những điều kiện bất thuận của ngoại cảnh, tăng diện tích và tuổi thọ của lá là m tăng
khả năng hấp thụ năng lượng bức xạ mặt trời dẫn tới năng suất tăng.
*****

CHƯƠNG 3
CHẾ ĐỘ NHIỆT CỦA ĐẤT
Nhiệt độ đất là một trong những nhân tố quan khối ảnh hưởng rất lớn đến hoạt
động sống của thực vật và sự hoạt động của lớp khí quyể n gần sát mặt đất. Chúng ta
đều biết rằng: sự nảy mầm của hạt, sự hình thành v à phát triển của bộ rễ thực vật xảy
ra ở trong đất, sự phân giải các chất hữu cơ (cành rơi, lá rụng, các xác động thực vật
trong đất,…), chất dinh dưỡng hoà tan trong nước và nhiều q trình sinh vật học, hố
học, vật lý học khác cũng xảy ra ở trong đất. Tất cả những điều đó đối với sự sinh
trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng đều có ý nghĩa quan khối. Do đó muốn

27


xác định đúng đắn điều kiệ n khí tượng nơ ng nghiệp trong sự sinh trưởng, phát triển của
thực vật, cần phải biết trạng thá i nhiệt của mặt đất.
1. Tính chất nhiệ t của đất.
a. Nhiệt dung của đất.
Nhiệt dung của đất là đại lượng dùng để đánh giá khả nă ng nóng lên nhanh hay
chậ m của đất. Nhiệt dung của đất được chia là m ha i loại:
* Nhiệt dung k hối lượng Cp (calo/g.độ) là lượng nhiệt cần thiết để là m 1gam đất
nóng lên 1oC.
* Nhiệt dung thể tích Cv (calo/c m3 .độ) là lượng nhiệt cần thiết để làm 1c m3 đất
nóng lên 1oC.
Gọi d là tỷ khối của đất, mối quan hệ giữa nhiệt dung thể tích và nhiệt dung khối
lượng được biểu diễn:
Cv = Cp.d (calo/cm3 .độ)
Bảng 5: Nhiệt dung cuả 1 số thành phần cấu tạo đất.

Nhiệt dung của đất phụ thuộc vào:
-

Thành phần cấu tạo đất: các loại đất có cấu tạo từ thành phần khác nhau có
nhiệt dung khác nhau:

Thành phần
Cát
Sét
Than bùn
Khơng khí trong đất
Nước trong đất

Nhiệt dung khối lượng Cp
(calo/g/độ)
0,18
0,28
0,48
0,24
1,00

Nhiệt dung thể tích Cv
(calo/c m3/độ)
0,49
0,59
0,60
0,0003
1,00

Từ kết quả nghiên cứu ở bảng 6 cho thấy:

+ Nhiệt dung thể tíc h của mọi thành phần rắn trong đất dao động từ 0,4-0,6 calo/c m3 .độ
+ Nhiệt dung thể tíc h của khơng khí trong đất là 0,0003 calo/cm3 .độ.
+ Nhiệt dung của nước bằng 1 calo/c m3 .độ (V1g= 1cm3 )
Trong đất hầu như ln có chứa nước và khơng khí. Chính vì vậy trong đất càng
nhiề u nước, càng ít khơng khí thì nhiệt dung thể tích càng lớn.
-

Độ ẩm đất:
Bảng 6: Nhiệt dung thể tích của các loại đất có độ ẩm khác nha u
(calo/cm3 /độ)

Các loại đất

Độ ẩ m đất (%)
28


0
20
50
80
100
Đất cát
0,35
0,40
0,48
0,58
0,63
Đất sét
0,26

0,36
0,53
0,72
0,90
Đất nhiều mùn
0,15
0,30
0,52
0,75
0,90
Tha n bùn
0,20
0,32
0,56
0,79
0,94
Từ đó ta có thể giải thíc h được sự nóng lên và lạnh đi rất khác nhau của các loại
đất khi có cùng một nguồn nă ng lượng bức xạ mặt trời như nhau.
- Các loại đất có nhiệt dung nhỏ dễ bị đốt nóng lên và lạnh đi nhanh hơn so với đất
có nhiệt dung lớn làm cho các loại đất có nhiệt dung nhỏ biến động mạ nh mẽ hơn so
với các loại đất có nhiệt dung lớn.
- Đất ẩm có chế độ nhiệt ơn hồ hơn ít dao động hơn so với đất khơ.
Vì vậy, các loại đất khơ thiếu ẩm thường có chế độ nhiệt khơng ổn định, chúng
nóng lên về ban ngày nhanh và lạnh đi về ban đê m nhanh. Sự biến động này đã ảnh
hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đặc biệt đối với đất
cát.
b. Hệ số dẫn nhiệt của đất λ (calo.cm-2 .cm-1 .s-1 .độ-1 ): hệ số dẫn nhiệt của đất là
đại lượng dùng để đánh giá khả năng truyề n nhiệt của các loại đất.
Hệ số dẫn nhiệt của đất λ (calo.cm-2.cm-1.s-1 .độ-1 ) là lượng nhiệt đi qua một đơn
vị diện tích 1 cm2 , có độ dày 1 cm, trong thời gian một giây, khi nhiệt độ chênh lệch

giữa hai lớp kế cận nhau là 10C.
Độ lớn của hệ số dẫn nhiệt quyết định bởi đặc tính vật lý của đất. Các loại đất
khác nha u thì hệ số dẫn nhiệt của chúng cũng rất khác nhau và nó phụ thuộc vào:
-

Thành phần cấu tạo của đất: đất có thành phần cấu tạo khác nhau thì hệ số
dẫn nhiệt của chúng cũng khác nhau.

+ Hệ số dẫn nhiệt (HSDN) của nước: 0,0013 calo.cm-2 .cm-1.s-1 .độ-1
+ Hệ số dẫn nhiệt của khơng khí: 0,00005 calo.c m-2 .c m-1 .s-1.độ-1
+ HSDN của thành phần rắn trong đất: 0,001-0,006 calo.c m-2 .c m-1 .s-1.độ-1
Bảng 7: Hệ số dẫn nhiệt λ (calo.cm-2 .cm-1 .s-1 .độ-1 ) của một số thành phần cấu tạo đất.
Thà nh phần
Đá vôi
Cát khô
Cát ẩm 20%

Hệ số dẫn nhiệt
0,0019
0,00026
0,00252

Thành phần
Hạt sét
Nước
Khơng khí

Hệ số dẫn nhiệt
0,0044
0,0013

0,00005

- Ẩm độ đất: nước trong đất có thể làm tăng thê m hệ số dẫn nhiệt của đất
Nước và khơng khí trong đất là ha i thành phần có tính chất đối kháng. Sự có
mặt của nước và khơng khí trong đất nhiề u hay ít đã ảnh hưởng đến tính dẫn nhiệt của
đất. Chính vì vậy ở những loại đất có ẩm độ cao chế độ nhiệt ơn hoà hơn, ổn định hơn,

29


biên độ nhiệt độ ngày đêm nhỏ, ngược lại đối với đất khô chế độ nhiệt ngày đêm biến
động lớn, biên độ nhiệt độ ngày đêm cao.
- Độ xốp: đất càng xốp hệ số dẫn nhiệt càng kém. Kích thước của hạt đất càng
lớn thì hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ.
- Bốc hơi: hệ số dẫn nhiệt trong đất còn phụ thuộc nhiề u vào sự bốc hơi.
c. Hệ số truyền nhiệt của đất (k):
Tốc độ truyền nhiệt độ trong lớp đất trồng trọt và đặc biệt ở tầng canh tác có ý
nghĩa lớn trong kỹ thuật trồng trọt. Khi thực hiện các biện pháp canh tác thường dựa
trên sự phân bố nhiệt độ ở các lớp đất khác nhau. Để giải quyết vấn đề này người ta
dùng một khái niệ m gọ i là hệ số truyề n nhiệt độ của đất.
Hệ số truyền nhiệt độ của đất là tỷ số giữa hệ số dẫn nhiệt (λ) và nhiệt dung thể
tích (Cv) của chúng.
k   .Cv 1 (cm2 /s)

Hệ số truyền nhiệt độ của đất phụ thuộc vào độ ẩm và tỷ khố i của đất. Kết quả
nghiên cứu của A.I.Gupalo cho thấy tỷ khối của đất càng cao thì hệ số truyền nhiệt của
đất càng lớn. Hệ số truyền nhiệt độ của đất đạt giá trị lớn nhất khi ẩm độ đất khoảng 18
– 20 %.
Hệ số truyề n nhiệt độ của nước và khơng khí nhỏ hơn so với phần rắn trong đất
cho nên đất ẩm và đất xốp truyền nhiệt xuống sâu và mất nhiệt trong khơng khí chậm

hơn so với đất khơ và cứng.
2. Cân bằng nhiệt của mặt đất.
2.1. Cơ chế nhiệt của đất.
Ban ngày, mặt đất nóng lên chủ yếu là nhờ nguồn năng lượng của bức xạ mặt
trời. Mặt đất hấp thụ các tia bức xạ mặt trời và chuyển thành nhiệt năng làm cho mặt
đất nóng lê n. Vào những giờ có mặt trời, mặt đất được đốt nóng và nhiệt của bề mặt đất
nhậ n được lạ i truyề n cho những lớp khơng khí tiếp giáp và cho những lớp đất sâu hơn.
Vào ban đêm và những ngày mùa đông lạnh, mặt đất bị nguội đi do phát xạ. Sự nguội
lạnh này cũng làm cho lớp khơng khí kế tiếp và những lớp đất dưới lạ nh đi.
Mặt trực tiếp nhận và phát nhiệt người ta gọi là mặt hoạt động. Bề mặt hoạt
động có thể là rừng cây, mặt nước, đá, cát,… cho nên tính chất nhiệt của chúng rất
khác nhau. Vì vậy, q trình nóng lên, nguội đi và truyền nhiệt vào sâu trong đất của
các bề mặt nà y cũng rất khác nhau, dẫn đến có biến thiên nhiệt độ ngày đêm và nă m.
Như vậy, q trình nóng lên của mặt đất là do sự nhận năng lượng và quá trình
lạnh đi của chúng là do sự mất năng lượng của lớp bề mặt đất. Hai quá trình này xảy ra
liên tục suốt ngày đêm, tạo nên một cân bằng động. Mặt đất chỉ nóng lê n khi phần nă ng
lượng nhận được lớn hơn phần năng lượng mất đi. Ngược lại khi phầ n năng lượng mất
đi chiếm ưu thế thì mặt đất bị lạnh đi.

30


2.2. Cân bằng nhiệt của bề mặt đất.
Sự nóng lên hay lạnh đi của đất là kết quả của sự cân bằng động nhiệt độ đất và
được quyết định bởi cân bằng nă ng lượng bức xạ trên mặt đất.
Cân bằng nhiệt của mặt đất là hiệu số giữa phần năng lượng nhận được và phần
năng lượng mất đi của mặt đất. Nếu cân bằng nhiệt có giá trị dương thì mặt đất nóng
lên, cân bằng nhiệt bằng 0 thì nhiệt độ mặt đất không đổi, cân bằng nhiệt là một số âm
thì mặt đất sẽ bị lạnh đi.
a. Sự cân bằng nhiệt của mặt đất vào ban ngày:

Vào ban ngày bề mặt đất nhận được những nguồn nhiệt từ:
- Tổng xạ gồ m trực xạ và tán xạ ( Q= S’+D ).
- Luồng phát xạ sóng dài của khí quyể n (Ek q ).
Đồng thời mất đi những nguồn nhiệt:
- Do phản xạ sóng ngắ n (Rn)
- Do phát xạ sóng dài của bề mặt đất (Eđ)
- Do dịng thăng đi lên (V)
- Do lượng nhiệt truyền sâu vào lịng đất (P)
- Do q trình bốc hơi (LE).
Vì vậy phương trình cân bằng nhiệt của mặt đất vào những ban ngày có dạng:
B 1  S ' D  R n  E d  E kq  P  V  LE
 B1  ( S ' D )(1  A)  E hd  P  V  LE

Ba lượng nhiệt P, V, LE mất đi không đáng kể so với năng lượng bức xạ mặt
trời mà mặt đất nhận được. Vì vậ y, cân bằng nhiệt của bề mặt đất vào ban ngày l n có
giá trị dương. Trừ những vùng cực vào mùa đông không có trực xạ thì cân bằng nhiệt
độ của bề mặt đất vào ban ngày mang giá trị â m.
b. Cân bằng nhiệt của bề mặt đất v ào ban đêm:
Vào ban đêm khơng có bức xạ mặt trời nên khơng có trực xạ (S’) và tán xạ (D).
Mặt đất nhận được các nguồ n nhiệt:
- Do phát xạ sóng dài của bề mặt đất (Eđ)
- Do dòng giáng đi xuống (V)
- Do lượng nhiệt truyền ra từ lòng đất (P)
- Do sự ngưng kết hơi nước (LE).
Mặt đất mất đi các nguồn nhiệt:
- Tổng xạ

31



- Phát xạ sóng dài mặt đất.
Phương trình cân bằng nhiệt của bề mặt đất vào ban đê m có dạng:
B 2  P  V  LE  E d  E kq
 B2  P  V  LE  E hd

Do lượng nhiệt nhận được từ P, V, LE không đáng kể, nên cân bằng nhiệt vào
ban đêm của mặt đất phụ thuộc vào bức xạ hiệu dụng.
Thơ ng thường thì cân bằng nhiệt của mặt đất có giá trị âm, vì phần nă ng lượng
nhậ n được về ban đêm rất nhỏ, không bù được phần năng lượng mất đi, do đó nhiệt độ
của mặt đất về ban đê m giả m đi rất nhanh, dặc biệt vào những đêm trời quang mây,
lặng gió hoặc có gió nhẹ là m xúc tiến q trình phát xạ mặt đất, làm cho nhiệt độ mặt
đất lạnh đi nhanh, nhất là vào mùa đơng và khơng q nóng vào những đê m mùa hè.
Cân bằng nhiệt của mặt đất về ban đê m chỉ lớn hơn 0 khi bức xạ hiệu dụng nhỏ
hơn 0, nghĩa là Ek q > Eđ , điều này chỉ xảy ra vào những ngày trời nhiề u mây.
3. Sự diễn biến hàng ngày và hàng nă m của nhiệt độ đất.
3.1. Sự diễn biến hằng ngày của nhiệt độ đất.
Sự nóng lên vào ban ngày và lạnh đi vào ban đêm của mặt đất gây ra sự biến
thiê n nhiệt độ liên tục trong suốt thời gia n một ngày đêm, gọi là sự diễn biến hà ng ngày
của nhiệt độ đất.
a. Thời gian xuất hiện các cực trị về nhiệt độ đất trong ngày.
Dao động hằng ngày của nhiệt độ mặt đất là một dao động đơn giả n, có một trị
số cực đại và một trị số cực tiểu.
- Cực đại của nhiệt độ mặt đất trong ngà y thường xuất hiện vào giữa trưa (khoảng
13 giờ)
- Cực tiểu của nhiệt độ mặt đất thường xuất hiệ n vào trước khi mặt trời mọc khoảng
1 giờ.
b. Biên độ biến thiên hằng ngày của nhiệt độ mặt đất
Biê n độ biến thiê n hàng ngày của nhiệt độ mặt đất là hiệ u số giữa trị số nhiệt độ
cao nhất và nhiệt độ thấp nhất trong ngày đó và được biểu diễn như sau:
Δt = tm ax – tm in

trong đó:

tmax là giá trị nhiệt độ cao nhất trong ngà y (0 C)
tmin là giá trị nhiệt độ thấp nhất trong ngày đó (0 C).

Biê n độ biến thiên hằng ngày của nhiệt độ mặt đất là yếu tố biến động rất lớn và
nó phụ thuộc vào những yế u tố sau:
- Thời gian trong năm: mùa hè biên độ biế n thiên hàng ngày của nhiệt độ đất lớn
hơn mùa đông. Biê n độ biến thiên hàng ngà y của nhiệt độ đất vào mùa hè khoảng

32


200 C và trên nữa, mùa đông vào khoảng 10-110 C và dưới nữa tuỳ theo vĩ độ địa
phương. Riêng trong điều kiện khí hậu gió mùa, biên độ biến thiên hà ng ngày của nhiệt
độ đất cao nhất ở những ngày cuối thu, đầu đông và nhỏ nhất trong những ngày giữa
mùa đông.
- Vĩ độ địa phương: vĩ độ địa phương càng thấp thì biên độ biến thiên hàng ngày
của nhiệt độ đất càng cao. Ở vùng xích đạo và vùng nhiệt đới biên độ biế n thiên hà ng
ngà y của nhiệt độ đất có giá trị lớn nhất. Vĩ độ càng cao, biên độ biế n thiên hàng ngày
của nhiệt độ đất càng giảm nhưng biên độ biến thiên hàng năm của nhiệt độ đất càng
tăng.
- Lượng mây: lượng mây trên bầu trời càng ít thì biên độ biến thiên hằng ngày của
nhiệt độ đất càng cao (vì lượng mâ y làm giả m trực xạ vào ban ngày và giả m phát xạ
hiệu dụng vào ban đêm).
- Tính chất nhiệt của đất (nhiệt dung v à hệ số dẫn nhiệt của đất):
+ Nhiệt dung của đất càng lớn thì biên độ biến thiên hà ng ngà y của nhiệt độ đất
càng nhỏ.
+ Hệ số dẫn nhiệt càng lớn thì biên độ biến thiê n hàng ngày của nhiệt độ đất càng
nhỏ.

- Màu sắc của đất: biên độ biến thiên hàng ngà y của nhiệt độ đất ở đất sẫm màu lớn
hơn so với đất nhạt màu.
- Độ ẩm đất: biên độ hằng ngà y của đất ẩm nhỏ hơn đất khô.
- Độ cứng: biên độ hằng ngà y ở đất xốp nhỏ hơn đất cứng
- Địa hình v à hướng dốc:
+ Địa hình càng cao thì biên độ biến thiên hà ng ngày của nhiệt độ đất càng lớn.
+ Biê n độ biến thiên hằng ngà y ở đất ghồ ghề lớn hơn đất bằng phẳng.
+ Hướng sườn dốc khác nha u thì mức độ nóng lên của đất khác nhau. Biên độ nhiệt
độ hàng ngày của nhiệt độ đất ở sườn Tây lớn hơn sườn Đơ ng.
-Lớp phủ thiên nhiên của đất:
Đất có phủ thực vật (cỏ cây, rừng,…) biên độ biến thiên hằng ngày của mặt đất nhỏ
hơn so với đất trơ trụi (do thực vật ngăn cản được rất nhiề u bức xạ mặt trời tới được
mặt đất).
-

Độ trong suốt của khí quyển: biên độ biế n thiên hàng ngày của nhiệt độ đất tăng
lên khi độ trong suốt của khí quyển tăng.

Bảng 8: Những biến thiê n nhiệt độ hàng ngà y trên mặt những loại đất khác nha u:
Nhiệt độ (0 C)
Tmax
Tmin

Khơng khí
22,7
9,6

Đá Granit
34,8
14,5


Cát
42,3
7,8

Than bùn
27,7
6,3

33


Biê n độ
13,1
20,1
43,5
21,4
Đối với cát do có nhiệt dung và hệ số dẫn nhiệt thấp nên biên độ biến thiên hằ ng
ngà y của của đất cát rất lớn. Điều này gây ảnh hưởng lớn cho sự sinh trưởng và phát
triển của cây trồng trên vùng đất cát.
3.2. Sự diễn biến hàng năm của nhiệt độ đất.
Sự diễ n biến hàng nă m của nhiệt độ đất liên quan đến sự biến thiên hàng năm
của lượng nhập năng lượng bức xạ mặt trời. Tại Bắc bán cầu điể m cực đại của nhiệt độ
đất thấy vào tháng 7, 8. Còn điể m cực tiểu vào tháng 1, tháng 2.
 Biên độ biến thiên hàng năm của nhiệt độ mặt đất là hiệu số giữa nhiệt độ
đất trung bình tháng cao nhất và tháng thấp nhất trong năm đó.
Δtn = ttm ax – ttmin (0 C)
trong đó:

ttmax là nhiệt độ trung bình tháng cao nhất trong nă m

ttmin là nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất trong nă m.

Biên độ biến thiên hàng nă m của nhiệt độ đất phụ thuộc vào:
- Vĩ độ địa phương: vĩ độ càng cao thì biên độ biến thiên hàng nă m của nhiệt độ đất
càng lớn. Càng gần biể n biên độ nhiệt độ càng giả m. Tại những vĩ độ trung bình biên
độ hàng nă m khoảng 300 C.
- Lớp phủ thực vật: biên độ nhiệt độ hàng nă m của đất trơ trụi lớn hơn so với đất có
phủ thực vật.
Biê n độ biến thiê n hàng nă m cũng như hàng ngày của nhiệt độ đất giả m theo độ
sâu và ở một độ sâu nào đó là lớp có nhiệt độ hàng ngày (hàng nă m) bất biến. Tùy theo
đặc điểm của đất mà biên độ nhiệt độ hàng nă m (hàng ngà y) triệt tiêu ở những độ sâu
khác nha u. Tại những vùng nhiệt đới nơi biê n độ nhiệt độ hàng năm bất biến ở độ sâu
khoảng 5-10 m, cịn ở vùng vĩ độ trung bình lớp đất có nhiệt độ hàng năm bất biến ở độ
sâu 15-20m.
Thời gian xảy ra nhiệt độ hàng nă m cực đại (cực tiểu) chậm dần theo độ sâu.
Vùng vĩ độ trung bình thường khoảng 20-30 ngày cho mỗi mét độ sâu.
4. Ảnh hưởng của nhiệ t độ đất đối với sản xuất nông nghiệ p:
4.1. Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến cây trồng:
Nhiệt độ đất là một trong nhữ ng yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến quá trình sinh
trưởng, phát triển và năng suất cây trồng. Nhiệt độ đất đặc biệt có ý nghĩa đối với sự
nảy mầm của hạt, sự phát triển của bộ rễ cây, ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi
sinh vật đất. Chỉ khi có một nhiệt lượng nhất định hạt giống mới có thể nảy mầ m, rễ
non mới phát dục được, mầ m no n mới có thể mọc lên khỏ i mặt đất. Nhiệt độ đất ảnh
hưởng đến:
-

Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đặc biệt là giai đoạn nảy
mầm của hạt giống.
34



Nhu cầu về nhiệt độ đất ở gia i đoạn mọc mầ m của các giống cây trồng khác
nha u thì khác nhau. Muốn cho hạt giống nảy mầm được nhiệt độ đất phải cao hơn giới
hạn tối thấp sinh vật học mà hạt giố ng đó yêu cầu. Nếu nhiệt độ quá thấp (dưới giới
hạn tối thấp sinh vật học) hạt giố ng sẽ không nảy mầ m được. Ví dụ lúa chỉ gieo khi
nhiệt độ đất cao hơn 12-140 C; ngô gieo khi nhiệt độ cao hơn 8-100 C. Trong khoảng
nhiệt độ thích hợp, nhiệt độ tăng sẽ rút ngắn thời gian từ gieo đến mọc mầ m, chất
lượng mầ m tốt, tỷ lệ mầ m cao. Ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao (quá giới hạn tối cao
sinh vật học) cũng là m cho hạt giố ng mất khả năng nảy mầm hoặc chất lượng mầm
kém, cây phát triển yếu. Hạt giống nằm lâu ngày dưới đất sẽ bị thố i do các loại nấm
bệnh, vi sinh vật, côn trùng phá hoại. Đặc biệt là các loại hạt giống có hà m lượng dầu
cao như vừng, lạc, bông, hướng dương,…
Bảng 9: Nhu cầu về nhiệt độ đất trong thời kỳ nảy mầ m của một số loại hạt giống
Nhiệt độ đất
Tối thấp
Thích hợp
Tối cao
Tiể u mạch; đại mạch
1-2
20-25
28-32
Ngơ
8-10
25-35
40-44
Bầu bí
10-15
37-44
44-50
Lúa

12-14
25-30
45
Dưa bở
15-18
31-37
44-50
Hướng dương
5-10
31-37
37-44
Các giai đoạn khác nha u của cây trồng cũng yê u cầu nhiệt độ đất khác nhau:
những quá trình sinh lý chủ yếu của cây như quang hợp, hô hấp,… chủ yếu diễn ra ở
nhiệt độ đất từ 30-350 C, quá trình sinh lý được tăng cường thêm khi nhiệt độ tăng, sau
đó lạ i yếu đi và tới 40-450 C thì ngừng hẳn. Nhiệt độ đất trên 500 C thường đã có hại rõ
rệt đối với cây. Khả năng chịu được nhiệt độ thấp cũng không giống nha u đối với từng
loại cây. Các cây nhiệt đới có thể ngừng sinh trưởng ở điề u kiệ n nhiệt độ đất 3-40 C và
có khi ở nhiệt độ cao hơn nữa, lúc này quá trình vận chuyển chất dinh dưỡng từ rễ lên
các bộ phận trên mặt đất bị đình trệ. Riêng các cây xứ lạnh có thể chịu được nhiệt độ
thấp hơn tới -200 C, -300 C hay hơn nữa.
Loại hạt giống

Ở nước ta, vụ Đơng và vụ Xn là những vụ trồng trọt có nhiệt độ thấp, do đó
cần phải nghiên cứu để nắ m vững được nhu cầu nhiệt cần cho sự mọc mầm của hạt
giống, đồng thời cần nắ m được sự diễn biến về nhiệt độ và ẩm độ đất tự nhiê n ở thời
kỳ gieo hạt nhằm xác định thời vụ gieo thíc h hợp, tạo điều kiện tốt nga y từ pha sinh
trưởng đầu tiên.
- Ảnh hưởng đến sự phát sinh v à phát triển của rễ.
Nhiệt độ đất ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phát sinh, phát triển của rễ và các
bộ phận dưới mặt đất. Theo tài liệu của Xine nnhicốp, nhiệt độ đất ảnh hưởng đến độ

dài của rễ ngô trong ngà y như sau:
Bảng 10: Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến độ dàicủa rễ
0

Nhiệt độ ( C)

4,4

10,2

15,8

19,0
35


Độ
dài
(mm/ngày)

của

rễ

1,4

3,7

6,5


8,7

Trong khoảng nhiệt độ đất thích hợp thì nhiệt độ càng tăng, bộ rễ phát triển càng
nha nh nhưng nếu nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng đến bộ rễ. Tại vùng nhiệt đới, nhiệt độ
cao dưới đất là m hư củ khoai tây. Nhiệt độ đất tối thích cho cây trồng nà y là 170 C và
khoai tây ngừng lớn hẳ n ở nhiệt độ 280C.
-

Nhiệt độ đất ảnh hưởng tới qua trình hút nước, huy động v à cung cấp chất dinh
dưỡng cho cây.

+ Nhiệt độ đất cao làm tăng khả năng hoà tan các chất dinh dưỡng trong đất, làm
tăng hoạt tính của dung dịc h đất giúp cho bộ rễ cây trồng hút được một cách thuận lợi
hơn.
+ Nhiệt độ đất cao là m tăng quá trình bốc hơi nước trên mặt đất và quá trình phát
tán hơi nước của các bộ phận thân lá tạo ra dòng vận chuyển liê n tục của nước và các
chất dinh dưỡng trong cơ thể cây trồng. Trong điều kiện nhiệt độ thấp quá là m giảm
tốc độ thậm chí là m ngưng trệ các q trình trên gâ y ra nhữ ng ảnh hưởng xấu đến cây
trồng.
-

Nhiệt độ đất ảnh hưởng đến hoạt động của v i sinh vật đất.

+ Nhiệt độ đất thích hợp cường độ hoạt động của vi sinh vật đất mạnh, tốc độ phân
giải các chất hữu cơ trong đất xảy ra nhanh chóng, tăng khả năng cung cấp chất hữu cơ
cho cây.
+ Các loại sản phẩ m phụ như thân lá, rễ cây sau thu hoạch, các loại phân hữu cơ,
phân chuồng, phân xanh bón vào đất phải được phân giải thành các chất vô cơ dễ tiêu
cây trồng mới sử dụng được.
-


Ảnh hưởng đến sự phát sinh và phát triển của sâu bệnh.

Nhiệt độ đất còn ảnh hưởng đến sự phát sinh, phát triển của một số loài sâu
bệnh sống trong đất. Nếu nhiệt độ thíc h hợp chúng có thể tồn tại lâu trong đất.
Tóm lại, nhiệt độ đất ảnh hưởng rất lớn đến q trình sản xuất nơng nghiệp, đến
năng suất và chất lượng nông sản phẩ m.
5. Những biện phá p kỹ thuật điề u hoà chế độ nhiệ t của đất.
5.1. Những biện pháp kỹ thuật giữ v à tăng nhiệt độ đất trong mùa đông:
Trong thời kỳ mùa đơng năng lượng bức xạ nhậ n được ít, lại kè m theo gió lạnh.
Chính vì vậy vấn đề giữ nhiệt trong thời kỳ mùa đông cần được quan tâm đến.
Có một số biện pháp kỹ thuật cần quan tâm sau:
- Che phủ mặt đất: có thể dùng những biện pháp sau: Rơm rạ, cỏ mục, mùn
trấu,…Cây phân xanh: rong, bèo, muồng,….Ny lông. Rải tro trên mặt ruộng ở một số
ruộng mới gieo trồng sẽ là m tăng khả năng hấp thụ nhiệt mặt trời của mặt đất.
36


- Tưới nước và giữ nước cho cây trồng cạn: tăng ẩ m độ đất sẽ là m tăng nhiệt dung
của đất, tăng hệ số dẫn nhiệt của đất sẽ làm tăng hệ số khả năng hấp thụ năng lượng
bức xạ mặt trời. Như vậy đất sẽ có nhiệt độ cao hơn.
- Trồng cây theo luống, hàng và hướng: trồng cây theo luố ng có thể làm thay đổi
trạng thái đất rất nhiều. Trong điều kiện trồng cây theo luố ng sẽ là m cho bề mặt hoạt
động tăng lên 20-30% so với mặt đất phẳng. Cho nên ban ngày mặt đất trồng theo
luống hấp thu năng lượng bức xạ mặt trời nhiều hơn so với mặt đất khơng có luống.
Bảng 11: Ảnh hưởng của đánh luống tới nhiệt độ đất (0 C).
Độ sâu (c m)
Đất
Không đánh luống
Đánh luống


5

10

15

20

14,9
17,0

13,1
15,9

12,0
14,1

11,2
14,1

Ta thấy ở tất cả các độ sâu nhiệt độ đất nơi có đánh luố ng đều cao hơn so với
khơng đánh luống. Trồng cây theo hàng và hướng, trong ngà y sẽ làm giả m sự che chắn
lẫn nhau của các cây trồng theo hàng. Như vậy cây trong hàng có thể nhận được nhiều
năng lượng của mặt trời hơn. Những biện pháp này đặc biệt có ý nghĩa đối với việc
trịng cây ăn quả, cây cơng nghiệp lâu nă m.
- Cải thiện thành phần cơ giới và kết cấu đất: giả m tỷ lệ cát, tăng tỷ lệ sét trong đất.
Xới xáo, giữ cho đất tơi xốp, thống khí, bón phân hữu cơ là m cho đất tơi xốp, có kết
cấu viên nhiều, lượng khơng khí trong đất tăng lên là m cho đất thống, nóng lê n và
lạnh đi chậ m.

- Xác định thời vụ thích hợp: là biện pháp có hiệu quả nhất tránh được thời gian có
nhiệt độ thấp. Việc gieo trồng vụ Đông, vụ Xuân chỉ được thực hiệ n khi nào nhiệt độ
cao hơn nhiệt độ tối thấp sinh vật học mà hạt giống yêu cầu.
5.2. Các biện pháp k ỹ thuật giảm nhiệt độ đất trong mùa hè:
- Biện pháp che phủ.
+ Có thể dùng vật che tủ cho cây trong mùa hè bằng những giàn che đối với những
cây non trong vườn ươm, vừa có tác dụng hạ n chế sự tăng lên của nhiệt độ đất, lạ i có
thể tránh mưa cho cây non.
+ Có thể dùng rơm rạ, cỏ mục hay cây phân xanh phủ trên mặt đất để giả m năng
lượng bức xạ chiế u trực tiếp xuống mặt đất, là m tăng phản xạ của mặt đất và là m giảm
nhiệt độ của chúng vào những giờ ban ngà y.
- Tưới nước cho cây: dùng nước tưới cho cây trồng là biện pháp chóng nóng có
hiệu quả cao. Đất có tưới trong điều kiện nhiệt độ cao cường độ bốc hơi nước trên mặt
đất tăng lê n và là m cho nhiệt độ mặt đất giả m đi đáng kể. Đối với cây trồng cạn, việc
tưới nước giữ ẩ m cho đất là biện pháp rất có hiệu quả. Thiếu nước cây trồng phát triển
kém do không đủ nước cho các nhu cầu thoát hơi nước mạnh. Đối với cây trồng nước

37


như lúa và các loại rau trồng trong nước về mùa hè nhất thiết phải có lớp nước trên mặt
đất.
- Xới xáo đất, san phẳng mặt ruộng, bón phân hữu cơ cho đất là m giả m khả năng
hấp thụ nhiệt của đất, tăng sức chống chịu của cây.
- Trồng cây che bóng và trồng rừng phịng hộ: tác dụng làm giả m bức xạ trực tiếp,
ngă n chặn gió nóng xâ m nhập. Tuỳ theo mục đíc h sử dụng đất, tuỳ từng loại cây trồng
người ta có thể trồng các loại cây che bóng (thường là những loạ i cây phân xanh như:
muồ ng, cây cốt khí,…).
*****


CHƯƠNG 4
CHẾ ĐỘ NHIỆT CỦA KHƠNG KHÍ
Mục đích nghiên cứu chế độ nhiệt của khơng khí là tìm hiểu những quy luật về
nhiệt khí quyể n, sự nóng lê n và lạnh đi của khơng khí, những quy luật biến thiên theo
khơng gian và thời gia n, tìm kiế m những biệ n pháp né tránh sự ảnh hưởng của nhiệt
độ, tránh những thiên tai đối với sản xuất nông nghiệp nhằ m đáp ứng nhu cầu cần thiết
về nhiệt cho cây trồng và gia súc, gia cầm góp phần vào việc nâng cao năng suất, phẩm
chất và tổng sản lượng nông nghiệp.
1. Q trình nóng lê n và lạnh đi của khơng khí.
Do khả năng hấp thu nă ng lượng bức xạ mặt trời kém của khơng khí (chỉ được
khoảng 14% tổng năng lượng bức xạ mặt trời xuyên qua khí quyển), khơng khí ít bị đốt
nóng trực tiếp bởi bức xạ mặt trời. Nguồn nhiệt cơ bản để đốt nóng khơng khí là do
mặt đất cung cấp.
Mặt đất nhận được bức xạ mặt trời và nóng lên, một phần lượng nhiệt đó được
nhường cho các lớp khí quyển ở phía trên. Trung bình bề mặt đất toả vào khí quyển
37% năng lượng bức xạ mà nó nhậ n được. Bề mặt cát nhường nhiệt cho khí quyển
49%. Mặt nước chỉ nhường cho khí quyển từ 0 - 4% năng lượng nhận được.
Q trình trao đổi nhiệt giữa đất và khơng khí diễn ra suốt ngày đêm. Vào ban
ngà y khi nhậ n được năng lượng bức xạ mặt trời, mặt đất nóng hơn khơng khí, đất
38