Definicja pojęcia:

temperatura gleby

Temperatura gleby – miara stanu cieplnego gleby, zależna od oddziaływań klimatycznych (charakterystycznych dla danej strefy klimatycznej), oddziaływań pogodowych (temperatury i wilgotności powietrza, natężenia promieniowania słonecznego, nasłonecznienia, wiatru, opadów atmosferycznych), rodzaju pokrycia powierzchni gleby (m.in. obecności lub braku pokrywy roślinnej) oraz struktury i właściwości fizycznych gleby (gęstości, porowatości, ciepła właściwego, przewodnictwa cieplnego gleby); podstawowy czynnik determinujący przebieg procesów fizycznych, chemicznych i biologicznych w glebie.
  1. Gleba i jej właściwości fizyczne
  2. Temperatura gleby i czynniki wpływające na temperaturę gleby
  3. Pomiar temperatury gleby
  4. Temperatura gleby i jej znaczenie

Gleba i jej właściwości fizyczne

Gleba jest powierzchniową, biologicznie czynną warstwą skorupy ziemskiej, powstałą z danej skały macierzystej pod wpływem działania czynników glebotwórczych (głównie organizmów żywych, klimatu, wody, rzeźby terenu i działalności człowieka) i podlegającą stałym przemianom w procesie glebotwórczym.

Fizyczne właściwości gleb obejmują ogół cech, procesów i reakcji składników glebowych powiązanych ze zjawiskami fizycznymi. Wyróżnia się podstawowe (pierwotne) właściwości fizyczne gleb, wynikające bezpośrednio z jakości substratu glebowego i jego stosunku do zajmowanej objętości (skład granulometryczny, gęstość właściwa, gęstość objętościowa, porowatość, zwięzłość, lepkość, pęcznienie i kurczenie się) oraz funkcjonalne (wtórne) właściwości fizyczne gleb zależne od właściwości podstawowych, do których zalicza się właściwości wodne (potencjał wody glebowej, pojemność wodna, bilans wodny), właściwości powietrzne (skład powietrza glebowego, wymiana gazowa pomiędzy glebą i atmosferą) oraz właściwości cieplne (ciepło właściwe, przewodność cieplna, bilans cieplny).
Temperatura gleby stanowi miarę stanu cieplnego gleby, fot. shutterstock

Temperatura gleby i czynniki wpływające na temperaturę gleby

Temperatura gleby jest wielkością fizyczną stanowiąca miarę stanu cieplnego gleby, definiowaną jako stosunek ilości ciepła pochłoniętego przez glebę (którego źródłem jest promieniowanie słoneczne) do ilości ciepła utraconego w wyniku wypromieniowania z jej powierzchni do atmosfery.

Zakres temperatur gleby na kuli ziemskiej wynosi od -20 do 60°C, ze średnią roczną temperaturą wynoszącą od -10 do 26°C. Najwyższe wartości oraz istotne sezonowe, roczne oraz dzienne wahania temperatury występują w warstwach powierzchniowych gleby. Wraz ze wzrostem głębokości gleby obserwuje się stopniowe zanikanie wahań temperatury; wahania dobowe zanikają przy głębokości kilkudziesięciu cm, wahania roczne – przy głębokości kilkunastu m.

Temperatura gleby zależy od:
  • oddziaływań klimatycznych (warunków klimatycznych charakterystycznych dla danej strefy klimatycznej);
  • oddziaływań pogodowych (temperatury i wilgotności powietrza, natężenia promieniowania słonecznego, nasłonecznienia, wiatru, opadów atmosferycznych);
  • rodzaju pokrycia powierzchni gleby (m.in. obecności lub braku pokrywy roślinnej, obecności pokrywy śnieżnej);
  • struktury i właściwości fizycznych gleby:
  • gęstości właściwej – gęstości fazy stałej (stosunku masy fazy stałej gleby do jej objętości);
  • porowatości – występowania wolnych przestworów wypełnionych wodą lub powietrzem w określonej objętości gleby;
  • właściwości wodnych (m.in. pojemności wodnej);
  • właściwości powietrznych (m.in. stopnia wymiany gazowej między glebą i atmosferą);
  • właściwości cieplnych (m.in. ciepła właściwego, przewodności cieplnej gleby).

Gleby trudno i wolno nagrzewające się, gromadzące znaczne ilości ciepła w głębi, cechujące się dobrą przewodnością cieplną, wysokim ciepłem właściwym oraz dobrym uwilgotnieniem, określane są mianem gleb zimnych. Do gleb zimnych zaliczane są gleby ciężkie, słabo przepuszczalne i słabo przewiewne, np. gleby powstałe z iłów ciężkich.

Gleby dobrze i szybko nagrzewające się, uwalniające duże ilości ciepła do otoczenia (ulegające znacznemu ochłodzeniu w nocy), cechujące się słabą przewodnością cieplną, niskim ciepłem właściwym oraz niewielkim uwilgotnieniem określane są mianem gleb ciepłych. Do gleb ciepłych zaliczane są gleby suche, lekkie, łatwo przepuszczalne i dobrze przewiewne, np. piaski i żwiry.
Temperatura gleby zależy od rodzaju pokrycia gleby (np. obecności lub braku pokrywy roślinnej), fot. shutterstock

Pomiar temperatury gleby

Pomiar temperatury gleby odbywa się trzykrotnie w ciągu doby z wykorzystaniem termometru gruntowego (termometru glebowego) na głębokości 5, 10, 20, 50 i 100 cm. Następnie na podstawie otrzymanych wartości oblicza się średnią temperaturę dobową.

Do pomiaru temperatury na mniejszych głębokościach (5, 10, 20, 50 cm) służą termometry kolankowe – termometry rtęciowe o przedłużonej kapilarze ze skalą umieszczoną na powierzchni gruntu i zbiorniczkiem rtęci położonym na odpowiedniej głębokości.

Do pomiaru temperatury gleby na większych głębokościach (100 cm i większych) służą termometry wyciągowe umieszczone w oprawie dobrze przewodzącej ciepło (np. oprawie miedzianej), wyciągane na zewnątrz wyłącznie na czas odczytu.

Temperatura gleby i jej znaczenie

Warstwa gleby ma kluczowe znaczenie w życiu roślin, zapewnia tym organizmom wsparcie mechaniczne oraz umożliwia pobieranie wody i składników odżywczych. Temperatura gleby jest podstawowym czynnikiem determinującym przebieg procesów fizycznych, chemicznych oraz biologicznych w glebie. Wpływa na procesy napowietrzania, wilgotność gleby oraz dostępność wody i składników pokarmowych niezbędnych dla roślin. 

Temperatura gleby reguluje procesy przerywania spoczynku i kiełkowania nasion, wschodu siewek, wzrostu i rozwoju nadziemnych i podziemnych części roślin. Optymalne temperatury kiełkowania i wschodów roślin uprawnych pozwalają określić przybliżone terminy siewu, np. zboża (żyto, pszenica, owies) wschodzą przy temperaturze gleby wynoszącej 2-3°C, warzywa ciepłolubne (pomidory, ogórki) kiełkują przy temperaturze gleby wynoszącej 13-16°C.
Temperatura gleby jest jednym z głównych czynników warunkujących wzrost i rozwój roślin, źródło: shutterstock

Bibliografia

  1. Renata Bednarek, Zbigniew Prusinkiewicz, Urszula Pokojska, Helena Dziadowiec; “Badania ekologiczno-gleboznawcze”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011.;
  2. Andrzej Mocek (red.); “Gleboznawstwo”; Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2015.;
  3. Saturnin Zawadzki (red.); “Gleboznawstwo”; Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa 1999.;
  4. Winfried Blum, Nortcliff Schad; “Essentials of Soil Science. Soil formation, functions, use and classification (World Reference Base, WRB)”; Borntraeger Science Publishers, Stuttgart 2018. ;
  5. David C. Coleman; “Fundamentals of Soil Ecology”; Elsevier Science Publishing, 2017.;
Legenda. Pokaż objaśnienia oznaczeń i skrótów
Szukaj
Oceń stronę
Ocena: 5.0
Wybór wg alfabetu:
a b c ć d e f g h i j k l ł m n o q p r s ś t u v w x y z ż ź
Pasaż zakupowy