物的积累。适宜的 土壤温度还能促进 作物营养 生长生殖生长春小麦苗期,地上部分 生长最适宜的 土壤温度为20一24℃,后 期为12一16℃,8℃以下或32℃以上很少抽穗;冬小麦生长适宜的上壤温度要低一些,24℃以上能抽穗, 但不能成熟。间接影响土壤温度影响 环境条件中的其他因子,从而间接影响 作物生长发育。 土壤温度微生物活性的影响极其明显。大多数 土壤 微生物活动要求有15一45℃的 温度条件。超出这个 范围〔过低或过高), 微生物活动就会受到 抑制。土温对 土壤的腐殖化 过程、矿质化过程以及植物的养分供应等都有很大意义。 土壤有机质的 转化也受土温的影响,南方高温地区,有机质 分解快;北方温寒地区,则分解慢,土壤中的养料和碳的周转期远比南方要长。所以在高温的 南方应加强有机质的累积,而在较寒冷的北方则应侧重于加速有机质的分解,以 释放养分。 土壤水( 溶液)的移动,土壤存在的形态以及土壤 气体交换等都受到 土壤温度的影响。 土壤温度越高,上壤水的移动越频繁,上壤中的气态水就较多; 土壤温度低时,土壤水的移动近于停止。 土壤水常转化为固态水。 作物在一定的生育 阶段适应不了过高的 土壤温度需要降低土壤温度保证作物的正常 生长发育。北方地区,气候寒冷, 土壤温度低是 农业 生产上的主 要 矛盾,采取 垄作,可增加对 太阳辐射吸收量和减少 反射垄作的昼夜平均 土壤温度可高于平作;深耕松土,增加土壤中的孔隙,改善土壤底层的通气透水 状况,也可提高土壤的吸热和增温、保温 能力;适时、适量进行 冬灌,使 土壤含水量大, 散热缓慢,土壤温度 变化干燥土壤缓慢,可 保护作物安全越冬。

土壤,垄作、中耕、深翻、镇压、培土等措施,由于改变了太阳的入射角土壤空隙度、 土壤水分状况等,均可起到调节土壤的作用。“锄头底下有火”,北方早春 气温低,当土壤含水量较高时,土温不易上升,对春播和 作物出苗不利,可采用深锄,松表土,散表熵,提高 地温。作为苗期,早中耕,地发暖,通过深耕,可以提高土温,同时加强 土壤的稳温性。起垄种植能增加 土壤表面及近地层 气温,并有利于排水,据测定,垄作5 cm深处,日平均土温能增加2 ℃~ 3 ℃, 温度日较差比平地高3 ℃~ 4 ℃,最低洼下湿地和某些 作物的良好的耕作种植形势。

热容量导热率和蒸发潜热,土中水分含量又与 土壤反射率有关。因此,调节 土壤水分含量对土壤热状况有较大影响。对 土壤进行灌溉,由于下述原因:①土色加深,地面反色率降低;②地表 温度下降,地面长波辐射减少;③由于近地面水汽增加、大气逆辐射增加,因而,一般白天灌溉地表辐衡有所增加,土壤导热率也因土壤湿度增加而增大了。因此,水运用的适宜,有增温、降温、保温的作用。早春秧田,高温晴天,日灌夜排,或全天灌水,以水层护田,缓和 气温与土温的突变,使土温趋于稳定,起到保温的作用。寒冷晴天,则日排夜灌,田面水层消失,增加了 土壤空气容量,土温上升快,起到保温的作用。

过程中,可以放出不同的热量,按其发热量的大小,有热性肥、温性肥、凉性肥。热性肥如马粪、羊粪、菜子饼;温性肥如猪粪、人粪秸秆肥等;凉性肥如牛粪、塘泥、阴沟泥等。“冷土上热肥,热土上冷肥”,这种合理施肥方法,充分发挥了肥料的热特性,对 作物 生长有很大的好处。此外,施用草木灰有机肥料,能使土色变深,增加 土壤的吸热能力,也起提高土温的作用。

尼龙薄膜、玻璃、油纸等材料。后者用植物秆、草帘、芦苇、回飞沥青制剂等。

此外,一些地区还使用土面增温剂以提高苗床 温度。其原料主要是脂肪酸渣制剂或沥青制剂,也有的用天然动物植物油油脚制成。土面 温度剂的效果与 土壤水分天气、季节等条件密切相关。喷施后,一般有效期为15 ~ 20 d。

温度,有利于 作物育苗和安全越冬,减少霜冻危害。在大风期间可减低风速40% ~ 60%,提高秧苗 温度1 ℃~ 3 ℃。北方地区设置风障,使 冻土层后变薄,春季解冻早,可早播种。一般风障改善土温的 有效距离是障身高的5 ~ 8倍,增高障身,能提高投资效果。

对一般 土壤来说,太阳辐射能是其热量的主要来源,生物热量与地热只是在某些特定的条件下才能发挥作用。

微生物分解有机质的 过程是放热过程,释放出的热量,一部分被生物用来作为进行 同化作用的能源,而大部分用来提高土温。一般来说细菌对于热量的利用系数(指 微生物同化的能量占有机物质转化总能量的百分数)很少超过50%,无机营养型的细菌则更低,可见,微生物分解有机物在提高土温上有一定的作用,但是, 土壤的有机质含量一般不多,故其作用有限。

平方厘米地面全年从地球内部获得的热量总共也不过54卡,比太阳常数小十余万倍。从地层的20 m深处往下,深入20 ~ 40 m(平均为33 m), 温度才能增加1 ℃,所以与太阳辐射能 相比,地球热对 土壤温度的影响很小。但是,在地热带,如温泉附近,这一因素则不可忽视。

太阳辐射昼夜或季节 变化,地表 温度亦随之发生周期 变化。在每一个 温度变化周期里,各出现一次最高值和一次最低值。随着 土壤深度的增加,其 温度最高或最低出现的时间逐渐延迟。从许多地区图文观测资料得知,土层深度每增加1 m,最高(或最低)图文出现的时间延迟20 ~ 30 d。同时,随着土层深度的增加,土温的年变幅将迅速变小。土温日 变化与年变化相类似,表层土温变幅远大于深层土壤,而且>20 cm土层日变化曲线几乎呈平行线,也就是说, 土壤温度变化幅度低于年变幅。

热带地区寒温带寒冷地区则更多的侧重于加速有机质的分解以释放养分。在南方水田中,早春使用大量的绿肥后,由于春后 气体交换,如果地下水位又高,土体内所蔽蓄的空气本来就不多,这就已造成缺氧条件,特别是在大量使用新鲜绿肥或未腐熟肥的情况下,由于肥量的迅速分解耗尽了氧气,就更造成H2S和过多的Fe2+、Mn2+离子,引起有机酸的积累造成对水稻 硝化作用几乎出停顿对状态;在-1 ℃~ 4 ℃时,硝化细菌渐趋活跃,10 ℃、15 ℃、20 ℃时的硝代速度相应为25 ℃的20%、50%、80%。由土温引起的 水稻土中暖季里 硫酸铁在还原条件逐渐变为可利用态的缘故。彭干涛等(1980)在江苏宜兴的定位观察表明,6种不同肥力水平的 侯光炯等研究,铁铝胶体结合的P要在30 ℃左右才能活化,一般夏季 紫色土和山地黄壤等6种不同 粘土矿物对K+的选择吸收。 扩散系数李成保和毛就庚(1989)以砖红壤赤红壤、红壤、黄棕壤滨海盐土、内陆盐土苏打盐土为试材,用热敏电阻电导率土壤水分状况的影响是多方面的。土温升高时, 土壤水的粘滞度和表面张力下降,土壤水的渗透系数随之增加,土温25℃时水的渗透系数为0℃的2倍。土壤水分的 自由能土壤温度密切相关。张一平等(1990)以陕西省红油土、垆土、黑垆土为供试土样,试验结果表明, 温度土壤水势具有明显的影响,3种土壤皆呈现随温度升高土壤水吸力降低的特点。在测定的含水量范围内, 温度与吸水力之间呈现极显著的负相关,相 关系数(r)在- 0.990 6 ~ 0.999 0(n=5)。这是由于 温度升高时,水的粘滞度和表面张力降低所致。在等吸力时, 温度高者,含水量则较低。

土壤温度微生物活性的影响极其明显。大多数土壤 微生物活动,要求 温度为15 ℃~ 45 ℃。在此 温度范围内,温度愈高, 微生物 活动能力越强。土温过低或过高,超出这一 温度范围,则微生物 活动受到抑制,从而影响到 土壤的腐殖或矿质化 过程,影响到各种养分的形态转化,也就影响到植物的养分供应。例如,氨化细菌和硝化细菌在土温28 ℃~ 30 ℃时最为活跃,如土温过低,往往由于硝化作用极其微弱,而使 作物的N素养分供应不足。 土壤温度达到52 ℃时,硝化作用停止。


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