土壤温度

土壤温度
地面以下土壤中的温度。土壤温度主要指与花木生长发育直接有关的地面 下浅层内的温度
01 基本介绍
03 调节 05 性质影响
目录
02 关系 04 热量来源
土壤温度（soil temperature）是指地面以下土壤中的温度。土壤温度主要指与花木生长发育直接有关的地 面下浅层内的温度，测试土壤温度的方法主要是插入法。
热量来源
太阳的辐射能 生物热
地球内热 周期性变化
ห้องสมุดไป่ตู้
土壤吸收的热量首先决定于到达地球的有效太阳辐射能的数量。在相对少云干旱区，有75%的太阳辐射能可 以到达地面。与此相反，在多云湿润区，只有35% ~ 40%的太阳辐射能到达地面。大概只有5% ~ 15%的净辐射在 土壤及植被中以热能储存起来。 任何特殊地点的太阳辐射能主要决定于气候。
在0一40℃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，影响营养物质的输送率，阻碍作物生长。在0一35℃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的营养生长和生殖生长。
调节
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1
耕作
2
灌溉和排水
3
施肥
4
覆盖
5
设置风障
耕作措施可以调节土壤，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。
土壤温度的好坏直接影响了植物的生长，所以种植业和研究中心会经常测量土壤温度。
基本介绍
土壤温度（地温）影响着植物的生长、发育和土壤的形成。 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。
关系
有以下两个方面。直接影响在一定的温度范围内，土壤温度越高，作物的生长发育越快。一年内某时段出现 低温或高温，常常给农业生产带来危害。作物的种子必须在适宜的土壤温度范围内才萌发。
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的程度。土壤温度 影响作物的生理过程。
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。
水分具有大的热容量、导热率和蒸发潜热，土中水分含量又与土壤的反射率有关。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。
地球内部也向地表传热。因为地壳导热能力很差，每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。
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，土壤温度随地形、土壤水分、耕作条件、天气及作物覆盖等影响而变化。 一般作物的根系在土壤温度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，豆科作物的根系在22一26℃生长良好；马铃薯块茎成熟 期30天内，15一27℃是块茎形成的最适土壤温度。
覆盖是调节土温最常用的手段之一。根据其作用原理不同，可分为透明覆盖与非透明覆盖。前者是用尼龙薄 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。
但是进入土壤的能量还受到其他因素的影响，如颜色、坡度、植被。众所周知，暗色土壤要比浅色土壤吸收 更多的热能，并且红色和黄色的土壤要比白色土壤的温度上升的快，但是这种情况并不含有暗色土壤总是温暖一 些的意思。因为暗色土壤通常有机质含量高而且保持着大量水分，水分本身也要升温和蒸发，所以实际情况正好 相反。
性质影响
土壤温度影响土壤中有机质和N素的积累
土壤有机质的转化与温度的关系很大，热带地区温度高，有机质分解快；寒温带温度低，有机质分解慢，其 所含养料周转期远比南方长。所以，在南方，调节土壤的有机质偏重于加强有机质的积累，而在寒冷地区则更多 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，由于春后气温和土温的升高，土壤有机质的分解相当迅速，加之地 表水膜已隔绝了大气与土壤之间的气体交换，如果土壤中地下水位又高，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 土壤氧化还原电位的急剧下降，产生H2S和过多的Fe2+、Mn2+离子，引起有机酸的积累造成对水稻根系的毒害， 抑制其吸收养分的机能。
寒冷多风地区风障能起到降低风速、减少地面乱流和蒸发耗热的作用。障前地面（向阳面）还能增加反射辐 射和减少地面有效辐射损失，因此，它可以有效地提高温度，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。
随着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，土壤温度日变化幅度低于年变幅。
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。
肥料不仅可以肥田，而且可以调节土温。各种有机肥，在其分解过程中，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，施用草木灰和有机肥料，能使土色变深，增加土壤的吸热能力，也起提高土温的作用。
旱地土壤中最有利于硝化过程的土壤温度是27 ℃~ 32 ℃。在冰冻土壤中，硝化作用几乎出停顿对状态；在 -1 ℃~ 4 ℃时，土壤中开始有硝化作用，但反应非常缓慢，其硝化速率仅相当于25 ℃时的1% ~ 10%，随着温 度的升高，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 的土壤N素供应商的季节性差异，是制定施肥制度的一个重要依据。