Питання для самопідготовки:

1. Які показники відносяться до повітряних властивостей ґрунту? 2. Що таке аерація ґрунту? Які фактори визначають аерацію ґрунту? 3. В яких межах може коливатись вміст оксигену та вуглекислого газу у ґрунтовому повітрі? 4. Роль оксигену у ґрунтових процесах? 5. Роль вуглекислого газу в генезисі ґрунтів та розвитку рослин?

Розділ 8. Теплові властивості та тепловий режим ґрунтів

Температура ґрунту, його теплові властивості - важлива умова протікання ґрунтових процесів, життєдіяльності рослин і ґрунтових мікроорганізмів. З тепловими умовами пов’язана енергія фізичних, хімічних та біологічних процесів, що протікають у ґрунтах. Під впливом температур відбувається безперервний рух води в ґрунті. При низьких і надмірно високих температурах ґрунтові процеси згасають, як при пересиханні так і перезволоженні. В'язкість води обернено пропорційна температурі, а при +4°С вода досягає стану, при якому практично призупиняється надходження її в корені рослин.

Розчинність багатьох мінеральних речовин значною мірою зале-жить від температури, що суттєво впливає на протікання процесів вивітрювання мінеральної частини ґрунту та хімічні перетворення.

Швидкість фізико-хімічних і хімічних реакцій і процесів у ґрунті залежить від температури. Зокрема, розчинність О₂ і СО₂ у воді, адсорбція газів поверхнею ґрунтових колоїдів, дихання ґрун-ту, швидкість газообміну між ґрунтовим і атмосферним повітрям.

Температура ґрунту – основний показник процесів тепло- та енергообміну як в ґрунті, так і в системі приземне повітря-грунт. Без знань температурного режиму ґрунту неможливо вірно визна-чити спрямованість процесів волого- та масообміну, що в значній мірі обумовлюють особливості ґрунтоутворюючого процесу.

Дослідження теплових властивостей та теплового режиму грунтів проводилось відомими кліматологами та ґрунтознавцями як М.І. Будико, О.І. Воєйков, В.Р. Волобуєв, В.М. Дімо, І.П. Герасімов, С.В. Нерпін, О.М. Шульгін та інші.

8.1. Джерела тепла в ґрунті

Головним джерелом тепла для ґрунту є промениста енергія сонця – сонячна радіація. Сонячна стала (кількість енергії, яка надходить до верхньої межі атмосфери) складає біля 2 (1,946) калорій на 1 см²/хв. Значна частина сонячної енергії поглинається атмосферою, відбивається хмарами та земною поверхнею. Крім того, кількість сонячної енергії, що надходить до поверхні ґрунту залежить від широти, пори року, часу доби, погоди. В помірних широтах в полудень надходить 0,8-1,5 кал/см² на хвилину енергії. Максимальна кількість тепла надходить влітку, мінімум – взимку.

Незначна кількість енергії в ґрунт поступає з глибоких шарів літосфери та утворюється в результаті хімічних, біологічних та біохімічних перетворень, при розкладі органічних решток.

В процесі прогрівання та охолодження ґрунту відбувається зміна температури поверхневих та більш глибоких шарів. Таким чином, ґрунт відіграє активну роль в процесах поглинання, накопичення та передачі енергії. Найбільш активну роль в цих процесах відіграє поверхня ґрунту через яку відбуваються процеси поглинання та випромінювання енергії.

Різниця між надходженням та випромінюванням енергії ґрунтом називається радіаційним балансом. Максимальна кількість тепла надходить в ґрунт влітку, взимку навпаки спостерігається втрата тепла та вихолоджування ґрунтів. Для території України сума річного радіаційного балансу коливається в межах 30-40 ккал/см², зростаючи з півночі на південь. Лісова рослинність відіграє важ-ливу роль у формуванні радіаційного балансу грунтів, перехоплю-ючи значну частину сонячної радіації влітку, та знижуючи втрати тепла взимку. Значна частина енергії, що надходить в ґрунт витрачається на фізичне випаровування води та транспірацію рослинами, сягаючи іноді в складі радіаційного балансу 80%.

Показник радіаційного балансу є визначальним для формування температурного режиму ґрунтів.