Las características del suelo le confieren determinadas propiedades que inciden en el proceso de cultivo de las plantas cultivadas. Consideremos los tipos de propiedades térmicas del suelo: capacidad de absorción de calor, capacidad calorífica, conductividad térmica. Cuáles podrían ser las fuentes de calor para ello, así como el régimen térmico y sus tipos: congelación y no congelación.
Posibles fuentes de calor en el suelo.
La principal fuente de calor que ingresa al suelo es la radiación solar, que se compone de directa y difusa.La intensidad de la radiación depende de la latitud y altitud de la zona, del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera y de su transparencia.
La energía absorbida se transfiere luego a la atmósfera o a las capas inferiores. La dirección del calor depende de la temperatura del suelo y del aire. Si el suelo está más cálido y el aire es más frío, el calor escapará a la atmósfera. Con una gran absorción de calor, el suelo se calienta y la energía térmica comienza a fluir hacia abajo. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre las capas superior e inferior, mayor será la tasa de entrada de calor.
La cantidad de energía solar que ingresa al suelo depende de la zona climática, el clima, las características del relieve, el color, sus propiedades térmicas y físicas y la densidad de la vegetación.
También existen fuentes de calor: energía liberada durante la descomposición de los residuos vegetales ubicados en la superficie o en la capa superior, y energía que se transfiere desde el aire.
Una cantidad muy pequeña de calor ingresa al suelo desde el interior de la Tierra y desde la desintegración radiactiva de los elementos, pero es prácticamente insignificante.
como determinar
La cantidad de calor que hay en el suelo depende de muchos factores. El agua es un componente del suelo que consume mucho calor, por lo que el suelo húmedo tarda más en calentarse que el suelo seco. Pero también tarda más en enfriarse. Los suelos arcillosos húmedos tardan más en calentarse en primavera, los suelos arenosos tardan más en calentarse, pero en otoño sucede lo contrario: los suelos arcillosos son más cálidos debido al lento enfriamiento.
La conductividad térmica depende del contenido de aire en los poros. Cuanto más suelto está el suelo, más rápido se calienta y, por el contrario, el suelo denso se calienta más lentamente. La cantidad de humus también afecta las propiedades térmicas: los suelos fértiles retienen el calor por más tiempo, los suelos pobres lo pierden más rápido. La vegetación en verano y la nieve en invierno retienen el calor y ayudan a retenerlo en el suelo.
Para la mayoría de las plantas cultivadas, la temperatura favorable para el crecimiento es de 20-25 °C. Si es superior a 30 °C, se inhibe el desarrollo. Un aumento de temperaturas aceptables provoca un fuerte aumento de la tasa de respiración y un desperdicio de materia orgánica, lo que conduce a una reducción del volumen de masa verde. Las temperaturas del suelo superiores a 50-52 °C provocan la muerte de las plantas.
Para el crecimiento normal de las plantas se requiere una cierta cantidad de calor, en agricultura se utiliza un valor llamado suma de temperaturas activas. Estos son todos los días de la temporada de crecimiento en los que la temperatura durante el día estuvo por encima de los 10 °C.
El calor del suelo es necesario no solo para las plantas, sino también para los microorganismos. Se ven afectados negativamente por el frío y el calor excesivo; ambos conducen a la suspensión de la actividad vital de las bacterias y la biota. La temperatura óptima es de 15-20 °C, se permiten pequeñas desviaciones.
Propiedades termales
Esta categoría de características incluye: capacidad de absorción de calor del suelo, capacidad calorífica y conductividad térmica.
Capacidad de absorción de calor
Ésta es la capacidad del suelo para absorber la energía solar. La radiación no se absorbe completamente; una parte se refleja. La capacidad de absorción de calor está determinada por el valor de albedo (A). Se expresa como la cantidad de radiación solar que fue reflejada por la superficie del suelo y se presenta como un porcentaje del volumen de radiación solar que llegó al suelo.
Cuanto menor sea el albedo, más calor podrá absorber el suelo. La capacidad de absorción de calor depende del color del suelo, su contenido de humedad, estructura, topografía de la superficie y densidad de la vegetación. Los suelos oscuros se calientan más rápido que los suelos de colores claros.
Capacidad calorífica
Esta característica se define como peso y volumen. La capacidad calorífica en peso es la cantidad de calor, medida en calorías, que se debe gastar para calentar 1 g de suelo seco en 1 °C. La capacidad calorífica volumétrica es el calor que se puede utilizar para calentar 1 metro cúbico. ver a 1 °C.
El valor de la capacidad calorífica varía según la humedad y el contenido de aire del suelo. Cuando está mojado, su capacidad calorífica será mayor que cuando está seco. El suelo arcilloso tendrá una mayor capacidad calorífica que el suelo arenoso porque contiene menos aire.
Conductividad térmica
Esta es la capacidad del suelo para conducir el calor desde las capas superiores, donde la temperatura es más alta, hacia las inferiores y más frías. La transferencia de calor ocurre a través de las fases sólida y líquida del suelo y se mide en la cantidad de calor expresada en calorías. La conductividad térmica del suelo se mide en la cantidad de calor que pasa a través de un cubo. cm de suelo en 1 s.
Régimen térmico del suelo y sus tipos.
Diferentes zonas climáticas tienen diferentes regímenes térmicos. Según dos indicadores: la temperatura media anual y la naturaleza de las heladas, todos los suelos se dividen en 4 tipos.
permafrost
Este régimen térmico se da en suelos ubicados en la zona de permafrost. El suelo se descongela durante el cálido período anual y se congela completamente en invierno.Las temperaturas a una profundidad de 20 cm y la temperatura media anual son bajo cero.
Heladas estacionales prolongadas
En verano, el suelo se descongela, en invierno se congela profundamente, hasta una profundidad de al menos 1 m, y la duración de la congelación es de al menos 5 meses al año. La temperatura media anual del suelo es superior a cero, pero en enero, a una profundidad de 20 cm, es inferior a cero.
Congelación estacional
Se congela superficialmente en invierno y se descongela durante los períodos cálidos. La duración de la congelación varía mucho, desde varios días hasta 5 meses. El frío puede penetrar hasta una profundidad de no más de 2 m La temperatura media anual del suelo es superior a cero, pero en enero a una profundidad de 20 cm es bajo cero.
Anticongelante
Los suelos no se congelan ni siquiera en invierno. La temperatura es siempre positiva, tanto a 20 cm de profundidad como a la temperatura media anual.
El régimen térmico del suelo determina la intensidad y dirección de los procesos de formación del suelo. La duración de la temporada de crecimiento, la composición de especies y la productividad de la vegetación, la cantidad de microorganismos y la intensidad de su trabajo, que afecta la tasa de formación de humus, el volumen de materia orgánica y la intensidad de las reacciones químicas, dependen de la características del régimen.
