2作物与温度课件

第三节作物与温度温度是一个状态函数，标志着物质分子平均动能水平。环境温度包括大气温度和土壤温度。4/5/20231一、温度的节奏性变化与作物生产二、温度对作物的影响及作物生育的温度范围三、积温及无霜期四、温度逆境对作物的危害及防御措4/5/20232(一）、气温变化

1.周期性变化:非周期性变:化

温周期：作物生育与温度变化的同步现象。2.日变化及年变化一、温度的节奏性变化与作物生产4/5/20233二、温度对作物的影响及作物生育的温度范围（一）、温度对作物的影响

1.温度对作物生长的影响2.温度对发育的影响A.温度对成花的诱导效应春化作用：经过低温诱导植物开花的作用。B.作物的感温性4/5/20235（二）、作物生育的温度范围

1.三基点温度：最低、最适、最高2.温度临界期：对外界温度最敏感的时期。4/5/20236

作物维持生命的温度范围较宽，生育的温度范围窄些，最适发育的温度范围则更窄（图1-3）。4/5/20237三基点温度的特征：不同作物三基点温度不同，根据对温度的不同要求，分为喜温作物（生长起点>10℃)和耐寒作物(>3℃)。种子萌发的三基点低于营养生长期的，营养生长期又低于生殖器官发育期的。开花期对温度最为敏感。一般最适应温度接近于最高温度。最高温度多在30-40℃之间,生产中也不常见.所以低温造成的危害较多。4/5/20239（一）、积温

1.概念：三、积温及无霜期指某一生育时期或某一时段内，逐日平均气温累积之和。2.积温两种表达方式A活动积温B有效积温GDD大于或等与生物学零度的日平均温度逐日累加起来。将日平均温度与生物学零度的差值累加。4/5/2023103.积温在农业生产中的应用可以估计作物的生育速度和各生育期到来的时间，并可确定作物安全播种期可以对某一个地区某年产量进行预测，确定丰收年还是歉收年。一个地区的积温代表了此地区的热量资源，为正确制定农业计划、安排作物布局、确定种植制度提供了依据。4/5/202311四、温度逆境对作物的危害及防御措施对作物不利的温度叫做温度逆境TEMPERATURESTRESS4/5/202313（一）、低温对作物的危害低温:对作物的危害有冷害和霜冻。1.寒害:是0℃以上的低温对作物的伤害。

水分合成失调、蛋白质合成受阻、碳水化合物减少、代谢紊乱2.霜冻:是指春秋季节气温下降到0℃以下，组织内部发生冰冻而引起的伤害。

原生质失水、冰融速度、蛋白质沉淀、原生质的机械损伤。

4/5/202314间接伤害高温使呼吸加强，蒸腾加速，水分平衡和物质供需平衡被破坏，植株萎蔫。（二）、高温对作物的危害直接伤害间接伤害蛋白质合成受阻、有毒物质生成、饥饿、旱害蛋白质变性、脂溶4/5/202315第四节作物与水分

水分对生命的存在起起决定性的作用，他的多少在很大程度上决定了作物的种植制度。一、作物对水分的需求特点

二、水分逆境对作物的影响4/5/202317一、作物对水分的需求特点（一）、水对作物的生理生态作用1.

生理作用：（1）原生质的主要成分；（2）光合作用的基本原料；（3）代谢过程的反应物质；（4）作物生化反应和物质吸收、运输的溶剂；（5）维持细胞的膨胀状态；（6）细胞分裂与伸长的必需因子。

4/5/202318生态作用：改善田间小气候，如大气湿度，土壤及其表面的空气温度，土壤空气含量、微生物状况、土壤养分利用率等。4/5/2023194/5/2023214/5/2023221.作物需水量蒸腾系数：每形成1g干物质所消耗水分的克数。国内外研究概括作物的蒸腾系数如表。

蒸腾系数也不是固定不变的。气象因素和土壤因素等都影响作物的需水量，同一种作物不同品种的需水量也不一样。（三）、作物的需水量和需水临界期4/5/2023232.作物的需水临界期：作物一生中对水分最敏感的时期。在临界期内若水分不足，对作物生育和产量影响最大。一般来说，大部分作物的需水临界期在生殖生长最旺盛时。如：麦类作物在孕穗到抽穗，黍类作物在抽穗（或开花）至灌浆，其他作物也多在开花到产量形成的盛期。4/5/202325二、水分逆境对作物的影响（waterstress)（一）干旱对作物的影响和作物的抗旱性1.干旱分大气干旱和土壤干旱

大气干旱（空气湿度在10%~20%），使作物蒸腾大于水分的吸收，致使需水与供水失衡。大气长期干旱引起土壤干旱（土壤中缺乏作物能吸收的水分）。4/5/202326（二）、水涝对作物的影响根系涝害

土壤孔隙被水充满—通气受阻—抑制有氧呼吸—阻止水分和矿物元素吸收高温季节，积累H2S、Fe2+、M2+、及有机酸，直接毒害根系。2.地上部分涝害

光合停止；植株内部含氧量降低—无氧呼吸增加，最终替代—呼吸停止无氧呼吸产物酒精积累毒害细胞。4/5/2023293.作物对水涝的适应根系逐渐木质化。耐涝作物：水稻、高粱、黑豆一般作物：小麦苗期耐涝，玉米后期耐涝。怕涝作物：棉花、甘薯、粟（孕穗期除外）、花生、芝麻。4/5/202330不同作物对水分的反应大不相同。但总的看来，在大田作物中，除了水稻属于湿生性作物外，多数都为中生性的。中生性作物根系和输导系统比湿生性作物发达，以满足植株对水分的需要。中生性作物没有完整的通气组织，不能在积水条件下发育。4/5/202331第五节作物与空气4/5/202332一、作物与二氧化碳的关系二、作物与氧气的关系三、空气中其他气体与作物的关系4/5/202333一、作物与二氧化碳的关系（一）、田间CO2浓度的变化和CO2平衡

一年中，非作物生长季节，CO2浓度较高。一天中以中午CO2浓度最低。群体下部供应的CO2约占供应总量的20%。作物群体上层光照充足，但CO2浓度相对较低；下层恰相反。因此，生产上十分重视田间的通风透光。

4/5/202334

空气中CO2的富集虽然能促进作物增产，但其温室效应等带来的气候变化对作物生产的不良影响也是严重的。下图为地球上CO2浓度的变化：（二）、CO2体积分数与作物产量

4/5/202335图为近1000年和近1万年的大气CO2含量变化。4/5/202336CO2补偿点：光合速率与呼吸速率相等时环境中的CO2体积分数。CO2饱和点：开始达到最大光合速率时CO2体积分数。4/5/202337在CO2—光合曲线的比例阶段，CO2体积分数是光合作用的限制因子。

C4植物CO2的补偿点和饱和点均低于C3植物，说明其可利用较低浓度的CO2，但对于高浓度CO2利用效率较差。CO2浓度的增加，作物的呼吸速率减弱，光补偿点降低，蒸腾系数减小，水分利用率提高。CO2浓度对光合作用的影响也受温度和风速等其他条件的影响。4/5/202338二、作物与氧气的关系

（一）、

作物的呼吸作用有氧呼吸和无氧呼吸无氧呼吸是在无氧条件下有机物进行不彻底的氧化分解，同时释放出部分能量的过程。4/5/202339（二）、

氧气与作物的呼吸作用1.长时间无氧呼吸会使作物死亡。（1）酒精引起蛋白质变性；（2）产生能量少，物质消耗多；（3）没有丙酮酸氧化过程，许多中间产物不能合成。2.过高的氧浓度反而对作物有毒。以不超过10%为宜。4/5/202340三、空气中其他气体与作物的关系

（一）

氮气

豆类作物通过与它们共生的根瘤菌，能固定并利用空气中的氮，但固氮量一般只有其需氮量的1/4-1/2。因此，除绿肥外，其他豆类并无养地作用。因为其带走的氮远比固定的多。

在作物栽培中，强光、稀植、单作、施有机肥都有助于根瘤菌固氮；相反，遮荫、与高秆作物间作、密植、施无机氮，都抑制固氮。4/5/2023