chậm hơn so với đất trống. Nhiệt độ trung bình của lớp đất phía trên 0 – 5 cm vào mùa hè, ban ngàylớn hơn nhiệt độ khơng khí ở độ cao 2m. Ở độ sâu 20cm dưới lớp phủ thực vật, nhiệt độ của đất cát nhẹ cũng lớn hơn nhiệt độ khơng khí, còn đất sét nặng ở độsâu này trong toàn bộ thời gian mùa hè lạnh hơn nhiệt độ khơng khí 1 – 2oC. Mưa và nước tưới làm tăng nhiệt dung của đất, làm giảm nhiệt độ của nó. Mùnkhơ có nhiệt dung thấp hơn so với các loại đất khác, khi đất được bão hồ nước thì đất lại có nhiệt dung lớn nhất.
3.2. Biến trình ngày và năm của nhiệt độ đất. Định luật Furie.
Sự thay đổi nhiệt độ đất trong ngày gọi là biến trình ngày, biến trình ngày của nhiệt độ đất thường có một giá trị cực đại và một giá trị cực tiểu. Trên bềmặt đất, giá trị nhiệt độ cực tiểu vào ngày sáng rõ trước lúc mặt trời mọc, lúc đó cán cân bức xạ có giá trị âm và sự trao đổi nhiệt giữa khơng khí và đất là khơngđáng kể. Giá trị nhiệt độ cực đại vào gần 13 giờ, sau đó bắt đầu giảm đến giá trị nhiệt độ cực tiểu vào sáng hôm sau. Hiệu giữa giá trị nhiệt độ đất cực đại và giátrị nhiệt độ đất cực tiểu gọi là biên độ của biến trình nhiệt độ trong ngày Đng. Các nhân tố ảnh hưởng lên biên độ của biến trình nhiệt độ ngày Đngbao gồm:1. thời gian của năm: mùa hè – Đnglớn, mùa đông -Đngnhỏ; 2. vĩ độ địa lý: Đngliên quan tới độ cao mặt trời vào lúc giữa trưa.Trong cùng một ngày, độ cao mặt trời tăng theo hướng từ cực tới xích đạo; vì vậy tạivùng cực Đngnhỏ nhất, còn tại hoang mạc nhiệt đới nơi mà có tán xạ lớn Đngcó thể đạt tới 50oC. 3. địa hình: so sánh với độ bằng phẳng, sườn dốc hướng Nam nóng lênmạnh hơn và hướng Bắc yếu hơn; còn hướng Tây mạnh hơn hướng Đông và biên độ Đngcũng thay đổi tương ứng. .4. lớp phủ thực vật: nó làm giảm Đng5. nhiệt dung và độ dẫn nhiệt của đất: Đngtỷ lệ nghịch với nhiệt dung và độ dẫn nhiệt của đất.6. màu sắc của đất: Đngcủa bề mặt đất tối màu lớn hơn so với bề mặt đất sáng màu vì sự hấp thụ bức xạ của bề mặt đất tối màu lớn hơn và phản hồi yếu34hơn so với bề mặt đất sáng. 7. mây phủ: vào ngày có thời tiết âm u, Đngnhỏ hơn nhiều lần so với ngày sáng, quang mây.Sự biến thiên nhiệt độ đất trong năm gọi là biến trình nhiệt độ đất theo năm Đnvà xác định theo nhiệt độ trung bình tháng của bề mặt và lớp đất tương ứng. Đncòn phụ thuộc vào dòng bức xạ mặt trời trong năm. Nhiệt độ trung bình tháng lớn nhất của bề mặt đất đo được vào tháng VIIkhi dòng nhiệt tới đất đạt giá trị lớn nhất; và nhỏ nhất vào tháng I, tháng II. Các nhân tố ảnh hưởng lên Đngthì cũng gây ảnh hưởng lên Đntrừ nhân tố thứ nhất – thời gian của năm. Đntăng cùng với vĩ tuyến địa lý, trong vùng xích đạo Đncó giá trị khoảng 3oC, còn ở lục địa trong vùng cực Đntăng tới 70oC ở Iarcutria .Nhiệt độ bề mặt đất của một ngày và của một năm dao động do khả năng dẫn nhiệt của từng loại đất, khi đó nhiệt được truyền sâu vào trong lòng đất. Sựphân bố dao động nhiệt độ theo độ sâu của đất diễn ra theo qui luật của Furie sau đây:1. Chu kỳ của các dao động với độ sâu không thay đổi, có nghĩa là trên bề mặt đất cũng như ở sâu trong lòng đất, khoảng thời gian giữa hai giá trị lớn nhấtvà nhỏ nhất liên tiếp trong biến trình ngày là 24 giờ và biến trình năm là 12 tháng.2. Nếu độ sâu tăng thì biên độ giảm: nhiệt độ của lớp đất nào đó mà khơng đổi trong cả ngày hoặc cả năm thì gọi là lớp đất ổn định nhiệt theo ngàyhoặc theo năm, tại vĩ độ trung bình: lớp đất ổn định nhiệt theo ngày ở độ sâu 70 – 100cm; lớp đất ổn định nhiệt theo năm ở độ sâu 15 – 20cm.3. Nhiệt độ lớn nhất và nhỏ nhất ở sâu trong lòng đất thường khảo sát được muộn hơn so với trên bề mặt đất, và nó tỷ lệ thuận với độ sâu; giá trị nhiệtđộ lớn nhất và nhỏ nhất trong ngày muộn hơn 2,5 – 3,5giờ khi sâu xuống lòng đất 10cm, và trong năm 20 – 30 ngày khi sâu xuống 1m.Số liệu về sự thay đổi nhiệt độ bề mặt đất và trong lòng đất có ý nghĩa thực tế rất to lớn: chúng được dùng trong sản xuất nơng nghiệp, phục vụ lợi íchcơng cộng, dùng trong cơng nghiệp và xây dựng đường xá…353.3. Ảnh hưởng của địa hình và lớp phủ thực vật đối với nhiệt độ đất.Địa hình ảnh hưởng lớn đến chế độ nhiệt của đất, dòng bức xạ mặt trời lên bề mặt đất phụ thuộc vào độ nghiêng và hướng nghiêng của sườn dốc. ỞBắc bán cầu, dốc hướng Nam nhận nhiều nhiệt hơn, còn dốc hướng Bắc nhận ít nhiệt hơn so với bề mặt ngang.Đất trống trên sườn dốc nóng lên mạnh hơn so với đất được lớp phủ thực vật che phủ bảng 3.2.. Lớp phủ thực vật che tối bề mặt đất và hấp thụ mộtlượng bức xạ lớn và thậm chí hấp thụ toàn bộ lượng bức xạ mặt trời đi tới. Nhưng cũng vào thời gian này, nó làm mặt đất nóng lên và tạo ra tán xạ hữuhiệu; mặc dù vậy phía dưới lớp phủ thực vật, mùa hè đất lạnh hơn đất trống và mùa đông – ấm hơn.Bảng 3.2 Hiệu nhiệt độ của đất tại sườn dốc hướng Nam và hướng Bắc ở độ sâu 10cm vào tháng VII dốc nghiêng 20 – 22o.Bề mặt đất 10 giờ 12giờ 14 giờ 16giờoĐất trống 8,4 C 11,8oC 16,1oC 15,7oCo oo oĐất có cỏ bao phủ 3,2 C 4,3 C 6,2 C 7,4 CoVề mùa hè nhiệt độ của đất bỏ hoá ở độ sâu 20cm nóng hơn 5 – 6 C so với đất được trồng cây ở cùng độ sâu. Rừng có ảnh hưởng đặc biệt lên nhiệt độ củađất, nhiệt độ trung bình năm của đất trong rừng ở độ sâu 1m thấp hơn 1oC so với ngoài đồng, mùa hè đất trong rừng ở độ sâu 20cm mát hơn 5 – 6oC so với vùng đất trống.3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đất đối với sự sinh trưởng và phát dục của cây trồng.Nhiệt độ đất ảnh hưởng rất lớn đối với hoạt động sống của thực vật và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với sự nảy mầm của hạt giống, đối với sự sinhtrưởng của mầm non và đối với sự phát dục và hoạt động của hệ rễ. Chỉ khi đất có một nhiệt lượng nhất định thì hạt giống có thể nảy mầm, rễ non có thể phátdục được, mầm non có thể chồi lên khỏi mặt đất. Các loại hạt giống khác nhau khi mọc mầm và khi mầm non sinh trưởng đòi hỏi nhiệt độ không giống nhaubảng 3.3.Nếu khi hạt giống bắt đầu nảy mầm, nhiệt độ đất cao hơn nhiệt độ thấp 36nhất thích hợp thì nảy mầm có thể sớm hơn, còn trong điều kiện nhiệt độ tối thích thì nảy mầm có thể rất nhanh. Nhưng khi nhiệt độ đất cao hơn nữa thì tốcđộ nảy mầm lại chậm và nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì hạt giống có thể sẽ khơng nảy mầm được. Nhiệt độ đất tăng tới giới hạn nào đó làm rút ngắn thời ky nảymầm, làm rễ non sinh trưởng nhanh, đồng thời làm rút ngắn thời gian “ gieo – nảy mầm”. Đất nóng lên nhanh, mọc mầm nhanh và ngược lại đất nóng lênchậm thì mọc mầm chậm. Nếu sau khi gieo, trời rét lâu, đất nóng lên rất ít thì hạt giống vì khơng đủ nhiệt lượng nên chỉ trương lên và không thể nảy mầm đượcBảng 3.3 Nhiệt độ thấp nhất thích hợp cho các loại hạt giống nảy mầm và mọc mầmTên cây trồng Nhiệt độ thấp nhất của đất,oC Hạt giống nảy mầm Mọc mầmĐay 0 – 12 – 3 Mạch đen, tiểu mạch, đạimạch, yến mạch… 1 – 24 – 5Khoai tây 5 – 68 – 9 Ngô8 – 10 10 – 11Bông, lạc, vừng, lúa… 12 – 1414 – 15 Căn cứ vào đòi hỏi nhiệt lượng khác nhau của hạt giống trong thời kỳ nảymầm, có thể chia cây trồng ra làm năm loại: 1. Các cây trồng cần nhiệt ít nhất, có thể nảy mầm khi nhiệt độ đất 1 – 2oC như tiểu mạch, đại mạch, yến mạch…2. Các cây trồng cần nhiệt tương đối ít: nhiệt độ đất 3 – 5oC như đay…o3. Các cây trồng cần nhiệt tương đối nhiều: nhiệt độ đất 6 C như khoaitây…4. Các cây trồng ưa nóng: nhiệt độ đất 9 ÷ 10oC như ngơ…5. Các cây trồng cần nhiều nhiệt nhất: nhiệt độ đất ≥10oC như bông, lạc,vừng… 3.5. Các phương pháp tác động lên chế độ nhiệt của đất cho mục tiêu sảnxuất nông nghiệp.Chế độ nhiệt của đất trong các vùng khác nhau được điều tiết tương ứng37cho các mục tiêu khác nhau. Ở phía Bắc, để có thể gieo trồng sớm và tận dụng các điều kiện khí hậu thuận lợi để sinh trưởng, tạo rễ và để phát triển cây nôngnghiệp cần tăng nhiệt độ đất, đặc biệt vào mùa xn. Ở phía Nam thì ngược lại lượng nhiệt dư thừa có thể làm hủy hoại cây xanh, vì vậy ở đây cần áp dụng biệnpháp nào đó để làm giảm nhiệt độ bề mặt đất và lớp đất sâu 20cm. Người ta dùng các biện pháp chính sau đây:làm đất tơi xốp ở độ sâu 2 – 4cm có thể giảm nhiệt độ lớp trên cùng xuống 1 – 3oC mùa hè giảm xuống nhiều hơn mùa đơng;olàm đất mịn có thể tăng nhiệt độ lên 1 – 2 C; phủ lên bề mặt đất một lớp than bùn hoặc rơm sẽ làm giảm dao độngnhiệt độ của đất; độ sáng của chất phủ cũng làm nhiệt độ của đất tăng lên hoặc giảm đi. Ví dụ: nhiệt độ trung bình của đất trong tháng VII ở độ sâu 3cm tạivùng đất không được phủ là 32oC; tại vùng được che phủ bởi bụi than đá là 36,2o oC; tại vùng được che phủ bởi vôi bột là 25,6 C. Để tăng nhiệt độ đất người ta dùng than bùn để làm đen đất; đất càng tốiAlbeđô càng giảm và vào những ngày sáng rõ xuống còn 5 và tăng sự hấp thụ bức xạ lên 15.Các tấm nhựa trong suốt bao phủ cây nông nghiệp làm tăng nhiệt độ và độ ẩm của lớp đất phía trên; trong nhà kính, nhiệt độ của đất tăng lên 5 – 6oC . Một phương pháp quan trọng nữa để tăng nhiệt độ đất là tạo ra các rãnhvà luống, nó làm tăng diện tích bề mặt hoạt động lên 20 – 25 và do đó sự hấp thụ bức xạ mặt trời tăng.Tưới nước cho cây xanh cũng ảnh hưởng lớn tới nhiệt độ của đất; nhiệt độ của lớp đất bề mặt có thể giảm 16 – 19o oC; ở độ sâu 10cm: giảm 5 – 7 C và ở độ sâu 20cm: giảm 2 – 3oC. Sự thoát nước của vùng đầm lầy vào mùa hè làm tăng nhiệt độ lớp đất 0 -20cm và nhiệt độ của bề mặt đất.