温度对作物生长发育及产品的影响

各种作物对温度的要求有最低点、最适点和最高点之分，称为作物对温度要求的三基点。在最适温度范围内，作物生长发育良好，生长发育速度最快；随着温度的升高或降低，生长发育速度减慢；当温度处于最高点和最低点时，作物尚能忍受，但只能维持其生命活动；当温度超出最高或最低点时，作物开始出现伤害，甚至死亡(图4—2)。

一般情况下，不同类型作物生长的温度三基点不同(表4—2)，这种差异是由于不同作物在各自的原产地的系统发育过程中所形成的。一般情况下，原产热带或亚热带的作物，温度三基点较高；而原产温带的作物，温度三基点稍低；原产寒带的作物，温度三基点更低。同一作物不同品种的温度三基点也是不同的；同一作物的不同生育期、不同器官的温度三基点也有差异。

一般情况下，种子萌发的温度三基点常低于营养器官生长的温度三基点，营养器官生长的温度三基点比生殖器官的低，根系生长所要求的温度比地上部分生长的低，作物在开花期对温度最为敏感。

(二)极端温度对作物生长发育的影响

作物在生长发育过程中，常会受到低于或高于生长发育下限或上限的温度，即极端温度的影响。

1．低温对作物的危害

根据低温程度的不同又可分为冻害和冷害。    

(1)冻害

冻害是指作物体内冷却至冰点以下，引起组织结冰而造成的伤害或死亡。作物在O℃以下低温情况下，细胞间隙结冰，冰晶使细胞原生质膜发生破裂和原生质的蛋白质变性而使细胞受到伤害。作物受害的程度与降温的速度及温度回升的速度、冻害的持续时间有关。降温速度慢、温度回升速度慢和低温持续的时间较短时，作物受害较轻。

(2)冷害

冷害是指在作物遇到o℃以上低温，生命活动受到影响而引起作物体损害或发生死亡的现象。有人认为冷害是由于低温下作物体内水分代谢失调，扰乱了正常的生理代谢，使植株受害。也有人认为是由于酶促反应作用下水解作用增强，新陈代谢破坏，原生质变性，透性加大使作物受害。

2. 高温对作物的危害  

当温度超过最适温度范围后，再继续上升，就会对作物造成伤害。高温对作物危害的生理影响是使呼吸作用加强，物质合成与消耗失调，也会增强蒸腾作用，破坏体内水分平衡，植株萎蔫，使作物生长发育受阻；同时，高温使作物局部灼伤。作物在开花结实期最易受高温伤害。如水稻，开花期的高温会对其结实率产生较大的影响(表4—3)。

 (三)积温与作物生长发育

作物生长发育有其最低点温度，这一温度也称为作物生物学最低温度，同时，作物也需要有一定的温度总和才能完成其生命周期。通常把作物整个生育期，或某一生长发育阶段内高于一定温度以上的日平均温度的总和称为某作物整个生育期或某生育阶段的积温。

积温可分为有效积温和活动积温。在某一生育期或全生育期中高于生物学最低温度的日平均温度称为当日的活动温度，而日平均温度与生物学最低温度的差数称为当日的有效温度。

例如，冬小麦幼苗期的生物学最低温度为3．o℃，而某天的平均温度为8．5℃，这一天的活动温度为8．5℃，而有效温度则为5．5℃。

活动积温是作物全生育期或某一生育阶段内活动温度的总和，而有效积温则是作物全生育期或某一生育阶段的有效温度的总和。

不同作物甚至同一作物不同品种由于其生物学最低温度的差异以及生育期的长短不同，整个生育期要求的有效积温不同。如小麦需要1 oOO～l 600℃的有效积温，而向日葵需要1 500～2 100℃的有效积温。需要强调的是，在作物生产上有效积温一般比活动积温更能反映作物对温度的要求。

（四）温度变化与干物质积累

作物是变温植物，其体内温度受周围环境的温度所影响，作物生长发育与温度变化的同步现象称为温周期。昼夜变温对作物生长发育有较大的影响。很多研究说明，白天温度较高，有利于光合作用和干物质生产，夜间温度较低，可减少呼吸作用的消耗，有利于干物质的积累，因而产量较高，品质较好。

(五)温度对作物产品质量的影响

在不同温度条件下，作物所形成的产品的质量不同。有研究表明，小麦子粒的蛋白质含量与抽穗至成熟期间的平均气温呈显著正相关；玉米、水稻、大豆等作物子粒的蛋白质含量也随气温的升高而增加；温度对油菜种子中脂肪酸组成有影响，在15度以上温度下发育成熟的种子，芥酸含量较低，油酸含量较高，而在较低温度下成熟的种子，芥酸含量较高，油酸含量较低；水稻子粒成熟期间的温度与稻米直链淀粉含量呈负相关；薯类作物的淀粉形成也与温度有密切的关系；在较低温度条件下有利于甘蔗的糖分积累；棉花纤维素形成的最适温度为25～30℃，低于15℃时，所形成的纤维素质量较差。