为什么说土壤温度主要由含水量控制？

2019年4月底5月初，北疆地区的降雨明显较往年多，从水资源和生态角度讲这个是好事情；但是这个对农业生产来讲，尤其是干播湿出的新疆滴灌农田来讲的影响极大。

这段时间和新疆的棉花种植户交流时候，他们普遍说的一句话是今年地温低，棉花不长。那么大家知道地温低的主要原因由那些，这些因素是如何控制土壤温度的呢？

首先、土壤热量的来源是什么？

（一）太阳的辐射能：是基本来源；植物的光合作用利用的就是太阳能；

太阳常数：当日地平均距离（几种定义方法，气象和自然地理学上）时，在地球大气圈顶部所测得的太阳辐射强度（垂直于太阳光下1cm2的黑体在1min内吸收的辐射能常数），一般为1.9J/(cm2· min)，其中99%包含在0.3～0.4μm，称短波辐射。

当太阳辐射通过大气层时，其热量一部分被大气吸收散射，一部分被云层和地面反射，土壤只吸收其中的一部分。

（二）生物热

微生物分解有机质释放热，一部分自身利用，一部分提高土温；

* 每千克植物含热量16.7452～20.932kJ;含有机质4%的每亩耕层土壤其有机质潜能为6.28 X 109 ～ 6.99 X 109KJ，相当于20～50吨无烟煤的热量；施有机肥可多产生的热量巨大（5.861 X 107 KJ /每亩）。

（三）地球内热，很少， 但温泉、火山口附近不可忽略。

其次、什么是地面辐射平衡？

又称地面辐射差额，是指在一定时间内，单位面积的地面吸收的辐射和放出的辐射之差，即地面吸收的太阳总辐射和地面有效辐射之差，其表达式为

第三、影响地面辐射平衡的因素

1、气候：晴天辐射强度大；

2日照角：中午辐射强度最高；坡向（南坡土温高）、坡度（陡坡温差大）和地面起伏影响日照角；

3地面的反射率： 入射角越大，反射率越低；土壤颜色、粗糙程度、含水状况、植被等影响反射率。

第四、土壤的热量平衡

土壤热量状况除受以上的辐射平衡影响外，更受热量平衡影响；当土面所获得的太阳辐射能转换为热能时，这些热量大部分消耗于土壤水分蒸发与大气之间的湍流热交换上，另一小部分被生物活动所消耗，只有很少部分通过交换传导至土壤下层。

第五、土壤热性质

辐射平衡所获得的热量和热量平衡所获得或损失)的热量，能否以热通量形式传至下面土层以升高土温，能使土温升高多少，受下列土壤热性质影响。

一般矿质土粒的热容量1.9 J/（cm3·℃) ; 有机质的热容量=2.5 J/（cm3·℃);土壤水的热容量=4.2J/（cm3·℃) ；土壤空气的热容量0.00126 J/（cm3·℃)。

因此，土壤的容积热容量：主要取决于水和有机质含量；有机质和矿物质含量相对稳定，故土壤水在热容量中起决定性作用；

所以调节土壤含水量是调节土温的有效措施。

第六 土壤导热率。

土壤固相导热率最大: 8.4 x 10–3 ～ 2.5 x 10–2

土壤水导热率居中: 5.439 x 10–3 ～5.858 x 10–3

土壤空气导热率最小:2.301 x 10–4 ～ 2.343 x 10–4

所以，导热率主要取决于孔隙和含水量; 湿润土壤导热率增大。

第七 土壤温度。

表土温度随气温上升而上升，但土温有滞后现象。

今年天气特殊，首先是多云多雨天气，晴天少太阳辐射自然少；因此第一个原因——热量来源少了。

另外今年雨水较多，土壤湿度大，湿度大，水分相对空气的容积热容量大的多，因此土壤湿度太大，相同的太阳能，今年地温提升的也慢很多。这个是第二个原因。

土壤湿度大，土壤导热率主要取决于孔隙和含水量，湿润土壤导热率增大，表层热量容易导入下层，实现平均主义，这样地温整体提升的慢。这是第三个原因。

第八，现阶段我们应该如何提升地温。

上面分析了造成地温低的三个原因，太阳我们无法改变，但是水分我们相对容易具有一定的可操作性。

第一个可以操作的方案是中耕松土，但是中耕不应该过深，不建议超过25cm，另外中耕过程中和中耕后要减少亚索，

第二个可以操作的是基于“深色土壤温度高；通常覆盖一层炉渣、草木灰、土杂粪等深色物质可提高土温。”我们在前期灌溉时候应该适当带一些腐殖酸等肥料，增加地膜和地表的吸热能力，提升地温。

第三个就是合理施用生长调节剂，增加棉花等作物的抗逆性。

作者：新疆农垦科学院梁飞，希望对大家有用，具体操作可以私信我。

来源: 新疆农垦科学院梁飞