دمای خاک و عوامل موثر بر دمای خاک

اثرات دمای خاک بر رشد گیاه

تأثیر دمای خاک بر رشد گیاه به این واقعیت مربوط می شود که گرما از طریق افزایش جذب آب و مواد مغذی باعث رشد محصول می شود، در حالی که سرما به دلیل ویسکوزیته کمتر آب از جذب آب جلوگیری می کند و روند فتوسنتز را کند می کند. علاوه بر این، دمای پایین برای میکروارگانیسم‌های ساکن خاک نامطلوب است، زیرا متابولیسم آنها کند می‌شود و منجر به انتشار و انحلال کمتر مواد مغذی می‌شود. بنابراین رشد گیاه در آب و هوای سردتر متوقف می شود. دمای خاک بر سرعت و دقت رشد سیستم ریشه، از جمله شروع و انشعاب ریشه ها، چرخش و جهت رشد تأثیر می گذارد. اگرچه خاک گرمتر برای رشد ریشه مفید است، گرمای بیش از حد با تسریع تجزیه مواد آلی و تبخیر رطوبت، کیفیت زمین را کاهش می دهد. بنابراین بسیار مهم است که زمین را در سطح مطلوبی از گرما برای رشد گیاه سالم نگه دارید.

دمای خاک یک مقدار جهانی نیست و به چندین عامل از جمله رنگ، شیب، پوشش گیاهی، تراکم، رطوبت و مقدار نور خورشید بستگی دارد. اندازه گیری گرمای خاک از طریق لمس، سنسورهای دمای خاک، دماسنج‌ها و سنجش از دور امکان پذیر می باشد.

درجات حرارتی خیلی کم یا خیلی زیاد، موجودات و گیاهان ساکن خاک را از بین می برد. به طور خاص، محصولات به آهستگی در دمای 32 درجه سانتی گراد رشد می کنند، در حالی که دمای 60 درجه سانتی گراد باکتری های موجود در خاک را از بین می برند. در دمای 38 درجه سانتی گراد، گیاهان نمی توانند رطوبت کافی را جذب کنند، زیرا 85 درصد آن به دلیل تبخیر و تعرق از بین می رود. دمای مطلوب خاک بسته به مرحله رشد گیاه متفاوت است. به عنوان مثال، علف‌کش‌های پیش رویشی در دمای 10 تا 13 درجه سانتی‌گراد بهترین عملکرد را دارند. دمای بهینه خاک برای جوانه زنی بذر بین 20 تا 30 درجه سانتی گراد است. علاوه بر این، گونه های مختلف گیاهی نیازهای حرارتی متفاوتی برای کاشت و توسعه خود دارند.

عوامل موثر بر دمای خاک

مقدار تابش: خورشید منبع اصلی گرمایش زمین است. به همین دلیل است که گرمای زمین در اعماق مختلف متفاوت است و لایه های بالایی معمولا گرمتر از لایه های عمیق تر هستند.

فصل و شرایط جوی: توزیع انرژی خورشیدی به فصل و مقدار  نور خورشید، ابرها و گرما و سردی هوا بستگی دارد. طبیعتا هر چه روز گرمتر باشد، زمین گرمتر است.

رنگ خاک:  فیزیک ثابت می کند که اجسام تیره تر نور خورشید را بیشتر جذب می کنند و زمین نیز از این قاعده مستثنی نیست. بنابراین، هر چه تیره تر باشد، سریعتر گرم می شود.

پوشش زمین: زمین های برهنه سریعتر گرم می شوند، در حالی که هر لایه اضافی روی زمین (مالچ، محصولات پوششی، بقایای محصول، تاج پوشش گیاهی و غیره) که از تبخیر جلوگیری کند آنها را خنک می کند.

مواد آلی: مواد آلی احتباس آب را افزایش می دهد و رنگ خاک را تیره می کند. به این دو دلیل، محتوای مواد آلی نیز باعث افزایش دمای خاک می شود.

زاویه شیب: تشعشعات خورشیدی زمانی که زاویه در حدود 90 درجه است با شدت بیشتری به زمین نفوذ می کند.

کمپوست و کود دامی: تجزیه یک فرآیند شیمیایی با آزاد شدن حجم مشخص است. از این نظر دمای خاک را بالا می برد.

رطوبت خاک: زمین های مرطوب گرما را به صورت عمودی بهتر از زمین های خشک هدایت می کنند. یعنی زمین خشک در روز سریعتر گرم می شود و در شب سریعتر سرد می شود.

ترکیب و بافت خاک: خاک رس معمولاً دارای ظرفیت گرمایی بالاتری نسبت به ماسه است و میزان آب و چگالی آن برابر است. با این حال، ماسه به دلیل حجم کمتر آب سریعتر از خاک رس گرم می شود. رسانایی حرارتی در زمین های ریزتر افزایش می یابد. با این وجود، عواملی که بر دمای خاک تأثیر می‌گذارند پیچیده هستند و به نحوه تعامل آنها بستگی دارد. به عنوان مثال، آب اثر معکوس بر هدایت حرارتی ایجاد می کند.