为什么低温利于植物生长(为什么低温利于植物生长呢)
低温是影响植物产量和分布的一个重要环境因素。在植物的生活史中,如春季的水稻育秧,旱田从播种到出苗,且出苗后的一段时间,还有正在正常生长发育的作物一生,总会遇到低温的威胁。低温的影响主要是冷害和冻害。低温胁迫不仅会导致植物产量的降低,严重时还会造成植株的死亡。
冷害也称寒害,是指0℃以上的低温所致的病害。引起冷害的低温胁迫在植株整个生育过程中均能造成不利的影响,如种子萌发、植株生长、光合、坐果、产量和品质形成等过程。在我国北方农业生产中,玉米、水稻、棉花、甘薯、黄瓜、甜椒等经常发生冷害现象,出现苗弱、植株生长缓慢、叶片黄化、局部坏死、坐果率低等形态特征的变化,光合速率明显降低,导致产量降低和品质下降。此外,冷害引起植物群体生长发育的不均一性,对机械收获十分不利。
冷害降低光合作用,使作物生长缓慢,水分和营养物质运转速度和产量降低。春季低温冷害,使南方早稻烂秧死苗,北方小麦返青、拔节推迟;夏季低温冷害使作物营养生长期延长,生长受到抑制,延迟抽穗;秋季低温冷害则使作物幼穗发育受阻,花粉发育不正常,空壳率增加,如棉花表现为不能及时吐絮,霜后花增多,产量和质量下降。热带植物遭受冷害后,导致细胞失水,代谢紊乱,水分和营养物质的运转受到抑制。我国热带、亚热带地区的橡胶、椰子、香蕉、咖啡和可可等植物,在遇到0℃或0℃以上低温时就会受害。椰子受害后,叶片枯萎,果实凋缩;香蕉果实受害后,果皮产生很多黑点,果皮变黑,果肉褐变而不能食用。
植物遭冷害后,细胞溶液冻结,壁膜分离损伤。越冬作物如冬小麦、油菜及某些宿根牧草和饲料等遭受冻害后,主要表现为大面积死苗。果树林木受冻害后,枝条木质部变为褐色,甚至干枯死亡。瓜类苗期冻害导致较长时间缓苗甚至僵苗,更重者全株受冻变黑而枯死。霜冻害使植物组织中溶液冻结成冰,导致其受伤或死亡。春播作物、果树开花和越冬作物返青后易发生晚霜冻,秋作物及果子未成熟时,露地蔬菜尚未收获时易发生早霜冻。
细胞膜系统是低温冷害作用的首要部位。植物细胞膜在低温下有液晶态转变为凝胶态。膜收缩,结果导致细胞膜透性上升,膜酶和酶系功能改变,使植物细胞代谢发生变化,功能紊乱。如细胞膨压丧失,胞质流动减小等,最终造成对植物的冷害。膜系统损伤首先是冷冻引发的严重脱水所致。低温引起植物胞外或胞内结冰,由于胞外空间冰点较高且有一些灰尘或冰核细菌作冰核,所以胞外先于胞内形成冰晶。冰晶溶液比液态溶液的水势低得多,并且温度越低水势差值越大,因而胞内的水分通过质膜流出,导致细胞严重脱水。
低温影响自由基的消除也能损伤膜的结构。在正常条件下,植物体内自由基的产生和清除之间处于平衡状态。植物的自由基清除剂主要包括过氧化氢酶(Catalase,CAT)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(SuperOxideDismutase,SOD)、抗坏血酸等。在一定的低温范围内,它们的含量或活性表现上升,有利于保持植物体内自由基的产生和清除之间的平衡,不致造成膜脂过氧化。但在低温冷害条件下,活性氧自由基产生明显增加,而自由基清除量下降,自由基积累。当自由基的积累超过阈值时,就会引起膜脂过氧化。植物组织中膜脂过氧化产物丙二醛(Malondialdehyde,MDA)大量积累,膜发生渗漏,膜透性上升,电解质外渗,细胞质相对电导率上升,造成细胞膜系统的严重损伤。
低温影响植物的光合作用。低温冷害条件下,植物的光合作用强度下降。低温胁迫不仅使光合机构叶绿体的结构和功能受破坏,如被膜和类囊体膜断裂,基粒垛叠消失,基质内出现小泡,整个叶绿体显著膨胀,而且使叶绿素的合成受抑。此外,低温冷害下,由于细胞失水造成气孔阻力增加,从而使二氧化碳的吸收受阻,间接降低光合作用的速度。在低温冷害条件下,植物的呼吸代谢也表现异常。冷害初期,植物的呼吸作用有所加强,以后又下降。同时,有氧呼吸降低,无氧呼吸增加,不仅造成有毒物质如乙酸、氯原酸等的积累,而且植物体内大量有机物质被消耗,导致植物处于“饥饿”状态,这是植物形成弱苗和死苗的主要原因。
低温还导致蛋白质分解加强。在低温条件下,植物细胞产生自溶水解酶或溶酶体,释放出水解酶,加速蛋白质的分解过程,而无等速的合成,造成蛋白质的匮乏和有毒水解产物的积累。水稻遭受低温后,叶片中可溶性蛋白质含量下降。随着蛋白质的减少,游离氨基酸和游离氨大量积累,低温处理后,脯氨酸的增加极显著,且随胁迫时间的延长而不断增加。低温对植物的另一个伤害是蛋白质变性。低温破坏植物蛋白质键能较弱的疏水键,蛋白质失去了二、三、四级构型,使蛋白质发生变性。
低温影响植物激素的形成。植物受低温胁迫后,内源激素原来的平衡状态被破坏,反映出促进生长的激素减少,而抑制生长的激素增加。低温引起植物生长素含量明显下降,脱落酸(ABA)含量增加。
温度对在温室、塑料大棚中生长的植物的影响也是巨大的。温室植物除对室温有要求外,对地温也有要求,进行适温管理非常必要,通常适宜的地温是15~20℃。温度高时,根系呼吸旺盛,因缺氧而发生病害;温度低时,根系不能吸收养分、水分,特别是磷、氮等元素。在低温时吸收受阻,使植物叶片易形成花青素,叶片浓绿,生育迟缓。
气温对植物生长的影响在我们的生活中温度对于我们的生活是非常重要的。同样,温度对于植物的生长也是非常重要的。那温度的变化对植物的生长有什么影响呢?我们一起去了解一下!
温度对植物生长的影响是综合的
温度对植物生长有什么影响:
植物只有在一定的温度范围内才能够生长。温度对生长的影响是综合的,它既可以通过影响光合、呼吸、蒸腾等代谢过程,也可以通过影响有机物的合成和运输等代谢过程来影响植物的生长,还可以直接影响土温、气温,通过影响水肥的吸收和输导来影响植物的生长。
由于参与代谢活动的酶的活性在不同温度下有不同的表现,所以温度对植物生长的影响也具有最低、最适和最高温度三基点。植物只能在最低温度与最高温度范围内生长。虽然生长的最适温度,就是指生长最快的温度,但这并不是植物生长最健壮的温度。因为在最适温度下,植物体内的有机物消耗过多,植株反倒长得细长柔弱。因此在生产实践上培育健壮植株,常常要求低于最适温度的温度,这个温度称协调的最适温度。
温度对植物生长的影响是综合的
不同植物生长的温度三基点不同。这与植物的原产地气候条件有关。原产热带或亚热带的植物,温度三基点偏高,分别为10℃、30~35℃、45℃;原产温带的植物,温度三基点偏低,分别为5℃、25~30℃、35~40℃;原产寒带的植物生长的温度三基点更低,北极的或高山上的植物可在0℃或0℃以下的温度生长,最适温度一般很少超过10℃。
同一植物的温度三基点还随器官和生育期而异。一般根生长的温度三基点比芽的低。例如苹果根系生长的最低温度为10℃,最适温度为13~26℃,最高温度为28℃。而地上部分的均高于此温度。在棉花生长的不同生育期,最适温度也不相同,初生根和下胚轴伸长的最适温度在种子萌发时为33℃,但几天后根下降为27℃,而下胚轴伸长上升为36℃。多数一年生植物,从生长初期经开花到结实这三个阶段中,生长最适温度是逐渐上升的,这种要求正好同从春到早秋的温度变化相适应。播种太晚会使幼苗过于旺长而衰弱,同样如果夏季温度不够高,也会影响生长而延迟成熟。
人工气候室的实验资料证明,在白天温度较高,夜晚温度较低的周期变化中,植物的营养生长最好。如番茄植株在日温为26℃、夜温为20℃的昼高夜低的温差下,比昼夜25℃恒温条件下生长得更快。在自然条件下,也具有日温较高和夜温较低的周期变化。植物对这种昼夜温度周期性变化的反应,称为生长的温周期现象。
温度对植物生长的影响是综合的
日温较高夜温较低能促进植物营养生长的原因,主要是白天温度较高,在强光下有利于光合速率的提高,为生长提供了充分的物质;夜温降低,可减少呼吸作用对有机物的消耗。此外,较低的夜温有利于根的生长和细胞分裂素的合成,因而也提高了整株植物的生长速率。
在温室或大棚栽培中,要注意改变昼夜温度,使植物在自然条件下,水分、矿质、光照、温度等因素对植物生长的影响是交叉、综合的影响。首先各环境因子之间有相互影响。例如阴雨天、光照暗淡、气温下降、土壤水分增加、土壤通气不良等反应会连锁地发生,影响植物生长。其次各环境因子作用于植物体,又与生命活动是密切相关的,它们还会相互影响。例如光照促进光合,光合会影响蒸腾,蒸腾又会影响水分的供应。它们彼此之间既有相互促进又有相互制约。在农业生产上,要注意各种环境条件对生长的个别生理活动的特殊作用,又要运用一分为二的观点,抓住主要矛盾,采取合理措施,才能适当地促进和抑制植物的生长,达到栽培的目的。
为什么昼夜温差大对植物生长有利
因为昼夜温差大,有利于植物的养分积累。
白天温度高使植物能更好地进行光合作用,产生更多的有机物和水,这样循环利用,促进植物的生长。
夜间温度相对较低,植物光合作用受到阻碍,但光合作用还是在进行,只是进行的速度较慢,没有光的条件,植物会分解自身的有机物来作为能量进行光合作用。
如果夜间温度相对白天低,分解速度就更缓慢,植物体内存储的有机物含量相对就多。
扩展资料
影响植物生长的环境因素包括光照、温度、水分、肥料和土壤等方面的因素。
1、光照强度对植物生长及形态结构有重要作用。
光对植物的生长有直接影响和间接影响,直接影响是光对植物形态生成的作用,就植物生长过程本身而言,它并不需要光,只要有足够的营养物质,植物在暗处也能生长。
但是,在暗处生长的植物,形态是不正常的,如在无光下生长出来的植物是黄化苗。间接影响是光合作用固定空气中的二氧化碳合成有机物质,这是植物生长的物质基础。
2、温度
温度对生长的影响是建立在植物各种代谢过程共同作用的基础上的,代谢过程受影响时,作物生长也势必受影响。在作物代谢中所包括的各种反应里,除光化学反应外,其余所有的生物物理和生物化学反应都受到温度的影响,温度通过对代谢过程中各种反应的作用影响作物生长速度。
3、水分
水分是制造有机物质的原料,水分的多少影响作物的光合作用,影响作物内营养物质的吸收和转运,支持和保持作物细胞组织的紧张度,使植物植株茎叶挺直。
水分是作物体本身最大组成部分,通过植物的蒸腾作用,用以调节植株体温和整个生理过程。水分还影响作物的开花、授粉、受精及病虫害的发生与发展。
4、肥料
土壤肥力经常处于动态变化之中,土壤肥力变好变坏既受自然气候等条件影响,也受栽培作物、耕作管理、灌溉施肥等农业技术措施以及社会经济制度和科学技术水平的制约。
参考资料来源:中国新闻网--银川昼夜温差达20℃ 晨穿毛衣嫌冷午穿短袖觉热