温度对作物生长的影响及调控措施-温生态.ppt

温度对作物生长的影响及调控措施,作物生态学温生态,提纲,1.温度的相关概念 1.1温周期 1.2三基点 1.3积温2.温度对作物生长的影响 2.1土壤温度对作物发芽、出苗的影响 2.2温度对生殖发育的影响 2.3温度对作物酶的活性的影响 2.4昼夜温差对农作物的影响3.极端温度对作物的危害（重点分析高温逆 境对作物的危害）4.农艺措施对温度的调控,1.温度的相关概念,1.1温周期 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。年范围的温周期对植物开花的影响比较明显。温带许多植物早在种子萌发期间就必须经受一定的温度条件作用，将来才能萌发或开花。如冬小麦必须在0-2环境中经历5-8天以上才能开花（称春化作用）。,1.2三基点温度三种基点温度：最低、最适、最高温度。在达到最低温度和最高温度时，作物的生长发育即停止；当超越最低或最高温度时，作物便受害甚至死亡。作物的不同生理过程对温度的要求不同：生长：大多数作物限于5-40之间，但耐寒性强的作物，其三基点温度低于喜温作物；光合作用：最低温度0-5，最适温度25-30，最高温度为40-50；呼吸作用：最低温度-10，最适温度36-40，最高温度为50。,1.温度的相关概念,1.温度的相关概念,1.3积温 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。,高于生物学下限温度的温度值为活动温度。活动温度与生物学下限温度之差称为有效温度。作物全生育期（或某一生育期）中活动温度的总和，称活动积温。作物全生育期（或某一生育期）中有效温度的总和，称有效积温。,相关名词,计算公式,活动积温计算公式：Y=tiBY为活动积温，B为生物学下限温度，tiB为高于下限温度的日平均温度，即活动温度。为该生育期始日至终日（1n）日之和。有效积温计算公式：A=（tiB-B）A为有效积温，（tiB-B）为有效温度，B为生物学下限温度,2.温度对作物生长的影响,2.1土壤温度对作物的影响 影响植物根系对水分和养分的吸收 如玉米10根系正常发育，但生长缓慢；水稻苗期低于12易烂秧。影响植物块根块茎的形成如温度大于29.8马铃薯不形成块茎，以15.6-22.9有利。影响种子发芽、出苗 如水稻发芽所需的最低温度为1012，玉米为810，而小麦、油菜为12。影响耕作和肥效 影响昆虫的发生和发展 例：各类地下害虫的活动,许多二年生和多年生植物需通过低温春化作用才能进入花芽发育。高温可引发少数作物开花或促进开花（如菠菜、水稻、棉花等）。,2.温度对作物生长的影响,2.2温度对生殖发育的影响,2.3温度对作物酶的活性的影响 作物的一切生命活动都需要酶的参加，各种酶的活动都要求一定的温度，作物的光合作用、呼吸作用、吸收作用、蒸腾作用的强弱都受温度直接影响，从而影响作物的生长和发育。,2.温度对作物生长的影响,2.4昼夜温差对农作物的影响 农作物白天光合作用与呼吸作用同时进行，夜间只进行呼吸作用。光合作用积累有机物质，呼吸作用消耗有机物质，有机物积累越多，产量就越高，品质也提高。因此，在一定温度范围内，白天温度越高越好，而晚上只进行呼吸作用，温度越低，呼吸作用越弱，消耗的有机物就越少，因此在一定温度范围内，昼夜温差越大越好。,2.温度对作物生长的影响,例如：新疆瓜果、葡萄香甜可口，东北大米，马铃薯产量品质较好，西藏萝卜40斤/个，大头菜70斤/个。青海柴达木盆地香德农场春小麦1978年小麦亩产1013.05kg，千粒重40-50g。就是由于这些地区白天的高温配合较强的太阳辐射，积累的有机物多，晚上的低温消耗的有机物少的原因。,2.温度对作物生长的影响,3、极端温度对作物的伤害,极端温度是指超越作物生活的下限和上限的温度。极端温度依其强度、来临方式和持续期的不同，可在不同程度上损伤作物的代谢活性、生长和生活力，直至生命的重要功能停止和细胞死亡，是作物生产中的一大灾害。,一、作物的低温伤害 此部分主要见本小组杨景同学的分析,3、极端温度对作物的伤害,3、极端温度对作物的伤害,二、作物的高温伤害 生物学上限温度，并非致死温度，而是引起高温伤害的亚致死温度，其伤害表现为：1、光合作用与呼吸作用失去平衡；2、高温增加作物的热负荷，水分大量消耗于蒸腾散热，使植株萎蔫干枯；3、高温加速作物的生长发育，缩短全生育期，加速衰老，使产量显著下降；,3、极端温度对作物的伤害,4、高温引起代谢的紊乱，导致有害代谢产物的积累；5、高温影响花药开裂、花粉活力及受精过程，造成 结实率大幅降低。6、高温可通过抑制物质运输，而影响果实或种子的充实度。,案例一：我国长江流域每年都会出现持续高温天气，给杂交稻生产造成严重危害。2003年安徽省受高温热害成灾的面积达500多万亩，减产10亿公斤；2006年江淮地区和南京地区受灾面积达百万亩。,高温对水稻的危害,高温对水稻的危害,早稻灌浆结实期在28时，千粒重为21.08g，35时为20.46g，而在38时停止灌浆，千粒重为0。,前期受高温热害，叶片叶尖干枯、卷曲，开花灌浆时期受到高温热害的影响，会使灌浆期缩短，千粒重下降，空壳粒多，严重影响水稻产量，受灾较严重的田块，平均结实率为60%70%，较正常年份下降20%；受灾严重的田块，平均结实率为20%30%，减产60%以上。,长江中下游地区水稻高温危害,高温危害下无论早稻还是中稻产量都有明显减少，产量损失最高均达 30%以上。在相同高温年份，中稻的最大减产率值一般要大于早稻。,同一品种较高温度处理的腹白米率30.1%，较低温度处理的腹白米率为2.4%。一般认为，垩白是由于高温使灌浆速度加快、时间缩短、籽粒充实不良所致。,高温对水稻品质的影响,案例：1993年小麦开花期间河南省局部地区出现了持续多日的38(4月19-23日)高温天气。后期高温加上在干燥条件下,高温低湿伴随着大风,形成典型的干热风,导致小麦高温逼熟,减产幅度达10%-30%,成为北方广大麦区小麦生产的主要胁迫因子之一。,高温对小麦的危害,高温破坏小麦植株叶片叶绿体结构,影响光合 产物积累与运输。小麦在灌浆期间日均气温15.8-27.7范围内,平均温度每升高1,小麦灌浆期将缩短3.1 d,粒重下降2.8 mg。高温明显加速植株衰老。,高温对小麦的危害,玉米开花期:遭遇35以上高温，便会使花粉丧失活力，而不能受精。棉花:温度超过33时柱头发生异常变异，长柱头增多，影响授粉；而且花粉败育率高，致使受精不良，引起花和幼果的脱落。,3、极端温度对作物的伤害,二、作物的高温伤害 减轻作物高温伤害的对策：1、合理安排作物品种和播种期，避开高温季节；2、改善栽培措施条件，科学水肥调控；3、选育耐高温品种；4、搞好健株栽培,对防御和减缓后期高温伤害都有积极作用。,4、农艺措施对温度的调控 保护地栽培措施 1.地面覆盖：地膜、秸秆 2.温室、大棚 耕作措施 耕翻松土、镇压、垄作 水分管理措施 涌灌、喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌。物理化学制剂应用 1.土面增温剂（石油的副产品薄覆盖物）2.降温剂（白色反光物质）3.喷撒有色物质（草木灰、泥灰、石灰、高岭土黑白色物质）,4.1灌溉对土温的影响,在温暖季节，灌溉主要引起降温。寒冷季节则可以保温。一般对土温(l0cm)来说，冬水保温效应可有1左右，夏季灌溉的降温效应可达1-3。浇水除直接影响温度的高低外，还可缓和温度变化。如冬灌可以稳定地温，防止越冬作物受害。,4.2松土与镇压对土温的影响,(1)锄地(松土)对土温的影响 锄地可使暖季晴天土壤表层(3cm）日平均温度增高约1最高温度增高2-3或更多。(2)镇压对土温的影响 镇压的作用与锄地相反，土壤经镇压后，白天热量下传较快，使土壤表层在一天的高温期间有降温趋势;夜间下层热量上传较多、故在一天的低温期间可提高温度，即缓和了土壤表层温度日变化。,4.3.垄作对土温的影响,垄作对土温的影响在一年的温暖季节，垄作可以提高士壤表层温度，有利于种子发芽与幼苗生长，一般可提高垄背土壤(5cm)日平均温度1-2,并加大温度日较差。,4.4覆盖与土壤温度,(1).地膜覆盖:地膜覆盖具有协调土壤温度，保持土壤水分、改善土壤物理性状、增加土壤养分、减轻土壤盐渍化等多种作用。(2).桔杆覆盖:玉米秸秆覆盖麦田，冬季的保温作用有利于冬小麦安全越冬。玉米田中秸秆覆盖可以有效平抑地温的变化，降低地温的日振幅，缓和昼夜温差，能有效缓解地温激变对作物根部产生的伤害。,1.作物生态学，曹卫星.2.房世波,沈斌,谭凯炎,等.大气CO2和温度升高对农作物生理及生产的影响J.中国生态农业学报,2010年9月,第18卷,第5期.3.姚凤梅,张佳华.1981-2000年水稻生长季相对极端高温事件及其气候风险的变化J.自然灾害学报,2009年8月,18卷4期.4.张,赵艳霞,王春乙.长江中下游地区高温热害对水稻的影响J.灾害学,2011年10月,第26卷,第4期.5.王才林,仲维功.高温对水稻结实率的影响及其防御对策J.江苏农业科学2004年,第1期.6.张平平,何中虎,夏先春,等.高温胁迫对小麦蛋白质和淀粉品质影响的研究进展J.麦类作物学报,2005,25(5):129132.7.刘萍,郭文善,浦汉春,等.灌浆期短暂高温对小麦淀粉形成的影响J.作物学报,2006年2月,第32卷,第2期.8.王晨阳,郭天财,阎耀礼,等.花后短期高温胁迫对小麦叶片光合性能的影响J.作物学报,2004年1月,第30卷,第1期.9.王锋尖,黄英金.水稻高温胁迫及耐热性育种J.中国农学通报,2006年4月,第20卷,第3期.,5、参考文献,汇报完毕请老师和同学批评指正！谢谢！,