溫度變化對植物生長期的影響

葉 翠

（安徽省天長市仁和集鎮農業技術推廣站 安徽天長 239300）

溫度發生變化時，會促使環境中土壤肥力以及濕度等因子發生變化，而這些因子的變化會對植物的生長發育造成直接影響，文章針對溫度變化對植物生長期的影響作出簡要分析，詳細如下。

1 溫度與變化規律

1.1 熱量平衡

通常情況下，一天當中自太陽升起，地面就會開始接受太陽的輻射能，若接受的輻射能高于地表有效輻射，此時溫度會上升，中午一點左右會達到最高溫度。這時由太陽輻射所能獲得的能量與地面有效輻射相平衡。午后太陽輻射開始變弱，地表接受的輻射能會逐漸降低，漸漸小于地面有效輻射，此時地面溫度開始下降，太陽落山后，因為地面仍存在有效輻射，所以溫度會持續下降，日出前后，會達到最低溫度。

當輻射平衡為正值時，這些輻射能就轉變為熱能，溫度升高，地表溫度就高于鄰近空氣和下層土壤溫度。這些熱量有的以亂流傳導方式進入空間，有的以分子傳導方式進入土壤下層，其中一部分熱量用于水蒸氣。夜間，地面因有效輻射而失去熱量，溫度就低于鄰近空氣和下層土壤，地面輻射平衡為負值，于是熱量向相反的方向（從鄰近空氣和下層土壤向地面方向）傳遞。

1.2 溫度變化的規律

地球上的溫度多變，不過仍然存在一定規律，從時間角度上來看，一年四季會有不同的變化，一天也會有白天與黑夜的不同；從空間上來講，其會受到位置、地形以及緯度的制約，而在植物體和群落中溫度的變化又有其特殊規律。

2 節律性變溫對植物的影響

2.1 變溫與產品品質

植物產品中蛋白質含量與溫度晝夜變溫值密切相關。如小麥麥粒蛋白質含量和晝夜溫變幅值成正相關，相關系數可達0.85 。溫周期對植物的有利作用是由于白天適當高溫會促進光合作用，而對于夜間而言，在低溫的影響下會減弱呼吸作用，降低光合產物消耗，凈積累增多。小麥在日溫25 ℃、夜溫10 ℃條件下比在日溫25 ℃、夜溫20 ℃時生長得更好，前者比后者種子產量提高42 %。因此，在一定溫度范圍內，晝夜溫度差值越大，植物的產量越高，質量越好。植物的溫周期特性和原產地日溫節律有關，大陸性氣候地區溫度日變幅大，植物在日變幅10 ℃～15 ℃時生長發育最好。

2.2 極端溫度對植物的生態作用

在初春或晚秋，有時可能會突然發生寒流襲擊，導致溫度快速降低。到了夏季，有些地區溫度會突然升高，這種極端溫度都會對植物產生極大影響。

3 低溫對植物的生態作用與植物的生態適應

（1）強大的寒流以及夜間輻射降溫引起的低溫會嚴重影響植物的生長發育，甚至導致植物死亡。勢力強大的冷氣團由北向南移動引起的溫度突然大幅下降即寒流（寒潮）。寒流主要發生在冬季，但春秋兩季也經常發生，甚至夏季也偶有寒流侵襲，寒流平度強度雖不集中，但對植物的傷害遠比冬季大。

凡低于某溫度，作物便會受害，這種溫度稱為“臨界溫度”或“生物學零度”，超過臨界溫度，溫度下降得越低，植物受害越重。臨界溫度或低于臨界溫度的溫度值，使植物受害的最短時間為臨界時間，超過此時間低溫的時間越長，植物受凍害越重。此外，低溫發生的季節降溫升溫速度都能對植物產生嚴重的影響，植物受低溫傷害的程度還決定于植物品種及其不同發育階段的抗低溫能力，這是植物抗低溫傷害的內因。低溫對植物的傷害，據其原因可分為寒害霜害和凍害三種。植物受低溫的傷害，除了極端低溫之外，還取決于降溫的速度，在相同條件下，降溫速度越快，植物受傷害越重。低溫期持續長短是決定植物受害的另一因素，低溫期越長，則植物受害越重。土壤低溫對植物具有更大的危險，特別是氣溫比土溫高時，植物很難補償莖葉由于蒸騰而失去的水分。因為土溫低，根系的活性和能力相應降低；同時土溫降低導致土壤水溶液的粘滯度增加，因此即使在土壤水分相當充足的情況下，也會發生生理干旱。同一植物在不同發育階段，其抗低溫能力也會有所差異。其中，休眠期抗性最強，營養生長期次之，升值階段抗性最弱。例如小麥從孕穗到開花期對低溫最敏感，拔節期次之。植物在低溫季節來臨時及時轉入休眠。植物一旦從冬眠中蘇醒，恢復生長抗寒性便會迅速消失，甚至在冬季休眠期間出現幾天10 ℃～20 ℃的溫度，植物的抗寒能力也會迅速減退。研究低溫對植物傷害以及植物對低溫生態適應的目的是提高植物抗低溫的能力，而植物抗低溫能力的強弱會直接受到植物體內內含物性質以及含量的影響。現以2019年4月溫度與2020年4月溫度為例比較說明，從表1可見，2020年4月溫度低于2019年同期溫度。

表1 2019年4月與2020年4月最低溫度比較

植物體內含有的物質，如抗壞血酸、質體、色素可溶性線腺嘌呤衍生物等，會直接決定植物的抗寒性，所以可以針對性地增加相應物質含量，從而增加植物的抗寒性。此外，間作套種、增加土地面覆蓋層也能起到保溫防寒的作用。

（2）掌握低溫規律，調節植物與溫度的關系。在與低溫作斗爭中，除了采用抗寒鍛煉，增強植物抗寒能力以及改善環境中溫度狀況外，還可以調節植物生長發育節律，使植物在最低溫、最敏感的時期，避開低溫季節，這是農業生產中穩產高產的一項重要措施

4 積溫

植物需要在一定的溫度度數以上才能開始生長。并且，只有足夠的溫度總量，植物才可以完成生長周期，一般情況下，將植物整個生長發育期或某一發育階段內，高于一定溫度度數以上的晝夜溫度總和稱為某植物或某發育階段的積溫。

（1）不同植物種在整個發育期內，要求有不同的積溫總量，麥子等需要熱量較少，大約需要有效積溫（即＞10 ℃，下同）為1 000 ℃～1 600 ℃。對于農業生產而言積溫意義重大，它能夠通過分析積溫情況合理安排作物，一個地區的耕作制度和附中指數在很大程度上取決于當地的熱量資源，而積溫是表示熱量資源的一種方法，具備高效性及簡便性，更優于其他方法[1]。

（2）應用其溫預報農時，如果我們了解某作物需要的積溫總量，就可以根據播種節令、苗情和當地氣象預報的氣溫資料估計該作物成熟收割期，從而制定出實際的栽培方案，與其他方法相比，低溫預報農時往往更準確可靠。例如同一品種，在不同地區或在同一地區的不同時期播種，因溫度條件不同而全生育期往往相差很大，但是有效積溫卻較為穩定[2]。

積溫具有局限性，在應用時要特別小心。例如，有效積溫包括生物學下限溫度以上和生物學下限溫度以下各種溫度的總和，這一溫度范圍內，會對植物產生不同影響，而對植物生長起到促進作用的是最適溫度。除此之外，高于或低于最適溫度，植物生長發育減慢，有效積溫沒有區別對待，這就容易發生誤差。又如需要有同量的積溫情況下，日均溫高，所需日數就少，日均溫低，所需時間就長，華北地區春季升溫迅速，就會引起小麥后期高溫逼熟現象，生育期明顯縮短。

積溫建立在以溫度為主導因子的基礎上，但是在某些地區，對于某些植物來說光照可能是主導因子，光照長短、強弱對植物起主要作用。而在某些地區，對某些植物來說水肥等可能是主導因子，對植物生長發育起主要作用。

小麥是長日照植物，長日照能加速發育，短日照則抑制發育。目前采用積溫和光照時數的乘積即光溫積來表示小麥的發育速度，這比單用積溫值穩定和可靠。積溫在理論和實踐上有重要意義，但必須根據具體情況靈活掌握，不能生搬硬套。