二、调节土壤温度

二、调节土壤温度

地膜覆盖能改变土壤对光辐射的吸收,影响热流传导过程。膜下土壤与外界几乎没有水分交换,也就没有湿热交换的损失。地膜覆盖构建了膜下温室效应,减弱了土壤与膜外的湿热交换,具有低温时升温、高温时降温的温度效应,总体表现为提高土壤温度。白天,长波辐射不能穿过覆盖层,被反射到空中转化为热能,提高植物周围温度,短波辐射可穿透覆盖层到达地面,光能转化为热能,提高土壤温度,部分热能以热传导方式输送到土壤深处;夜间或寒冷时期,空气温度低于土壤温度时,土壤通过辐射和对流向空气进行热量散失,但地膜可抑制地面长波辐射,阻止土壤水分汽化释放的热量向空气散失,膜下的水汽凝结成水珠时又可释放出潜热,从而减少热量损失,保持土壤温度。

不同土壤深度的保温效果也不同,土壤表层受太阳辐射影响大,增温效果随着土层的加深呈下降趋势,各土层温差扩大。地膜颜色越浅,增温效果越好;地膜颜色越深,增温效果越差。不同颜色地膜对土壤增温效应的差异,与各颜色地膜对不同波段光的接收能力有关。有研究表明,不同地膜覆盖处理的土壤日均温表现为普通无色透明地膜>乳白色光降解除草地膜>黑色地膜>灰黑双色地膜;不同地膜的保温效果为普通塑料地膜>生物可降解地膜>液体可降解地膜。(https://www.daowen.com)

已有研究显示,在向日葵和玉米全生育期,全覆膜双垄沟种植方式在株间0~25cm土层与行间5cm、15cm土层的土壤平均温度分别比平作不覆膜处理增加0.17~4.39℃和0.26~4.17℃,土壤平均有效积温分别增加174.7℃和217.6℃;地膜覆盖在作物生育前期有增温作用,能有效促进作物生长发育,4~5月棉花、玉米、大豆覆膜比露地各深度(5cm、10cm、15cm和20cm)平均温度分别高出1.1~3.8℃、2.1~3.0℃和0.8~3.5℃;地膜覆盖在作物旺盛生长期有降温效应,可减轻夏季高温对作物的危害,在棉花、玉米、大豆旺盛生长期覆膜地,0cm土壤降温幅度分别为1.1℃、0.9℃和0.7℃,5~20cm土壤降温幅度为0.3~0.5℃,其中以白天最高温度降温最明显,降温幅度分别为3.1℃、2.7℃和2.5℃。