Тепло — важнейший фактор жизни растений. Тепловые условия, необходимые растению для роста и развития, во многом определяются температурой почвы, ее тепловым режимом. Так, семя, попавшее в почву, требует определенной температуры для своего прорастания. Минимальная температура для прорастания семян зерновых колосовых культур 1—2°, а семян теплолюбивых кукурузы, проса и сои 8—10°. Этими температурами на глубине заделки семян обычно и руководствуются земледельцы при определении сроков сева.
Основной источник тепла в почве — солнечная радиация. Поэтому тепловой режим почвы тесно связан с периодичностью поступления ее на землю, т. е. со сменой зимы и лета, дня и ночи. Годовые колебания температуры почвы охватывают ее толщу до 10—20 м, суточные — от 20 см до 1 м.
Нагревание и остывание почвы начинается с верхних слоев. Зависит это прежде всего от теплопроводности почвы, т. е. ее способности проводить тепло от одного слоя к другому. Песчаные сухие почвы быстрее нагреваются и охлаждаются, чем глинистые, влажные.
Важно и другое тепловое свойство почвы — ее теплоемкость, т. е. количество тепла, необходимое для нагревания определенной массы почвы на единицу температуры. Так, на повышение температуры влажной почвы затрачивается больше тепла, чем сухой; богатые гумусом почвы, например черноземы, более теплоемки, чем подзолистые.
Тепловой режим почвы зависит и от расположения склонов: на южных склонах почва прогревается быстрее, чем на северных.
Тепловой режим почвы связан с водным, воздушным и пищевым режимами (см. Удобрения, Водный и воздушный режимы почвы). Например, повышение температуры почвы усиливает передвижение воды в ней, особенно в виде пара. Охлаждение почвы вызывает конденсацию парообразной влаги. С повышением температуры усиливается разложение органических веществ и образование питательных веществ в почве.
Регулировать тепловой режим почвы удается пока незначительно. Чем быстрее весной будет обработана почва, тем быстрее и глубже она прогреется. Для этого применяют также темноцветную мульчу — покрытие из темной бумаги, торфа, перепревшего навоза (см. Мульчирование почвы), выращивают растения на грядах и гребнях. Поливы понижают температуру почвы.
Летом почву от перегревания защищает растительность, зимой от переохлаждения—снежный покров. Особенно важен он на полях, занятых посевами озимых, многолетних трав, а также в садах (см. Снегозадержание).