MONITORING TEPLOTY PŮDY V POROSTU RANÝCH BRAMBOR

Soil temperature monigtoring within new potatoes stands

V. Kožnarová, J. Voborníková, K. Hamouz

Agronomická fakulta,Česká zemědělská univerzita v Praze

Souhrn, klíčová slova

Příspěvek popisuje teplotní podmínky půdy v porostu raných brambor a ve variantě raných brambor s nastýlanou netkanou textilií PEGAS AGRO 17 UV. Pro měření v hloubce 10 a 20 cm v období 60 dnů byly použity dataloggery typu Tinytagg Ultra a Tinytalk. Výsledky jsou pomocí termoizoplet zpracovány do grafů. Byl potvrzen příznivý vliv netkané textilie v období nízkých teplot, na posun teplého období o 7 až 10 dní a obecné zvýšení teploty.

Teplota půdy, netkaná textilie, rané brambory

Summary, keywords

The paper presents some details of soil temperature conditions within the new potatoes stands and within new potateos stands mulching polypropylene non-woven fabrics PEGAS AGRO 17 UV. We used the dataloggers Tinytagg Ultra and Tinytalk for monitoring soil temperature during 60 days into soil depths 10 and 20 cm Data are presented by means of graphs with thermoisopleths. They confirm a positive influence of polypropylene fabrics during period with low temperature, shifitng warm period about 7 - 10 days earlier and generaly increase soil temperature.

Úvod

Přestože teplota půdy patří mezi významné prvky, má v meteorologii a klimatologii specifické postavení. Pro potřeby meteorologické analýzy a prognózy není její sledování pro relativní krátkodobost prognostických materiálů a nestejnoměrnou zpožděnou reakci půdy na charakter počasí nutné. Pro klimatologické účely popisující variabilitu podnebí je teplota půdy předmětem zájmu. Studium je zaměřeno především na denní chod teploty půdy vyvolaný zdánlivým pohybem Slunce na obloze během dne a na roční chod teploty půdy souvisejícím se střídáním roční doby.

Teoretické zákonitosti proměnlivého teplotního pole pomocí rovnic řešících molekulárního vedení tepla formuloval Fourier v roce 1822 (Meteorologický slovník, 1993) a jsou dodnes součástí učebních textů (KEŠNER, B, 1976, HAVLÍČEK, V, 1986, ŠPÁNIK, 1999). Reálné podmínky a tím i výsledky měření mohou být však značně odlišné v závislosti na expozici, stavu půdy - zejména obsahu vody a vzduchu, utužení nebo naopak prokypření, jak povrchových tak i hlubších vrstev, výšce a hustotě porostu, sněhové pokrývce, případně na nastýlaných materiálech. Významný vliv má rovněž počasí determinované synoptickou situací a podnebí, které je určené zejména zeměpisnou šířkou, maritimitou a kontinentalitou. Uvedené skutečnosti pak způsobují jak zřetelné odchýlení od teorie, tak i neopakovatelnost získaných dat v čase a v prostoru. Pro zjednodušení a sjednocení metody měření a reprodukovatelnost výsledků bylo nutné mezinárodně dohodnout termíny měření (7, 14 a 21 h středního místního slunečního času), omezit výběr pozemku na standard (pro naši zeměpisnou šířku nízký trávník v době vegetační nebo sněhová pokrývka v zimě) a konvencí definovat hloubky měření (2, 5, 10, 20, 50 a 100 cm). Pomocí takto získaných prvotních teplotních charakteristik pak lze následně vypočíst průměrnou denní teplotu půdy podle vztahu (t7 + t14 + t21)/3 a z ní následně i roční chod teploty půdy v příslušné hloubce. Pro agrometeorologické studie není tento postup vhodný, protože neumožňuje zachytit extrémy, které jsou v různých hloubkách v jinou dobu. Předpokládá, že denní chod je symetrický a má neměnný tvar křivky neovlivněný počasím. Pro potřeby detailní informace o klíčení semen a růstu rostlin v půdě nelze použít ani standardní povrch, kde měření provádí Český hydrometeorologický ústav v Praze. Je proto nezbytné vlastními prostředky zajistit měření s hustším časovým krokem ve všech zájmových vrstvách sledovaného pozemku, ať již ambulantně klasickými půdními teploměry nebo pro delší časové úseky pomocí dataloggerů.

Cílem naší předkládané práce bylo v rámci záměru Stabilizující faktory tvorby výnosů a jakosti rostlinné produkce detailně změřit teplotní pole v porostu raných brambor ovlivněné nastýlanou netkanou textilií, výsledky porovnat s kontrolou a zpracovat je do grafického výstupu, který by umožnil spolehlivou reprodukovatelnost všech získaných dat a vizuální porovnání variant.

Metody

Na agrometeorologické stanici katedry obecné produkce rostlinné a agrometeorologie v Praze Suchdole byly dne 5. dubna 2000 založeny pokusné s odrůdou raných brambor Adora. Dne 6. dubna 2000 byla na hrůbky jedné z variant položena bílá netkaná textilie PEGAS-AGRO 17 UV s hmotností 17 g.m-3, propustností pro vzduch 5 500 l.m-2.s-1, se šikmou světelnou propustností 74 až 75 %, s kolmou 85 až 88 %.

Ve stejný den byly do půdy instalovány do středu řádku mezi hrůbky dataloggery pro měření teploty půdy v každé variantě do standardní hloubky 10 a 20 cm - pro měření v hloubce 10 cm byl použit typ Tinytagg Ultra (s rozsahem od -40 do +125 °C), do hloubky 20 cm typ Tinytalk (s rozsahem od -40 do + 85°C). Časový interval mezi jednotlivými termíny měření byl nastaven na 1 hodinu.

Dne 6. června pro vzrůst rostlin byl odstraněn textilní kryt a 21. června 2000 byly vyňaty z půdy i dataloggery.

Výsledky

Výsledky jsou předloženy v grafické podobě - grafy č. 1 a 2 obsahují informace z obou variant měření teploty půdy v hloubce 10 cm, grafy č. 3 a 4 pak z hloubky 20 cm.

Na ose x jsou vyneseny všechny dny sledování, na ose y hodiny dne. “Osa z“ vyjadřuje teplotu v definovaném teplotním intervalu vymezeného odstíny od černé k bílé barvě nebo různým typem šrafování. Předkládaný způsob znázornění pomocí termioizoplet umožňuje odhad teploty v kteroukoli hodinu v libovolný den a jejich vzájemné vizuální porovnání během celého pokusu (tj. v období 60 dnů). Lze tak stanovit, že maximální hodnoty teploty půdy ve sledované hloubce 10 cm byly po celou dobu pokusu u kontrolní varianty (bez textilie) v pásu mezi 17 a 20 hodinou, u varianty porostu zakrytého nastýlaným materiálem se maximum posunuje o hodinu vpřed a plocha vizuálně popisující sledovaný interval teploty je podstatně širší. Teplotní minimum porostu brambor (kontrola) zejména na počátku vegetačního období je v důsledku vyzařování nižší než u varianty s textilií, která brání odvádění relativně teplejšího vzduchu do vyšších vrstev. Tento jev je patrný po celé sledované období. Obdobné trendy je možné stanovit i v hloubce 20 cm. Křížovým srovnáním grafů stejné varianty s měřením teploty půdy v 10 a 20 cm je možné zjistit dříve uvedené skutečnosti, tzn. výraznou odlišnost ve výskytu extrémů a velikosti amplitudy během jednotlivých dnů.

Souhrnně můžeme konstatovat, že detailní měření umožnilo stanovit kladné působení textilie na mikroklima porostu. Za prokázané lze považovat nejen zvýšení teploty, ale především ranější výskyt definovaných teplotních intervalů, který činí 7 až 10 dní.

Z meteorologického hlediska je zajímavý pokles teploty v období po 20. květnu, který se projevil ve všech měřeních a je vyvolaný zcela zřetelně výměnou vzduchové hmoty nad naším územím. V tuto roční dobu, kdy je intenzita dopadajícího slunečního záření velká, vzduch obsahuje relativně málo znečišťujících příměsí, se půda přes den značně ohřívá. V nočních hodinách naopak dochází k ochlazování povrch v důsledku vyzařování.

Použitá literatura

JAŠA, B.: Využití netkaných textilií v zahradnictví, Polygraf, Znojmo, 1994

HAVLÍČEK, V.a kol: Agrometeorologie, SZN, Praha, 1986

KEŠNER, B.: Agrometeorologie, VŠZ, Praha, 1976

KOŽNAROVÁ, V, VOBORNÍKOVÁ, J.: Ovlivnění mikroklimatických podmínek porostu netkanou textilií, 13. mezinárodní bioklimatologická konference, Košice, 2000

KOŽNAROVÁ, V.: Měření teploty půdy s různým aktivním povrchem, Zamyšlení nad rostlinnou výrobou, 1999

Meteorologický slovník, Praha, 1993

ŠPÁNIK, F.: Aplikovaná meteorologia, Nitra, 1999

VOBORNÍKOVÁ, J., HAMOUZ, K., KOŽNAROVÁ, V.: Využití netkané textilie pro ovlivnění mikroklimatických podmínek při pěstování raných brambor, dílčí závěrečná zpráva, 1999

Kontaktní adresa

Ing. Věra Kožnarová, CSc., Česká zemědělská univerzita v Praze, Agronomická fakulta, Katedra obecné produkce rostlinné a agrometeorologie, tel.:24382785, e-mail: Koznarov@af.czu.cz