– Mùn làm giảm nhiệt dung và hệ số dẫn nhiệt của đất, tăng khả năng giữ nước và hấp thụ bức xạ mặt trời (màu đậm). – Ở vùng nhiệt đới ẩm, chế độ nhiệt của đất mùn tương đối ôn hòa do c[r]
(1)CHẾ ĐỘ NHIỆT CỦA ĐẤT • Cân nhiệt mặt đất
• Các đặc tính nhiệt lực đất
• Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ đất • Biến thiên nhiệt độ đất
• Quy luật lan truyền nhiệt độ theo độ sâu
• Ảnh hưởng nhiệt độ đất tới trồng
(2)CÂN BẰNG NHIỆT MẶT ĐẤT
• Định nghĩa:
Hiệu số phần lượng nhận mặt đất Phương trình cân nhiệt mặt đất:
B’ = B - LE + V + Q
– Trong đó:
– B: xạ (net radiation) – L: tiềm nhiệt bốc (latent heat) – E: lượng nước bốc (evaporation)
– V: lượng nhiệt trao đổi với khí (sensible heat) – Q: lượng nhiệt trao đổi với lớp đất sâu
(3)Ban ngày Ban đêm
Cân nhiệt mặt đất xạ âm dương
(4)ĐẶC TÍNH NHIỆT LỰC CỦA ĐẤT
1 Nhiệt dung:
Là đại lượng dùng để đánh giá khả nóng lên nhanh hay chậm của đất.
• Nhiệt dung thể tích (Cv): lượng nhiệt cần thiết làm cho cm3
đất nóng lên 10C (cal.cm-3.độ-1)
• Nhiệt dung trọng lượng (Cp): lượng nhiệt cần thiết làm nóng cho gam đất nóng lên 1oC (cal.g-1.độ-1)
Quan hệ Cv Cp:
d: tỷ trọng (g.cm-3)
(5)Loại đất Cp Cv
Đất cát 0.18 0.49
Đất sét 0.23 0.59
Than bùn 0.48 0.60
Khơng khí đất 0.24 0.0003
Nước 1.00 1.00
Loại đất Độ ẩm đất (%)
0 20 50 80 100
Đất cát 0.35 0.40 0.48 0.58 0.63 Đất sét 0.26 0.36 0.53 0.72 0.90 Đất mùn 0.15 0.30 0.52 0.75 0.90 Th bùn 0.20 0.32 0.56 0.79 0.94
Độ ẩm đất (%)
Cv
(6)HỆ SỐ DẪN NHIỆT CỦA ĐẤT ()
Là đại lượng dùng để đánh giá khả truyền nhiệt loại đất
• Định nghĩa:
là lượng nhiệt truyền qua đơn vị diện tích 1cm2
trong giấy ứng với gradient nhiệt độ thẳng đứng 1độ.cm-1 Đơn vị cal.cm-1.giây-1.độ-1
• Hệ số dẫn nhiệt loại đất khác khác phụ thuộc vào hệ số dẫn nhiệt chất cấu tạo nên đất, loại khoáng đất, độ ẩm độ xốp đất
GRADIENT NHIỆT ĐỘ ĐẤT
• đại lượng dùng để mức độ chênh lệch nhiệt độ lớp đất
a = -dt/dz= -(t2-t1)/(z2-z1)
a: gradient nhiệt độ đất
dt: hiệu số nhiệt độ lớp đất (oC)
dz: khoảng cách hai lớp đất (cm)
z1: độ sâu lớp đất (cm); z2: độ sâu lớp đất
t1: nhiệt độ lớp đất z1 (oC) t2: nhiệt độ lớp đất z2 (oC)
Loại chất
Đất cát khô 0.00026
Đất cát ẩm(20%) 0.00252
Đất sét 0.0044
Nước 0.0013
(7)LƯU LƯỢNG NHIỆT VÀ HỆ SỐ TRUYỀN NHIỆT CỦA ĐẤT
• Lưu lượng nhiệt đất:
là đại lượng dùng để lượng nhiệt truyền từ lớp đất đến lớp đất khác khoảng thời gian xác định
Q = - a t.s
Q: lưu lượng nhiệt đất (cal.cm-2) : hệ số dẫn nhiệt đất
t: đơn vị thời gian
a: gradient nhiệt độ đất S: Diện tích
dấu (-) chiều hướng truyền nhiệt
Ban ngày a<0 nên Q>0, nhiệt độ truyền từ lớp đất mặt xuống lớp đất sâu Ban đêm a>0 nên Q<0, nhiệt độ truyền từ lớp đất sâu lên lớp đất mặt
• Hệ số truyền nhiệt độ đất (k):
là đại lượng đánh giá tốc độ truyền nhiệt độ lớp đất k = /Cv
k: hệ số truyền nhiệt độ (cm2/giây)
: hệ số dẫn nhiệt (cal/cm.giây.0C-1)
Cv: nhiệt dung đất (cal.cm-3.0C-1)
(8)CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI NHIỆT ĐỘ ĐẤT
• Địa hình địa đất
– Ở BBC, đất dốc hướng nam ln có nhiệt độ cao hướng Bắc và ngược lại NBC.
– Đất dốc hướng Nam có nhiệt độ cao so với đất phẳng • Biện pháp làm đất: đất trồng trọt có biên độ nhiệt độ lớp đất
mặt cao so với đất khơng trồng trọt.
• Thành phần giới đất
• Lượng mùn đất
– Mùn làm giảm nhiệt dung hệ số dẫn nhiệt đất, tăng khả năng giữ nước hấp thụ xạ mặt trời (màu đậm).
– Ở vùng nhiệt đới ẩm, chế độ nhiệt đất mùn tương đối ơn hịa do có độ ẩm cao, nhiên, đất mùn thiếu ẩm có biên độ nhiệt độ cao.
• Nước khơng khí đất
• Lớp phủ thực vật
– Giảm khả hấp thụ xạ mặt trời mặt đất lại tăng khả giữ lại xạ sóng dài mặt đất
(9)SỰ BIÉN THIÊN NHIỆT ĐỘ ĐẤT
Biến thiên hàng ngày
• Thời gian xuất cực trị nhiệt độ đất
- Tmax: 13 – 14h - Tmin: – 5h
• Biên độ dao động nhiệt độ đất:
t = Tmax - Tmin
• Các yếu tố ảnh hưởng tới t: mùa khí
hậu, vĩ độ địa lý, địa hình, lớp phủ thực vật, tính chất đất, hàm lượng nước khơng khí đất, màu sắc đất, trạng thái thời tiết.
Biến thiên hàng năm
• Thời gian xuất cực trị: T7 – T8; T1 – T2
• Biên độ dao động nhiệt độ đất:
t = Tmax - Tmin
(10)QUY LUẬT BIẾN ĐỔI NHIỆT ĐỘ THEO ĐỘ SÂU
• Chu kỳ dao động nhiệt độ đất không đổi tất độ sâu
• Biên độ dao động nhiệt độ đất giảm dần theo cấp số nhân độ sâu tăng
theo cấp số cộng
tz: biên độ nhiệt độ độ sâu z (0C)
to: biên độ nhiệt độ mặt đất (0C)
: chu kỳ dao động nhiệt độ đất (ngày năm)
k: hệ số truyền nhiệt độ đất (0,003 - 0,008 cm2/giây tuỳ theo độ ẩm đất)
• Thời gian xuất cực trị muộn dần theo độ sâu
= Δz.2-1.√/k
độ muộn (ngày giờ); z độ sâu; chu kỳ dao động nhiệt độ; k
là hệ số truyền nhiệt độ đất (0,003 - 0,008 cm2/giây tuỳ theo độ ẩm đất)
• Những độ sâu có độ giảm biên độ nhiệt độ tỷ lệ với theo số bậc hai chu kỳ dao động
zd/zy = √ 1/√365 = 1/19
Trong đó: z1; z2 độ sâu tầng đất mà biên độ nhiệt độ ngày biên độ
nhiệt độ năm
k
z o z t e
t /
(11)Quy luật lan truyền nhiệt độ đât theo chiều sâu
Độ sâu cm Nhiệt
độ oC
a
b c
1 5
h 4h30
6h0
d
(12)(13)VAI TRÒ CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẤT ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
• Quá trình nảy mầm hạt giống
– Sự nảy mầm xẩy khoảng nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ cao thuận lợi cho trình nảy mầm
VD: lúa nảy mầm nhiệt độ đất cao 11oC; Toptimum sắn
MAus10 14.8oC – 36.6oC MAus7 12.5oC – 39.8oC; Hạt hướng
dương, ngô, đậu tương nảy mầm nhiệt độ ngày/đêm 21/12oC tuần đầu sau gieo
• Hoạt động rễ
– Nhiệt độ cao thấp có hại cho rễ
– Rễ nhạy cảm với nhiệt độ so với phận thân
– Nhiệt độ thấp làm ngưng trệ trình hút nước dinh dưỡng (≤ tbio-min)
– Nhiệt độ cao 35oC làm giảm phát triển rễ cọc
• Hoạt động vi sinh vật đất
• Phong hố đất
(14)(15)• Thay đổi nhiệt dung hệ số dẫn nhiệt đất:
– Làm đất kỹ, bón phân hữu xới xáo thường xuyên để làm giảm nhiệt dung giúp đất hấp thu tốt xạ mặt trời.
– Tưới nước đủ ẩm, làm tăng hàm lượng sét (cày sâu dần, tưới phù sa, bón Kaolinit…để làm tăng nhiệt dung đất, giảm khả năng hấp thu nhiệt vào mùa hè.
• Che phủ đất để chống xạ trực tiếp, làm giảm
khả xạ sóng dài từ mặt đất
– Mùa đông
Che phủ mặt đất vật có màu sẫm, kết hợp tưới nước đủ ẩm Trồng theo hàng, luống để xạ mặt trời dễ dàng chiếu xuống
mặt đất
– Mùa hè
• Che phủ mặt đất rơm rạ, làm giàn che nắng cho con, trồng che phủ (keo dậu, muồng, cốt khí…)
• Xác định thời vụ trồng thích hợp