Vann, luft og varme i jordVann, luft og varme i jord

Trond BørresenInstitutt for plante- og miljøvitenskapUniversitetet for miljø og biovitenskap

Trond BørresenInstitutt for plante- og miljøvitenskapUniversitetet for miljø og biovitenskap

Porestørrelser og kapillær stigningPorestørrelser og kapillær stigning

Binding av vann i jordBinding av vann i jord

Kapillært og adsorbert vannKapillært og adsorbert vann

Jordas vannlager som funksjon av kornstørrelseJordas vannlager som funksjon av kornstørrelse

Enheter for vanninnhold i jordEnheter for vanninnhold i jord

Vektbasis: Vekt% vann= 100% * Vekt vann/Vekt tørr jord

Volumbasis: Vol% vann= 100% * Vekt vann/Volum tørr jord

mm vann: vol% vann * jorddybde (dm)

LUFT I JORDALUFT I JORDA

Atmosfære O2

--------------------------------------------------------------- Jordoverflate

Jord

Mikroorganismer CO2

Indikasjoner på luftmangelIndikasjoner på luftmangel

Det lukter vondt av jorda (H2S)Guling av plantene Røttene blir tykke, korte og ser gamle utDårlig nitrogentilgang pga av denitrifikasjon ( tap av nitrogen til lufta)

Jordluftas sammensetningJordluftas sammensetning

Nitrogen +Argon: 79%Oksygen + Karbondioksyd: 21%

Karbondioksyd• I atmosfæren: 0.03%• I jordluft: 0,3 – 3%

(relativ luftfuktighet i jorda er 99% når plantene dør pga av vannmangel)

Utskifting av jordluft Utskifting av jordluft -- ventilasjonventilasjon

Konveksjon: Massestrøm av luft• Skyldes forskjeller i lufttrykket

Diffusjon: Konsentrasjonsutjevning• Skyldes forskjeller i konsentrasjon for O2 og CO2 i jord

og atmosfære

Diffusjon er viktigst og denne er først og fremst avhengig av luftvolumet i jorda. Diffusjon av O2 og CO2 kan også foregå i vannfasen, men går da mye saktere.

Nødvendig luftvolum i jordaNødvendig luftvolum i jorda((KopeskyKopesky ref ref GieseckeGiesecke, 1932), 1932)

Gras 6 - 10 vol% luftHvete 10 - 15Havre 10 - 15Bygg 10 - 20Sukkerbete 10 - 20

Behov for luftventilasjonBehov for luftventilasjon

Vt= 1 m2 * 0,6 m = 0,6m3 = 600 liter

Volum av luft: 600 liter * 15%/100% = 90 l luft pr 1 m2

Konsentrasjon av oksygen = 20%Volum av oksygen: 90 liter *20%/100% = 18 liter

18 liter oksygen tilsvarer 26 g oksygen(18 l * 32 g/mol / 22,4 l/mol = 25,7 g )

Oksygenbehov: 10 g pr døgn med vanlig temperatur på forsommeren

Jordas oksygenlager er brukt opp på 2-3 dager

JordtemperaturJordtemperatur

JordfargeHellingsgradOverflatas strukturOverflatas jevnhetJordas varmelagringsevneJordas varmeledningsevneDekkmaterialer som plast, halm

Termiske egenskaper i jord som funksjon av Termiske egenskaper i jord som funksjon av vanninnholdetvanninnholdet

0 10 20 30 40 50

Vanninnhold

Varmelagringsevne

Varmeledningsevne

JORDARBEIDING OM VÅREN KAN GI RASKERE JORDARBEIDING OM VÅREN KAN GI RASKERE OPPVARMINGOPPVARMING

Hva bestemmer jordtemperaturen?Hva bestemmer jordtemperaturen?

Jordtemperaturen avhenger av:• Hvor mye energi når jordoverflaten?

• Refleksjon (albedo)• Hva skjer med energien som når jordoverflaten?

• Fordamping av vann• Endring av temperatur

• Jordas varmekapasitet• Hvor mye energi trengs for å varme opp jorda

• Jordas varmeledningsevne• Jordas evne til å lede varme til kjøligere

områder i jorda

Sand, Carlberg, Rygge

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0-20

20-58

58-70

70-100

Sjik

tdyb

de (c

m)

Volum%

O.M.LeirSiltSandLuftpF2-pF3pF3-pF4,2<pF4,2

89 mm nyttbart vann til I m dybde

Stiv leire, Kvakstad, Askim

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0-25

25-40

40-70

70-100

Sjik

tdyb

de (c

m)

Volum%

O.M.LeirSiltSandLuftpF2-pF3pF3-pF4,2<pF4,2

102 mm nyttbart vann til I m dybde

Sandig silt, Vansum, Nes på Romerike

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0-20

20-38

38-80

73-100

Sjik

tdyb

de (c

m)

Volum%

O.M.LeirSiltSandLuftpF2-pF3pF3-pF4,2<pF4,2

267 mm nyttbart vann til I m dybde

Myr, Korsegården, Ås

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0-20

20-55

55-75

75-100

Sjik

tdyb

de (c

m)

Volum%

O.M.LuftpF2-pF3pF3-pF4,2<pF4,2

605 mm nyttbart vann til I m dybde