Experimentální studium teploty půdy pod standartním povrchem a půdou bez porostu.

Bc. Anna Špičková, DiS.

Master's thesis

Experimental study of soil temperature below standard cover and fallow ground

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá studiem teploty půdy v letním (2022) a zimním období (2023) a její problematikou. Literární část poukazuje na teplotu v půdě jako takovou a které faktory jí ovlivňují. Vlivy na teplotu půdy jsou nejen vnější (teplota vzduchu, globální záření, úhrny srážek) ale i v rámci půdního profilu díky tepelnému toku v půdě, který popisuje Fourierův zákon. V neposlední řadě je jedním z témat význam teploty půdy pro klima a žijící organismy a způsoby měření půdy, které se s každým rokem zdokonalují. Data pro studium byla brána z meteorologické stanice České zemědělské univerzity v Praze – Suchdol. Teplota půdy byla měřena pod dvěma aktivními povrchy, černý úhor a standardní povrch, v hloubkách 5, 10, 20, 50 a 100 cm. Pracováno bylo především s hodinovými hodnotami, jen u determinace minimální a maximální teploty byly použity hodnoty měřené po patnácti minutách. Byly vypočteny průměrné teploty půdy v rámci všech hloubek a rozdíly mezi minimálními a maximálními teplotami u obou sledovaných povrchů. K určení vztahu teploty půdy v hloubce 5 cm pod černým úhorem a dalšími parametry, jako jsou teplota půdy v hloubce 5 cm pod standardním povrchem, teplota vzduchu nebo globální záření, byly uvedeny korelační koeficienty a dopočteny koeficienty determinace. Pomocí grafů a hodnot korelačních koeficientů byly zjišťovány chody teploty půdy a porovnáno chování teplot půdy pod černým úhorem a standardním povrchem během letního a zimního období, s cílem, zdali je možnost odhadu teploty půdy z jiných klimatologických charakteristik. Pomocí srovnání studií jiných autorů byly potvrzeny některé jevy a výkyvy v teplotách půdy, které byly objeveny v rámci této práce. Výsledky ukázaly mnohem větší variabilitu u teplot půdy pod černým úhorem v letním i zimním období a její závislost zejména na teplotě vzduchu. To je však klíčová znalost pro budoucí pěstování zemědělských plodin, zejména obilovin.

Abstract:

This thesis deals with the study of soil temperature in summer (2022) and winter (2023) and its issues. The literary part points to the temperature in the soil as such and which factors affect it. Influences on soil temperature are not only external (air temperature, global radiation, totals of precipitation) but also within the soil profile thanks to the heat flow in the soil, which is described by Fourier's law. Last but not least, one of the topics is the importance of soil temperature for climate and living organisms, and methods of soil measurement, which are improving every year. The data for the study was taken from the meteorological station of the Czech University of Life Sciences in Prague – Suchdol. Soil temperature was measured under two active surfaces, a fallow ground and a standard cover, at depths of 5, 10, 20, 50 and 100 cm. Work was mainly done with hourly values, only when determining the minimum and maximum temperature were used values measured after fifteen minutes. Average soil temperatures within all depths and differences between minimum and maximum temperatures for both monitored surfaces were calculated. To determine the relationship between soil temperature at a depth of 5 cm below fallow ground and other parameters, such as soil temperature at a depth of 5 cm below the standard cover, air temperature or global radiation, correlation coefficients were presented and coefficients of determination were calculated. Using graphs and values of correlation coefficients, the behavior of soil temperature was determined and the behavior of soil temperatures under fallow ground and the standard surface during summer and winter was compared, with the aim of whether it is possible to estimate soil temperature from other climatological characteristics. By comparing studies of other authors, some phenomena and fluctuations in soil temperatures, that were discovered in this work, were confirmed. The results showed much greater variability in soil temperatures under fallow ground in summer and winter and its dependence especially on air temperature. However, this is key knowledge for the future cultivation of agricultural crops, especially grain crops.

Keywords

globální záření, teplota vzduchu, teplota půdy, agroklimatologie, černý úhor

Keywords

fallow ground, agroclimatology, global radiation, air temperature, soil temperature

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Luboš Türkott, Ph.D.
• Reader: Brigita Zámečníková, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / specializace:
Agriculture and Rural Development / Development of Rural Areas