PŘÍSPĚVEK KE STUDIU TEPLOTNÍCH PODMÍNEK V PŮDĚ

Rožnovský, J., Litschmann, T. (ed): „Bioklimatologické aspekty hodnocení procesů v krajině“, Mikulov 9. – 11.9.2008, ISBN 978-80-86690-55-1

PŘÍSPĚVEK KE STUDIU TEPLOTNÍCH PODMÍNEK V PŮDĚ Věra Kožnarová, Vera Potop, Jiří Klabzuba, Luboš Türkott Katedra agroekologie a biometeorologie Česká zemědělská univerzita v Praze 165 21 Praha 6 – Suchdol e-mail: [email protected] Abstract: The soil temperature regime plays a very important role in many processes, which take place in the soil. The soil temperature varies in response to exchange processes that take place primarily through the soil surface. The effects are extended by transport processes into the soil profile and are influenced by the specific heat capacity, thermic and thermal conductivity. Modifying the regime of the soil temperature has great advantages for agricultural practices. These include the controlling germination and the growth of plants through the increasing or decreasing the soil temperature. This is most effectively done by the manipulating the soil surface by mulches or other coverings as well as tillage practices may be used to warm or cooling the soil. The overall effect is to modify the temperature amplitude at the soil surface and consequently throughout the profile. Reducing the radiant flux reaching the surface, the mulches will warm or cooling the soil by in dependence on their radiation characteristics. More dense and less reflective material will increase the soil temperature by inhibiting evaporation. At the agrometeorological station of Department of Agroecology and Biometeorology of Czech University of Life Sciences in Prague was applied mulching materials crushed spruce bark, gray coloured and black-coloured non-woven textile to the surface. The effects were monitored during warm and cold season with 10 minuts time interval. Treatment with mulch had comparison of the bare soil. Data set (about 50 000 values of each mulching cover) was analysed by statistical programme and the results are presented in graphs and tables. keywords: soil temperature, mulch materials, datalogger

1. Úvod Termodynamické vlastnosti půdy hrají významnou roli v mnoha procesech, především v chemických a biologických interakcích, které jsou vázány na půdní prostředí. Nejvýznamnější je konverze dopadajícího slunečního záření v teplo a distribuce energetických toků (dlouhovlnná radiace, latentní teplo při změnách skupenství, zjevné teplo projevující se konvekcí a tokem tepla v půdě). Všechny jsou závislé na obsahu půdní vody a teplotě půdy. Účinky těchto dějů se šíří půdním profilem v rámci transportních procesů a jsou ovlivněny fyzikálními vlastnostmi půdy a zřetelně se projevují v měřitelné veličině – teplotě půdy. Teplota půdy se mění se v reakci na změny probíhající zejména na půdním po-

vrchu. Variabilita je přitom determinována řadou faktorů jako je roční období, záření, srážky, teplota vzduchu přiléhajícího k povrchu, vegetační kryt, vlastností půdy a hloubkou, ve které se teplota půdy měří (Glossary of Meteorology, 2000). S ohledem na mnohem větší tepelnou kapacitu půdy ve srovnání se vzduchem, tepelně izolační vlastnosti rostlinného krytu a povrchových vrstev půdy jsou sezónní změny teploty půdy ve větší hloubce mnohem menší a výrazně se opožďují za sezónními změnami v přilehlé vrstvě vzduchu (www.geo4va. vt.edu/A1/A1.htm). Teplota půdy ovlivňuje růst rostlin přímo (působením na fyziologické aktivity) a nepřímo (ovlivňováním dostupnosti živin v půdě). Proto jsou matematická vyjádření zabývající se teplotou půdy užitečná pro


modely studující rozklad a mineralizaci půdní organické hmoty a růstové modely (KERYN et al, 2004). Nejjednodušší matematická prezentace vyjadřující kolísání teplotního režimu v půdním profilu předpokládá, že teplota půdy ve všech hloubkách kmitá jako harmonická sinusoidní funkce času kolem průměrné hodnoty (HILLEL, 1982, MARSHALL and HOLMES, 1988, WU and NOFZIGER, 1999 in http://soilphysics.okstate.edu/software/SoilTemperature/document.html). S větší hloubkou se maximum teploty půdy snižuje a minimum zvyšuje, extrémy se s časem posunují, což souvisí s teplotními vlastnostmi půdy a frekvencí teplotní změny (http://www.usyd.edu.au/su/agric/ ACSS/sphysic/ temperature.html). Základem pro tento popis se staly zákony Fouriera, který vyjádřil v roce 1822 analytickou teorii šíření tepla pomocí rovnice molekulárního vedení tepla (Meteorologický slovník výkladový a terminologický, 1993). V současné době se používají modely, které odhadují teplotu půdy na základě toku tepla v půdě a energetické bilance. Jejich nevýhodou je požadavek na velké množství dat zahrnující někdy obtížně, jindy zcela nedostupné vstupy o vlhkosti půdy, rychlosti větru a oblačnosti. Na druhé straně stojí empirické modely s jednoduše získanými proměnnými, často vyvinuté přímo pro jednotlivé plodiny, travní porosty nebo úhor. Většina z nich je však "hrubá", protože nespecifikují půdní podmínky ani rostlinný kryt (KERYN et al, 2004). Z hlediska pěstování plodin je teplota půdy, zejména její minimální hodnoty, nejvýznamnějším faktorem ovlivňujícím např. klíčení a vzcházení. Pojem teplotní minimum znamená nejen nejnižší teplotu vhodnou pro klíčení dané plodiny, ale i skutečnost, že doba klíčení při této teplotě bude podstatně delší než za optimální teploty půdy. (http://www.ext.vt.edu/ departments/envirohort/articles2/sdgrmtmp.ht ml).

Pro urychlení pěstování je možné zvolit několik postupů, např. pokrytí povrchu půdy různým materiálem (mulčování). Nastýlané materiály různým způsobem absorbují záření a redukují ztráty tepla způsobené konvekcí a vyzařováním. To se projevuje v modifikaci teplotní amplitudy na povrchu a následně i v půdním profilu. Jako mulč mohou sloužit listy, sláma, piliny, kůra, různé barevné fólie (CLARKSON, 1960, KOHNKE, 1963, ŠIMÁT, 1968, DAVIES, 1975). Plastové fólie jako nastýlaný materiál se ve světě používají pro produkci zeleniny od počátku šedesátých let a jejich využívání ve světě stále roste, zejména proto, že přímo ovlivňují mikroklima rostlin modifikací radiační bilance (absorpce versus reflexe a emise) a snížením ztráty vody. Plast má řadu výhod – plodiny dávají zvýšené výnosy, dříve dozrávají, úrody mají větší kvalitu a snižují se škody hmyzem a zaplevelením, zvyšuje se účinnost kapkové závlahy. Mohou být používány pro různé druhy zeleniny; nejlepší výsledky byly zjištěny u melounů, rajčat, papriky, okurek, tykví, baklažánů, vodních melounů a jedlých ibišků. Také produkce jahod a řezaných květin na mulči je stejně úspěšná jako u zeleniny. Dnes převažují v komerčním produkci zeleniny černé, průsvitné a bílé fólie, ačkoli bílá byla nahrazena do značné míry lisovanou bílo-černou. Barva mulče velkou měrou determinuje energii radiačního režimu a jeho vliv na mikroklima. Novou skupinu plastů tvoří fólie, které mají selektivní nebo fotoselektivní vlastnosti, projevující se ve schopnosti propouštět jen vybrané části elektromagnetického spektra. Výběr nastýlaných materiálů pak závisí na faktorech jako je plodina, roční doba, zvažované dvojí nebo trojí obdělávání a ochrana před škůdci. Pro většinu plodin lze také použít lehké kryty z perforovaného plastu, netkaného polyesteru nebo netkaného polypropylenu, které leží nad rostlinami nebo doslova „plovou“ na rostlinách. Perforovaný polyetylén má jednotný vzor, který tvoří ot-


vory pro větrání. Otvory jsou však příčinou tepelných ztrát v noci a umožňují vstup škůdcům. Netkané kryty jsou tvořeny ze spleti bílých syntetických vláken, zadržují teplo a slouží jako zábrana proti větru, hmyzu a dalším škůdcům; voda však materiálem volně proniká. Hmotnost těchto krytů je v rozsahu od 10 do 68 g.m-2. Lehčí kryty jsou používány především jako ochrana proti hmyzu, zatímco ty s větší hmotností jako tepelná izolace před mrazíky. Nejběžněji se používá hmotnost 17 až 42 g.m-2, zejména proto, že poskytují na jaře ochranu před mrazíky zvýšením teploty o 2° až 4 °C. Textilie s hmotností pod 17 g.m-2 mají velmi malý účinek v zadržování tepla v noci, a při hmotnosti nad 50 g.m-2 podstatně snižují průnik světla. Těžké kryty jsou proto používány především pro ochranu před nočními mrazíky a to jen do té doby, dokud neomezují optimální růst rostlin (http://plasticulture.cas.psu.edu/PMulch.html). V současné době se vyrábějí netkané textilie lišící se nejen tloušťkou, ale i barvou. Bílá netkaná textilie je doporučována zvláště pro pěstování rané zeleniny (ředkvičky, salát, košťálová zelenina), pro okurky, papriky, ale i pro zakrytí výsevů i k pozdním výsadbám. Výrobce uvádí, že při jejím použití dochází k prodloužení vegetačního období, urychlení sklizně, zvýšení výnosů, porost je chráněn před nepříznivými povětrnostními vlivy, kde působí jako ochrana před chladem, nadměrným teplem a suchem. Jsou propustné pro dešťové srážky a zálivku a vytváří optimální mikroklima pro pěstované rostliny omezením zchlazování v důsledku proudění vzduchu. Černá netkaná textilie je určená k mulčování záhonů jahod a zeleniny např. okurek, paprik a rajčat a dále k nastýlání v ovocných a okrasných školkách a vinohradech. Mezi její základní vlastnosti patří, že je propustná pro vodu a zároveň maximálně zamezuje výparu vody z půdy, účinně zabraňuje růstu plevelů včetně vy-

trvalých, není nutná chemická ochrana herbicidy ani kultivace. Částečně chrání rostliny před škůdci a chorobami (slimáci, plíseň šedá). Lze ji také použít jako ochranu před znečištěním plodů, zvláště jahod (http://www.textielnet. nl/leden/proces). Tyto skutečnosti uvádí i řada dalších autorů (STŘELEC, 1997, SVOJANOVSKÝ, 1993, JAŠA, 1994). Problematice studia cíleného ovlivnění fyzikálních vlastností půdy se pracoviště věnuje dlouhodobě. První poznatky byly získány z experimentů, kde nastýlaným materiálem byly plastové fólie. Později v rámci řešení výzkumného záměru Fakulty agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů byla provedena celá řada detailních studií zabývajících se teplotou vzduchu pod nastýlanými textiliemi, teplotou půdy v různých hloubkách, propustností srážek a světla (Kožnarová et. Al, 1999-2008)). Při zpracování rozsáhlého souboru dat jsme zjistili, že obvyklý popis denní fluktuace teploty půdy vycházející na teoretickém modelu ne vždy odpovídá experimentálně získaným datům. Jako hlavní příčina byla analyzována variabilita faktorů ovlivňující teplotu půdy, které lze shrnout jako vliv synoptické situace. Synoptická situace vyjadřuje rozložení vzduchových hmot, atmosférických front, cyklón a anticyklón a jiných synoptických objektů nad určitou geografickou oblastí. Z praktických důvodů se provádí typizace povětrnostních situací, která je pro podmínky ČR zpracována se zvláštním zřetelem k tlakovému poli nad střední Evropou (Meteorologický slovník výkladový a terminologický, 1993). Situace jsou charakterizovány v „Katalogu synoptických situací“ a označeny pomocí zkratek. Aktuální systém používaný ČHMÚ je součástí Atlasu podnebí Česka publikovaného v roce 2007 a „Kalendář povětrnostních situací“ (vydávaný od roku 1946), který dává přehled o výskytu povětrnostních situací v dané oblasti v jednotlivých dnech je pravidelnou součástí Meteorologických zpráv. Dnes je dostupný i na webových


stránkách ČHMÚ (http://www.chmi.cz/meteo/om/mk/syntypiz/kalendar.html). Cílem předloženého příspěvku je analýza vlivu povětrnostní situace na teplotu půdy pokrytou různými nastýlanými materiály. 2. Metodika a výsledky Na pozemku meteorologické stanice katedry agroekologie a biometeorologie České zemědělské univerzity v Praze byly založeny pokusné parcely o velikosti 2 x 3 m pokryté přírodním mulčovacím materiálem (smrková kůra) a netkanými textiliemi šedé (resp. lisované černé a bílé) a černé barvy. Referenční pokusnou parcelou, pro stanovení vlivu nastýlaných materiálů na sledovanou charakteristiku, byl úhor, tj. půda bez porostu. Tím byl eliminován vliv rostlin v průběhu vegetačního období, které by svým habitem ovlivňovaly povrch půdy a kořeny hlubší vrstvy. V povrchové vrstvě 10 cm ve všech pokusných místech byly umístěny dataloggery Tynitagg; monitoring denního chodu teploty půdy s časovým krokem 10 minut se uskutečnil v období od 9. 5. 2006 (založení pokusu) do 13. 4. 2007. Snímání teploty půdy tak probíhalo téměř kontinuálně. Relativně dlouhý časový interval pokrývající i zimní období pak umožnil i přirozenou simulaci značně variabilních podmínek vyvolaných povětrnostními podmínkami determinovanými synoptickou situací. Pro popis počasí, resp. stanovení povětrnostní situace, byly použity materiály publikované Českým hydrometeorologickým ústavem. Získaná databáze byla zpracována v několika částech: A. Byla provedena statistická analýza souboru dat teploty půdy v celém časovém intervalu od května 2006 do dubna 2007 a zpracována graficky (obr. 1a, b). B. Synoptické situace popisující počasí ve sledovaném období byly vyhodnoceny (tab. 1) a pro detailní

rozbor v předkládané studii byly zvoleny ty, které se vyskytují zejména v jarním období, kdy má ovlivnění teploty půdy největší význam. Pro prezentaci jsme zvolili jen jeden den za vybrané situace. Výjimkou jsou dva soubory charakterizující anticyklonální situaci vyskytující se v jiném časovém úseku. Názorně demonstrují rozdíly v dopadající radiaci, absorpci záření a následně i teplotě půdy (obr. 2a, b, c). C. Vybrané soubory dat na základě synoptického rozboru charakterizující denní chod teploty půdy byly statisticky zpracovány. Pomocí lineární regrese byl vyjádřen vliv nastýlaného materiálu na teplotu půdy. Rovnice vyjadřující změnu teploty půdy s mulčem ve vztahu k úhoru za vybraných povětrnostních situací jsou uvedeny v obr. 3a, b, c. 3. Diskuze Tmavé povrchy, úhor a černá nastýlaná textilie, mají velmi podobné vlastnosti ve většině hodnocených statistických parametrech. Smrková kůra, která proti netkaným textiliím není heterogenním povrchem, ovlivňuje teplotu půdy zcela odlišným způsobem. Její vlastnosti jsou ustálené, což se projevilo jak v průběhu sledovaného ročního období i v detailní analýze při rozboru jednotlivých synoptických situací. Největší rozdíly mezi jednotlivými druhy nastýlaných materiálů (včetně referenčního povrchu) jsou za anticyklonálních situací (A - anticyklona nad střední Evropou, NEa – severovýchodní anticyklonální situace, NWa – severozápadní anticyklonální situace) a za cyklonálních situací (Nc – severní cyklonální situace, NWc – severozápadní cyklonální situace), kdy se řídící tlakové útvary nacházejí nad střední Evropou nebo severním směrem. Denní chod,


resp. amplituda odpovídá i obvyklému popisu. Za situace, definované jako cyklona nad střední Evropou (C) nebo v případě západní cyklonální situace (Wc) se také projevují rozdíly mezi vlastnostmi přírodních a syntetických nastýlaných materiálů. Syntetické a úhor se chovají velmi podobně. Nastýlaná kůra má menší amplitudu. Příčinu lze spatřit v tom, že za těchto situací je faktor ovlivňující teplotu půdy nejvíce, tj. radiace, resp. přímé sluneční záření omezeno a tím je determinována absorpce a transport energie. Vodou nasycená kůra, ležící na povrchu půdy má pak zchlazovací účinky. Tyto účinky se projevují i při změně počasí (zpožďující efekt), protože energie dopadajícího slunečního záření je spotřebovávána na výpar podstatně déle než u textilie. Regresní rovnice pak vykazují výrazné ovlivnění denního chodu mulčováním. V teoretickém případě, kdy by za těchto situací byla teplota půdy bez rostlin rovna 0 °C, pak by teplota pod nastýlanou kůrou byla posunuta do oblasti kladných hodnot. Za situací spojených se srážkovou aktivitou (Vfz – vchod frontální zóny, Bp – brázda putující přes střední Evropu, Wcs – západní cyklonální situace s jižní drahou a Ap3 – anticyklona putující od severozá-

padu k jihovýchodu) dochází naopak k ochlazování povrchu a tím i poklesu teploty půdy kryté smrkovou kůrou. Zvýšená absorpce záření černým netkaným mulčem může být výhodná v jarních měsících. Za anticyklonálních situací v květnu a červnu však může vést i k přehřívání povrchu. 4. Závěry Zpracované výsledky dokumentují zásadní rozdíly v teplotě půdy jak mezi nastýlanými materiály, tak i vlivem povětrnostní situace. Přírodní nastýlaný materiál vykazuje menší variabilitu v denním chodu proti syntetickému. Detailní analýza prokázala úzkou vazbu teploty půdy na synoptické situace. Vzhledem k tomu, že popis (v grafické i slovní formě) povětrnostní situace je pravidelnou součástí analýzy a prognózy počasí na internetu nebo ve sdělovacích prostředcích, poskytuje tato studie řadu praktických aplikací. Jedná se zejména o manipulaci s nastýlanými syntetickými materiály např. při předpovědi nízké teploty nebo naopak vysoké teploty, kdy lze rostliny chránit buď přikrytím nebo odstraněním krytu. Na druhou stranu pak upozorňuje na situace, kdy jsou tyto práce v produkčním pěstování neefektivní.

5. Literatura: Clarkson, V., A. (1960): Effect of black polyethylene mulch on soil and microclimate temperature and nitrate level. Agron. J., 52, p. 307-309 Davies, J., W. (1975): The control of soil climate by mulching In SMITH, L. P.: Progress in plant biometeorology, Editor S.W.TROMP. Amsterdam, p. 379-389 Glossary of Meteorology (2000), AMS, http://amsglossary.allenpress.com/glossary/ Jaša, B. (1994): Využití netkaných textilií v zahradnictví, polygraf, Znojmo Katalog povětrnostních situací pro území ČSSR (1972), Praha, HMÚ, 40 s. Keryn I.P., et al (2004): Soil temperature under forests: a simple model for predicting Kohnke, H.(1963): Soil tempareture and soil freezing as affected by an organic mulch. Soil Sci. Soc. Amer. Proc., 27, p. 13-17 Kožnarová V., Klabzuba, J. (2001).: Měření teploty půdy pomocí dataloggerů. Výzkumné trendy v agrotechnice a meteorologii, ČZU v Praze, ISBN 80-213-0856-7, s. 60-61 Kožnarová V., Potop V., Türkott L.: (2008): Impact of Large-scale weather situation on soil temperature. Scientific Pedagogical Publishing, ISBN 80-85645-58-0. 153-155 pp.


Kožnarová, V. (1999): Vliv synoptického období na chod teploty ve větších hloubkách. Atmosféra 21. storočia, organizmy a ekosystémy, Technická Univerzita vo Zvolene, Zvolen, 80-228-0840-7, str. 348 Kožnarová, V. (2000) Měření teploty půdy s různým aktivním povrchem in Zamyšlení nad rostlinnou výrobou, ČZU Praha, Praha, 80-213-0567-3, str. 302-308 Kožnarová, V., Türkott, L., Klabzuba, J. (2007): Variability of soil temperature during growing season. Bioclimatology and Natural Hazards, Zvolen, 978-80-228-1760-8 Kožnarová, V., Klabzuba, J (2005).: The properties of the non-woven mulching fabrics from agrometeorological point of view. Bioklimatologie současnosti a budoucnosti, Křtiny Kožnarová, V., Oborníková, J. (2001): Příspěvek ke studiu mikroklimatu pod netkanou nastýlanou textilií, ČZU v Praze, sborník ISBN 80-213-0856-7, s. 62-64 Kožnarová, V., Voborníková, J., Hamouz, K. (2001): Propustnost srážek nastýlanou netkanou textílií. Stabilizující a omezující faktory tvorby výnosu a jakosti rostlinné produkce Křivancová, S., Vavruška, F. (1997): Základní meteorologické prvky v jednotlivých povětrnostních situacích na území České republiky v období 1961 - 1990. NKP ČR, sv. 27. Praha, ČHMÚ 1997. 114 s. Meteorologický slovník výkladový a terminologický (1993). Academia, MŽP. Praha soil temperature under a range of forest types, Agricultural and Forest Meteorology 121, Elsevier, pp.167-182, www.sciencedirect.com Střelec, V.(1997): Najnovšie poznatky v technológii pestovania zeleniny. Zahradníctvo, 9/1997, s. 11-13 Svojanovský, J.(1993): Netkaná textilie. Zahrádkář, 6/1993, s. 174-175 Šimát, J. (1968): Použití plastických hmot v zemědělství. Bratislava Türkott, L., Kožnarová, V., Potop. V.! (2008): The usage of crushed bark as Mulche in the cultivation of plants and its effect on the temperature of the soil. Biotechnology 2008. Scientific Pedagogical Publishing,ISBN 80-85645-58-0. 191-193 pp. Voborníková, J., Hamouz, K., Kožnarová, V. (1999): Využití netkané textilie pro ovlivnění mikroklimatických podmínek při pěstování raných brambor. Závěrečná zpráva interního grantu AF

Poděkování: Příspěvek byl zpracován a publikován s podporou výzkumného záměru MSM No. 6046070901 „Setrvalé zemědělství, kvalita zemědělské produkce, krajinné a přírodní zdroje“.


tab. 1 Kalendář synoptických situací ve sledovaném období

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31.

Typy povětrnostních situací na území České republiky v roce 2006 V VI VII VIII IX X XI XII B Nc NEc Wcs Ap2 SWc2 Nc Ap1 B NEc NEa Wcs Wc SWc2 Nc SWa SEa NEc NEa Wc SWc2 Nc SWa C SEa Nc SEa Wc SWc2 NWc SWc2 C SEa Nc SEa NWa Wc NWc SWc2 C Ea Nc SEa NWa Wc NWc SWc2 C Ea Nc Wal NEc NWc Wc Wa SWc2 Bp NEa Wal NEc NWc Ap1 Wa Bp Bp Cv Wal Ap2 Ap2 Ap1 NWc Bp Ap3 Cv Wal B Ap2 Ap1 NWc Bp Ap3 NEa Wal B Sa SEa NWc Wc Ap3 NEa Wal Sa SEa NWc Wc C Bp NEa Wal Sa NEa Wc Wc C Bp A Nc Sa NEa Wc Wa C Ap3 A NEa Sa NEa SWa Wa C Vfz Bp NEa SWa SEc NEa SWa Wa Vfz Bp NEa SWa SEc NEa SWa Bp Wcs Ap2 A SWc1 SEc SEa SWc2 Bp Wcs Wal A SWc1 Bp SEa SWc2 NWa Wcs Wal A SWc1 Bp SWc2 SWc1 NWa Ap1 SWc1 Wal Wc Ap1 SWc2 SWc1 NWa Bp SWc1 Wal Wc Ap1 SWc2 Bp NWa Bp Ap2 Wal Wc Ea SWc2 Bp NWa Ap1 Ap2 Wal Wcs Ea SWc2 SWa NWa Wc SWc2 A Wcs SEa SWa SWa NWa Wc SWc2 A Wcs SEa SWa SWa Ap3 Wc SWc2 A Wcs Bp Wc SWa Ap3 Wc SWc2 Bp NWc Bp Wc SWa Bp Wc SWc2 Bp NWc SWa Vfz Bp Bp Nc NEc Bp NWc SWa Vfz Ap1 SWc2 Ap2 SWc2 Nc Wcs NWc

Vysvětlivky anticyklona nad střední Evropou A Ap1 putující anticyklona od JZ k SV Ap2 putující anticyklona od Z k V Ap3 putující anticyklona od SZ k JV brázda nízkého tlaku nad střední Evropou B brázda putující přes střední Evropu Bp cyklona nad střední Evropou C výšková cyklona Cv východní anticyklonální situace Ea východní cyklonální situace Ec severní cyklonální situace Nc NEa SV anticyklonální situace NEc severovýchodní cyklonální situace

I SWc2 Wc Wc Wc Wc Wc Wc Wc SWc2 SWc2 Wc Wc Wc Wc Wa Wa Wa Wc Wc Wc Nc Nc NEc NEc NEc NWc NWc NWc NWc NWc NWc

2007 II III NWc Wcs NWc Wcs NWc Wcs NWc Wcs NWc Bp NWc Bp Wcs Bp Wcs Bp Wcs Bp Wcs Bp Wcs A Wcs A Wcs A Vfz Wa Vfz Wa Ea Wa Ea Wc Ea Wc Ap2 B Ap2 B Ap2 C SWc1 C SWc1 Ec SWc1 Ec SWc1 Ea Bp Ea Bp Ea Wcs SEa SEa SEa NEa

IV NEa NEa Nc Nc NWa NWa NWa NWa NWc NWc NWa NWa A A A A NWc NWc NWa NWa Ap3 Ap3 Bp Bp SEa SEa SEa SEa Nc NEa

NWa NWc Sa SEa SEc

severozápadní anticyklonální situace severozápadní cyklonální situace jižní anticyklonální situace jihovýchodní anticyklonální situace jihovýchodní cyklonální situace

SWa SWc1 SWc2 SWc3 Vfz Wa Wal Wc Wcs

jihozápadní anticyklonální situace jihozápadní cyklonální situace č. 1 jihozápadní cyklonální situace č. 2 jihozápadní cyklonální situace č. 3 vchod frontální zóny západní anticyklonální situace západní anticykl. situace letního typu západní cyklonální situace Z cyklonální situace s jižní dráhou


obr. 1a Základní statistické charakteristiky zpracovaného souboru dat teploty půdy Střední hodnota

Medián

30,0

30,0

25,0

25,0

20,0 černá úhor šedá kůra

15,0

(°C)

(°C)

20,0

10,0

10,0

5,0

5,0

0,0

černá úhor šedá kůra

15,0

0,0 V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07

V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

(měsíce)

X.06

XI.06

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07

(měsíce)

Modus

Směrodatná odchylka

35,0

8,0

30,0

7,0 6,0

25,0

(°C) 15,0

(°C)

5,0 černá úhor šedá kůra

20,0


4,0 3,0

10,0

2,0

5,0

1,0

0,0

0,0 V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

(měsíce)

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07

V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

(měsíce)

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07


obr. 1b Základní statistické charakteristiky zpracovaného souboru dat teploty půdy Rozptyl výběru

Minimum 20,0

50,0 45,0

15,0

40,0 35,0 černá úhor šedá kůra

25,0 20,0

10,0


(°C)

(°C)

30,0

5,0

15,0 0,0

10,0 5,0 0,0

-5,0 V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

XII.06

I.07

II.07

III.07

V.06

IV.07

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07

(měsíce)

(měsíce)

Maximum

Amplituda

45,0

35,0

40,0

30,0

35,0 25,0 30,0

(°C) 20,0


20,0 (°C)


25,0

15,0

15,0 10,0 10,0 5,0

5,0 0,0

0,0 V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

(měsíce)

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07

V.06

VI.06

VII.06

VIII.06

IX.06

X.06

XI.06

(měsíce)

XII.06

I.07

II.07

III.07

IV.07


obr. 2a Denní chod teploty půdy za vybraných povětrnostních situací A - anticyklona nad střední Evropou 12. 3. 2007

A - anticyklona nad střední Evropou 14. 6. 2006 40

40

35

35

30

30

úhor kůra šedá černá

20 15

25 (°C)

(°C)

25

15

10

10

5

5

0 3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00

21:00

0:00

3:00

6:00


20

0 3:00

9:00

6:00

9:00

12:00

15:00

Ap3 - putující anticyklona od severozápadu k jihovýchodu 21. 5. 2006 40

35

35

30

30


20 15

5

5

15:00

18:00 (čas)

6:00

9:00

21:00

0:00

3:00

6:00

9:00


15 10

12:00

3:00

20

10

9:00

0:00

25 (°C)

(°C)

25

6:00

21:00

NEa - severovýchodní anticyklonální situace 1. 4. 2007

40

0 3:00

18:00 (čas)

(čas)

0 6:00

9:00

12:00

15:00

18:00

21:00 (čas)

0:00

3:00

6:00

9:00


obr. 2b Denní chod teploty půdy za vybraných povětrnostních situací NWa - severozápadní anticyklonální situace 6. 4. 2007

Vfz - vchod frontální zóny 16. 5. 2006

40

40

35

35

30

30


20 15

25 (°C)

(°C)

25

15

10

10

5

5

0 3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00

21:00

0:00

3:00

6:00


20

0 3:00

9:00

6:00

9:00

12:00

15:00

(čas)

40

35

35

30

30


20 15

5

5

18:00 (čas)

9:00

21:00

0:00

3:00

6:00

9:00


15 10

15:00

6:00

20

10

12:00

3:00

25 (°C)

(°C)

25

9:00

0:00

C - cyklona nad střední Evropou 21. 3. 2007

40

6:00

21:00

(čas)

Bp - brázda putující přes střední Evropu 13. 5. 2006

0 3:00

18:00

0 3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00 (čas)

21:00

0:00

3:00

6:00

9:00


obr. 2c Denní chod teploty půdy za vybraných povětrnostních situací Nc - severní cyklonální situace 3. 4. 2007

NWc - severozápadní cyklonální situace 9. 4. 2007

40

40

35

35

30

30


20 15

25 (°C)

(°C)

25

15

10

10

5

5

0 3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00

21:00

0:00

3:00

6:00


20

0 3:00

9:00

6:00

9:00

12:00

15:00

(čas)

40

35

35

30

30


20 15

5

5

18:00 (čas)

9:00

21:00

0:00

3:00

6:00

9:00


15 10

15:00

6:00

20

10

12:00

3:00

25 (°C)

(°C)

25

9:00

0:00

Wcs - západní cyklonální situace s jižní dráhou 19. 5. 2006

40

6:00

21:00

(čas)

Wc - západní cyklonální situace 27. 5. 2006

0 3:00

18:00

0 3:00

6:00

9:00

12:00

15:00

18:00 (čas)

21:00

0:00

3:00

6:00

9:00


obr. 3a Vliv nastýlaného materiálu na teplotu půdy ve vztahu k úhoru A - anticyklona nad střední Evropou 12. 3. 2007

40

18

35

16 teplota půdy - nastýlané materiály (°C)

teplota půdy - nastýlané materiály (°C)

A - anticyklona nad střední Evropou 14. 6. 2006

černá: y = 0,999x + 1,3031 R2 = 0,9974

30 25

šedá: y = 0,766x + 3,274 2 R = 0,9894

20 15

kůra: y = 0,0895x + 16,6 2 R = 0,1826

10 5

černá: y = 1,2782x - 0,6475 2 R = 0,9945

14 12

šedá: y = 1,2478x - 0,7271 2 R = 0,999

10 8 6

kůra: y = 0,2464x + 4,6001 R2 = 0,4217

4 2

0

0 0

5

10

15

20

25

30

35

40

0

2

4

6

teplota půdy - úhor (°C)

Ap3 - putující anticyklona od severozápadu k jihovýchodu 21. 5. 2006

10

12

14

NEa - severovýchodní anticyklonální situace 1. 4. 2007 20

25

18

černá: y = 0,7862x + 3,8145 2 R = 0,9831

20



8


šedá: y = 1,0845x - 1,2536 2 R = 0,9969

15

10 kůra: y = 1,0401x - 0,3678 R2 = 0,9958 5

černá: y = 1,4044x - 1,8141 R2 = 0,9948

16 14

šedá: y = 1,235x - 0,9497 2 R = 0,9975

12 10 8 6

kůra: y = 0,2352x + 5,6667 2 R = 0,4894

4 2

0

0 0

5

10

15


20

25

0

2

4

6

8 teplota půdy - úhor (°C)

10

12

14

16


obr. 3b Vliv nastýlaného materiálu na teplotu půdy ve vztahu k úhoru NWa - severozápadní anticyklonální situace 6. 4. 2007

Vfz - vchod frontální zóny 16. 5. 2006 35

černá: y = 0,848x + 0,7269 2 R = 0,9957

20



25

šedá: y = 1,2533x - 1,2975 R2 = 0,9978

15

10

kůra: y = 0,1904x + 6,3848 2 R = 0,4466

5

černá: y = 0,6687x + 5,81 2 R = 0,9575

30

25 šedá: y = 1,0302x - 0,7434 2 R = 0,9983

20 15

kůra: y = 1,0126x - 0,1775 2 R = 0,999

10

5

0

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0

5

10


Bp - brázda putující přes střední Evropu 13. 5. 2006

20

25

30

35

C - cyklona nad střední Evropou 21. 3. 2007

25

9

šedá: y = 1,0528x - 1,0724 R2 = 0,9954

15

černá: y = 1,3933x - 1,0034 R2 = 0,9888

8

černá: y = 0,8656x + 2,5539 2 R = 0,9911

20



15


10 kůra: y = 1,033x - 0,5498 R2 = 0,9826 5

7 6

kůra: y = 0,1838x + 3,9886 2 R = 0,5147

5 4 3

šedá: y = 1,0812x - 0,3786 R2 = 0,9597

2 1

0

0 0

5

10

15


20

25

0

1

2

3

4


5

6

7


obr. 3c Vliv nastýlaného materiálu na teplotu půdy ve vztahu k úhoru Nc- severní cyklonální situace 3. 4. 2007

NWc - severozápadní cyklonální situace 9. 4. 2007

20

25 černá: y = 1,4443x - 2,0771 R2 = 0,9932

16



18

14 12

šedá: y = 1,2175x - 1,0203 2 R = 0,993

10 8 6

kůra: y = 0,2407x + 5,9401 R2 = 0,4549

4

černá: y = 0,8556x + 0,6959 2 R = 0,9954

20

15

šedá: y = 1,2749x - 1,5352 2 R = 0,9977

10

kůra: y = 0,1919x + 6,4073 R2 = 0,3746

5

2 0

0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

0

2

4


8

10

12

14

16

18

20


Wc - západní cyklonální situace 27. 5. 2006

Wcs - západní cyklonální situace s jižní dráhou 19. 5. 2006

25

25

černá: y = 1,013x + 0,4257 2 R = 0,9834

20



6

šedá: y = 1,0496x - 0,8312 2 R = 0,997

15

10 kůra: y = 0,0222x + 14,995 2 R = 0,017

5

0

20

černá: y = 0,8687x + 3,7508 2 R = 0,9531

15

šdá: y = 1,0385x - 0,8268 2 R = 0,9987

10 kůra: y = 1,0267x - 0,3323 2 R = 0,9973

5

0 0

5

10

15


20

25

0

5

10

15


20

25

PŘÍSPĚVEK KE STUDIU TEPLOTNÍCH PODMÍNEK V PŮDĚ

Recommend Documents