湖南省土壤肥料研究

土壤热力(土壤热力学性质)

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土壤水的能量状态——土水势

标准参考状态下土水势为零。将单位数量的土壤水分从标准参考状态移动或改变到所论土壤水状态时,如果环境对土壤水做了功,则该状态下的土水势为正;若土壤水对环境做了功,则该状态下的土水势为负。在数值上,土水势的值与所做功的值相等。

经典物理学认为,任一物体所具有的能量由动能和势能组成,由于水分在土壤孔隙中运移很慢,其动能一般可忽略不计,因此,土水势——土壤水分所具有的势能,在决定土壤水分的能态和运动上就变得极为重要。

土壤热力(土壤热力学性质)-图1

因此,土壤具有毛管力(势)并能吸持液态水。毛管水就是指借助于毛管力(势),吸持和保存土壤孔隙系统中的液态水,它可以从毛管力(势)小的方向朝毛管力大的方向移动,并能够被植物吸收利用。

土壤中不同部位水的能量相对水平比较,常以土水势表示。土水势是一种衡量土壤水能量的指标。

土水势是土壤水所具有的势能,是用物理能量观点来研究土壤水的贮存、运移和转化。根据热力学理论基础,土水势遵循能量守恒的热力学第一定律,同时遵循热力学第二定律,自发由能量高的状态向能量低的状态运动。

在任何状况下,水分流动的方向总是由水势高的地方流向水势低的地方。水势是水分移动的能量基础或基本动力,它造成水分移动的趋势。因此,水势是一个能判断自然界中水运动方向和限度的物理量,也是植物水分状态的基本度量单位。

土壤热力(土壤热力学性质)-图2

热量资源的土壤热通量的确定

1、在自然情况下,单位体积土壤孔隙的变化并不很大,所以热容量的改变,主要决定于土壤孔隙中水分的改变,也就是说主要决定于土壤湿度。导热率表示土壤传递热量的能力。

2、热通量,又称为热流,是指单位时间通过单位面积的热能,是具有方向性的矢量,其在国际单位制中的单位为W/㎡,即瓦特每平方米)。

3、热通量q 是指单位传热面积上的传热速率,又称热流密度,单位是W/m2。在S的面积上,经过t时间,传热可以表示为q*S*t。而热量的传递,必然导致温度的变化。

4、潜热输送和湍流输送。地表的热量收支表示公式:R=Q(1-r)-F=P+Qs+LE,Qs:土壤热通量LE:潜热热通量L:汽化热P:乱流交换热通量。

土壤热力(土壤热力学性质)-图3

5、再有少部分进入植物体中用于光合作用的消耗。太阳净辐射的这一分配过程可用下述热量平衡方程表示:Rn=H+LE+F+P 式中Rn为净辐射,H为感热通量,LE为潜热通量,F为土壤热通量,P为光合作用消耗量。

6、日蒸发量可以由下式确定:地下水科学专论 式中:Edaily为地表实际日蒸发量, 为日蒸发比,近似等于瞬时蒸发比;Rn、G0分别为日净辐射通量和日土壤热通量,Wm-2;λ为汽化潜热,J/kg;ρw为水的密度,g/cm3。

土壤热力消毒通常是利用80~90℃蒸汽处理土壤30~60min,能杀死除芽孢...

1、蒸汽消毒 是利用高温杀死有害生物。很多病菌遇60℃高温30分钟即死亡,病毒需90℃10分钟,杂草种子需80℃10分钟,因此,球根花卉蒸汽消毒一般采用70~80℃,60分钟的处理方法。

2、日光消毒:将准备好的土壤铺在干净的混凝土地面上、木板上或铁板上,摊薄均匀,在阳光下曝晒3-15天,可杀死病原孢子、菌丝、虫卵、害虫和线虫等大量病菌。

3、种给土壤消毒方法 日光消毒 将配制好的培养土放在清洁的混凝土地面上、木板上或铁皮上,薄薄平摊,在日光下暴晒3~15天,即可杀死大量病菌孢子、菌丝和虫卵、害虫、线虫。用此法消毒虽然不尽彻底,但最为方便。

4、可杀死土壤中的各种病菌。这一方法大都在我国北方地区连年种植草莓、西瓜、花卉的大棚温室里应用。近年南方设施西瓜大棚内也用此法消毒,灌水后还能起到洗盐的作用。

5、方法:把营养土放入蒸笼或高压锅内蒸,加热到60-100℃,持续30-60分钟(加热时间不宜太长,以免杀死能分解肥料的有益微生物,影响土壤肥效)。

到此,以上就是小编对于土壤热力学性质的问题就介绍到这了,希望介绍的几点解答对大家有用,有任何问题和不懂的,欢迎各位老师在评论区讨论,给我留言。

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