第五章 作物生长发育与环境的关系 --农业精品课程

第五章作物生长发育与环境的关系--农业精品课程

第五章作物生长发育与环境的关系

第三节作物生长发育与温度

一、温周期与作物生产

温周期：作物生长发育与温度变化的同步现象称之为温周期。

温度是热量的量度单位；因此，昼夜变温对作物生长有很大影响。一般来说：水稻以白天24－26℃，夜温14－16℃，最有利于籽粒灌浆；小麦以白天20℃，夜温17℃，最有利于麦穗中的小穗的形成；同时，小麦籽粒中蛋白质含量与日夜温差呈正相关R＝0.85。

二、作物对温度要求的三基点

作物生长发育过程中，每一个生理过程对温度都有最低、最适和最高点的要求，这种现象称之为作物对温度要求的三基点。作物不同、对温度要求的三基点也不同；例如，喜温作物适宜生长的温度较高，生长的起点温度也较高，一般在10℃总以上（如水稻、棉花、玉米、大豆、麻类和甘薯等）；而耐寒作物适宜生长的温度较低，生长的起点温度也较低，一般在2－3℃（如小麦、大麦、油菜、蚕豆和甜菜等）。作物的生育时期不同，所要求的温度三基点也不同，总的说来是种子萌发＜营养器官生长＜生殖器官发育。一般最适温

度比较接近最高温度，而离最低温度较远；低温危害比高温危害多，如培育的抗寒型小麦品种能将小麦种植的北界向北推移至少500公里。

作物生理活动的基本温度范围作物

最低温度

最适温度

最高温度

作物

最低温度

最适温度

最高温度

油菜

3-5 20 28-30 蚕豆4-5 35 30

小麦3-4.5 25 30-32

甜菜4-5 28 28-30 黑麦1-2 25 30

玉米8-10

32 40-44 大麦3-4.5 20 28-30 水稻10-12 30 38-42

燕麦4-5 25 30

棉花12-14 30 40-45 豌豆1-2 20

30

烟草

13-14

28

35

三、温度的临界期

作物对外界温度要求最敏感的时期称之为作物温度的临界期。一般而言，作物性细胞减数分裂期和开花期对外界温度要求最敏感，此时如遇低温和高温都会造成作物的严重减产。

几种作物开花期对最低、最适和最高温度要求的三基点：

几种作物开花期温度三基点作物

最低温度

最适温度最高温度作物

最低温度最适温度最高温度油菜

5

14-18 30

玉米

18 25-28 38

小麦10 20 32

花生26 25-28

38

大豆13 25-28 29

棉花18-20 25-30 35

水稻

20

25-30

40-45 作物生命活动温度范围示意图（引自ф.Дрё，1976）作物对温度要求的三基点（理论）在生产上有着广泛的用途：如水稻地膜保温育秧；旱地春玉米草纤维覆盖；地膜穴播小麦覆盖；套种玉米覆盖等，其增产原理就在于调节土壤温度、保蓄水分，促进作物的正常的生长发育。

四、积温

1、积温：是指某一生育时期或某一时段内，逐日平均气温积累之和。它是热量资源的表示方法，也是作物对热量指标的要求；也表示了作物某一生育时期或全生育时期所需要的温度总和；通常用≥0℃和≥10℃期间的温度总数来表示，如水稻早熟品种要求≥10℃为2400－2500℃、中熟型是2800－3200℃。同样积温也表明了一个地区热量指标；如≥10℃的积温哈尔滨是3000℃，北京是4200℃，武汉是5300℃，广州是8100℃。

几种作物所需求≥10℃的活动积温作物

早熟型

中熟型

晚熟型

水稻2400-2500 2800-3200 -

棉花2600-2900 3400-3600 4000

冬小麦

-

1600-2400 -

玉米2100-2400 2500-2700 ＞3000

高粱2200-2400

2500-2700 ＞2800

谷子1700-1800 2200-2400 2400-2600 大豆

-

2500

＞2900

马铃薯

1000

1400

1800

2、活动积温和有效积温：

（1）活动积温：大于或等于生物学零度的逐日平均温度累加值总和。

生物学零度一般是指作物三基点温度的最低值，喜温作物多用10℃，耐寒作物常用0℃。

（2）有效积温（生长度日）：逐日平均温度与生物学零度差值的累加值。不同作物（或品种）在整个生育期内要求有不同积温的总量：例如；小麦、早熟马铃薯有效积温1000－1600℃；春播向日葵1500－2100℃；玉米、棉花2000－4000℃。

3、积温在生产上的指导意义：

（1）可以估算作物的生长速度和各生育期到来的时间；并确定作物安全播种期。

（2）可以确定是丰收年还有歉收年。因为积温可以对一个地区某年产量进行预测。

（2）是作物熟性划分的标准。例如棉花≥10℃的积温要求是3000－3300℃为早熟品种；3400－3600℃为中熟品种；3700－4000℃为晚熟品种。

（3）是制定农业气候区划、合理安排作物布区的依据；例如≥10℃的积温在3600℃以下的地区只能一年一熟，3600－5000℃的地区可以一年两熟，5000℃以上地区可以一年三熟。

4、无霜期：是指一个地区春季最后一次霜冻到秋季最早一次霜冻出现的这一段时间；它是衡量一个地区热量资源的指标，也是满足作物生长安全温度的一个指标。

五、地温与作物根系生长

据研究认为：各种作物根系伸长的适宜温度是：水稻32－35℃；玉米24℃；大豆22－27℃；甘薯21－30℃。另据研究认为：在低温条件下所生长的根系，呈白色、多汁、粗大、分枝少、皮层生存较久；相反，在高温干旱条件下，呈褐色、汁液少、细小而分枝多、木栓化程度高，皮层破坏较早。

六、温度与发芽、出苗的影响

土温对种子、出苗的影响比对气温的影响要直接得多，故一般用土温指标较为确切。因为春播以5厘米土温要