第五章 植物学生产与温度调控
《温度参与植物生命活动的调节》 讲义
《温度参与植物生命活动的调节》讲义在我们的日常生活中，温度的变化是非常常见的。
我们能感受到四季的更替，夏天的炎热和冬天的寒冷。
而对于植物来说，温度同样是一个极其重要的环境因素，它深深地参与到植物生命活动的调节之中。
首先，温度会对植物的种子萌发产生重要影响。
不同的植物种子，都有其特定的适宜萌发温度范围。
比如，有些植物的种子需要在相对较低的温度下才能打破休眠，开始萌发；而另一些则需要较高的温度条件。
如果温度不合适，种子可能会延迟萌发，甚至无法萌发。
这就好像给种子设定了一个“启动开关”，只有温度达到了特定的条件，这个开关才会被触发。
温度还在很大程度上影响着植物的生长和发育。
在适宜的温度范围内，植物的生长速度会加快，植株更加健壮。
而当温度过高或过低时，植物的生长就会受到抑制。
比如，在炎热的夏季，如果温度过高，植物的蒸腾作用会加剧，水分散失过快，可能导致植物缺水，影响其正常的生理功能和生长发育。
相反，在寒冷的冬季，过低的温度可能会使植物细胞内的代谢活动减缓，甚至造成细胞损伤和死亡。
在植物的生殖过程中，温度也扮演着关键的角色。
对于很多植物来说，要想成功开花，需要经历一定的低温诱导，这被称为春化作用。
经过春化作用的植物，才能在合适的季节顺利开花结果。
如果没有足够的低温刺激，植物可能就无法完成正常的生殖过程，也就无法繁衍后代。
温度对植物的光合作用和呼吸作用也有着显著的调节作用。
在一定范围内，温度升高会加快光合作用和呼吸作用的速率。
但当温度超过一定限度时，光合作用中的酶活性会受到抑制，导致光合作用效率下降；而呼吸作用则会持续增强，消耗过多的有机物质，从而对植物的生长和发育产生不利影响。
另外，温度还会影响植物的物质运输和分配。
在适宜的温度条件下，植物体内的水分和养分能够更有效地运输到各个部位，保证植物的正常生长和发育。
而当温度不适宜时，物质运输可能会受阻，影响植物的整体生理功能。
不仅如此，温度还与植物的抗逆性密切相关。
植物生长发育的调控
植物生长发育的调控植物生长发育是指植物从种子萌发到形成成熟的个体的全过程。
在这个过程中，植物需要受到外界环境的刺激和内部基因的调控来完成。
本文将着重介绍植物生长发育的调控机制。
一、外界环境的调控1.光照调控光照是植物生长发育的重要因素之一。
光照的变化能够影响植物的萌发、伸长和开花等生长过程。
植物通过感知不同波长的光线来调控自身生长发育。
例如，红光和蓝光是植物的两种主要光感受器，它们能够影响植物的光合作用和形态发育。
2.温度调控温度也是植物生长发育的重要环境因素。
不同植物对温度的要求不同，温度过高或过低都会对植物的生长发育产生不良影响。
植物通过调控内部生物化学反应和基因表达来适应不同的温度环境。
3.水分调控水分是植物生长发育的基本需求之一。
水分的供应不足或过剩都会影响植物的生长发育。
植物通过根系的吸水和蒸腾作用来调节体内的水分平衡。
二、内部基因的调控1.激素调控植物生长发育中的激素起到了重要的调控作用。
激素包括生长素、赤霉素、脱落酸、细胞分裂素等。
它们通过相互作用来调节植物的生长发育。
比如，生长素可以促进植物细胞的伸长，而赤霉素可以促进植物的开花和果实的发育。
2.基因表达调控植物的基因组中有许多与生长发育相关的基因。
这些基因的表达受到内部和外界的调控。
通过调节基因的表达模式，植物能够在特定的发育阶段产生所需的蛋白质和代谢物，从而完成特定的生长发育过程。
三、植物生长发育的调控网络植物的生长发育调控是一个复杂的网络系统。
外界环境和内部基因通过一系列信号传导和调控网络相互作用，共同调节植物的生长发育过程。
这个网络包括许多信号分子以及它们之间的相互作用。
研究人员通过分子生物学和遗传学技术揭示了其中的一部分机制，但仍有许多未知的领域等待我们进一步的探索和研究。
结论植物生长发育的调控是一个复杂而精密的过程。
外界环境和内部基因通过调控激素的合成、基因表达和细胞分裂等机制相互作用，共同调节植物的生长发育。
对于理解和掌握植物生长发育调控的机制，对于植物育种和农业生产都具有重要的意义。
植物生产中的温度调控与产量
植物生产中的温度调控与产量植物生产是农业生产过程中的关键环节之一，而温度是影响植物生长和产量的重要因素。
温度调控对于植物的健康生长和优质产量具有重要的作用。
本文将探讨植物生产中的温度调控与产量之间的关系，并介绍一些常见的温度调控技术。
一、温度对植物生长的影响植物对温度的适应范围有一定的限制，过高或过低的温度都会对植物的生长产生不利影响。
在适宜的温度范围内，植物的生长速度和光合作用效率都会得到提高，从而促进植物的生长和产量的提高。
在温度过高的情况下，植物容易出现光合作用受抑制，叶片出现烧灼症状，从而影响植物的光能转化和产物积累。
而在温度过低的情况下，植物的生长速度会减缓，叶片生理活性降低，导致农作物生长缓慢，影响产量。
二、温度调控技术为了优化植物生产环境中的温度条件，农业生产中广泛采用了一系列温度调控技术，以保证植物在适宜的温度范围内生长。
1. 环境控制设备温室设备是现代温度调控的重要手段之一。
通过自动控制系统，温室内的温度可以根据植物的需求进行调节。
例如，在夏季高温时，可以通过降温装置如风机、湿帘等方式来降低温室内的温度；在冬季寒冷时，可以通过加温设备如暖气片、温室加热器等来提升温室内的温度。
通过合理利用环境控制设备，可以调节植物生长环境中的温度，提高产量和品质。
2. 种植方式调控不同的种植方式对于温度的调控也有一定的影响。
例如，水培、盆栽等种植方式相较于土壤栽培，更易于调控植物根系的温度。
通过调整灌溉水温、改变栽培基质等方式，可以达到更好的温度调控效果，促进植物的生长。
另外，种植密度的调整也是一种常用的温度调控方式。
增大植株间距可以减少植株之间的竞争，降低内部温度，减缓病虫害的传播速度，有利于温度的调节和植物产量的提高。
3. 温度适应性培育温度适应性培育是通过长期人工选择培育出适应特定温度条件的品种。
通过基因的优良选择，培育出在高温或低温环境中生长更适应的植物。
这样的品种在特定的温度条件下能够更好地适应生长，保持较高的光合作用效率和生产能力，从而提高产量。
植物生产与温度调控PPT课件
温度对植物生长发育的影响。
考纲解读
1.了解土壤热性质；熟悉土壤温度和空气温度的变化规律及其对植物生长的 影响。
2. 熟悉植物生长的有关温度指标；掌握植物的感温性和温周期现象。 3. 能进行一般条件下和设施条件下的温度调控。
知识准备
一、 植物生产的温度条件 1. 土壤热性质 (1) 土壤热容量：指单位质量或容积土壤，温度每升高1 ℃或降低1 ℃时所吸
增温剂和降温剂。 ② 降低空气温度的措施：灌溉降温（喷灌、滴灌、雾灌）与遮阳处理。 (2) 设施条件下温度的调控技术
真题再现
一、单选题
1. （2019年高考题）春季喜温植物开始播种，喜凉植物开始迅速生长的界限温度为
A. 5℃
B. 10℃
C. 15℃
D. 20℃
（B ）
【解析】对农业生产有指标或临界意义的温度称为农业指标温度或界限温度，重要的农业界限温度主要有0℃ 、5℃、10℃、15℃、20℃。春季喜温植物开始播种，喜凉植物开始迅速生长的界限温度为10℃。
左右，最低温度出现在日出之前。 (2) 土壤温度的年变化：在北半球中、高纬度地区，土壤表面温度年变化的特
点是最高温度在7月份或8月份，最低温度在1月份或2月份。 (3) 土壤温度垂直变化：分为日射型（以13时为代表）、辐射型（以1时为代
表）、清晨转变型（以9时为代表）和傍晚转变型（以19时为代表）四种类型。 (4) 影响土壤温度变化的因素：主要因素是太阳辐射，除此之外，土壤湿度、
土壤颜色、土壤质地、覆盖、地形和天气条件、纬度和海拔高度也影响土壤温度 的变化。
知识准备
一、 植物生产的温度条件 3. 空气温度 (1) 气温：一般是指距地面1.5 m高的空气温度。 (2) 气温的非周期性变化：如冬末春初的“倒春寒”天气、夏末秋初的“秋老虎”
植物的生长调控
植物的生长调控植物的生长调控是指植物在生长过程中通过各种内部和外部因素对自身生长进行调节和控制的机制。
这种调控机制是植物对环境变化做出的反应，旨在维持生长过程的平衡和适应环境的变化。
一、内部因素对植物生长的调控1. 激素调控激素是植物体内产生的一类生理活性物质，通过影响植物生长过程中的细胞分裂、分化、组织发育和器官形成等方面，对植物的生长进行调控。
常见的激素包括赤霉素、生长素、细胞分裂素等，它们分别负责的功能不同，如促进细胞分裂、增加伸长作用、控制休眠等。
2. 光周期对植物生长的影响植物对光周期的敏感性可以调控其生长进程。
一些植物需要特定的光周期才能进入花期，如马铃薯、大麻等长日植物需要长的光照时间才能开花，而某些短日植物如米、大麦等则需要较短的光照时间才能开花。
3. 遗传因素不同的植物种类存在差异性的遗传因素，这些遗传因素在生长发育过程中起着重要的调控作用。
植物的遗传性状决定了其生长速度、植株大小、抗病性等方面的差异。
二、外部因素对植物生长的调控1. 温度调控温度是植物生长的重要外部因素之一，温度的变化可以直接影响植物的生理代谢、生长速率和开花等。
不同植物对温度的响应也各异，一些寒带植物对低温具有较强的耐受能力，而热带植物则更适宜在高温环境中生长。
2. 水分供应水分是植物生长发育的必需物质，植物通过根系吸收水分，经过导管运输到各个组织和器官中。
水分的供应充足与否直接影响着植物的生理代谢、养分吸收和光合作用等。
3. 养分供给植物对养分的吸收和利用能力也是植物生长调控的重要因素。
常见的植物养分包括氮、磷、钾等，它们是植物生长所需的基础养分，不同类型的植物对养分的需要也各异。
4. 生物互作植物与其他生物之间的互动关系也会影响植物的生长调控。
例如，植物与土壤中的微生物相互作用，可以促进养分的吸收和转化，从而影响植物的生长状况。
综上所述，植物的生长调控是一个复杂的系统工程，包括内部激素、光周期、遗传因素以及外部温度、水分和养分等多种因素的综合调控。
《温度参与植物生命活动的调节》 知识清单
《温度参与植物生命活动的调节》知识清单一、温度对植物生长发育的影响1、种子萌发温度是影响种子萌发的重要因素之一。
每种植物的种子都有其适宜的萌发温度范围。
在这个范围内，温度越高，种子的萌发速度通常越快。
例如，小麦种子在 15-20℃时萌发较好，而水稻种子则在 25-30℃时更利于萌发。
如果温度过低或过高，种子可能会进入休眠状态，延迟甚至无法萌发。
2、营养生长温度对植物的营养生长，包括茎的伸长、叶的生长和分化等方面，有着显著的影响。
一般来说，在一定范围内，温度升高会促进植物的生长速度。
但温度过高时，植物的生长可能会受到抑制，例如出现叶片灼伤、茎干枯萎等现象。
相反，温度过低会导致植物生长缓慢，甚至停止生长。
3、生殖生长温度对植物的开花、授粉和结实等生殖过程起着关键的调节作用。
不同植物的花芽分化和开花需要特定的温度条件。
有些植物需要经过低温春化才能开花，如冬小麦；而有些植物则在较高温度下才能顺利开花结实。
温度不适宜可能导致植物开花延迟、花粉活力降低、结实率下降等问题。
二、温度影响植物生理过程1、光合作用温度会影响植物的光合作用效率。
在一定范围内，温度升高，光合作用相关酶的活性增强，从而提高光合速率。
但当温度超过一定限度时，酶的活性会下降，甚至遭到破坏，导致光合速率降低。
此外，高温还可能导致植物气孔关闭，减少二氧化碳的供应，进一步影响光合作用。
2、呼吸作用植物的呼吸作用也受温度的调节。
一般来说，温度升高会加快呼吸作用的速率，但温度过高时，呼吸作用可能会受到抑制。
低温则会使呼吸作用减弱，以减少能量消耗，维持植物的基本生命活动。
3、水分和矿物质吸收温度影响植物根系的活动和细胞膜的通透性，从而影响水分和矿物质的吸收。
在适宜的温度范围内，根系的代谢活跃，吸收能力较强；温度过低或过高时，吸收能力都会下降。
三、温度与植物的抗逆性1、抗寒能力植物在长期的进化过程中形成了一定的抗寒机制。
当温度逐渐降低时，植物会通过增加细胞内可溶性糖、蛋白质等物质的含量，降低细胞的冰点，增强抗寒能力。
任务二植物生产的温度调控
3.植物的温度环境调控技术
（1）一般条件下温度的调控技术 一般条件下气温的调控技术
先进灌溉技术 遮阳处理
先进灌溉技术
■在植物茎叶生长高温期间，可通过喷灌、滴灌、 雾灌等灌溉技术，进行叶面喷洒降温，调节茎叶 环境湿度。
■注意灌水量和时间，并且要注意喷洒均匀。
■滴灌技术
先进灌溉技术
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喜光作物（如棉花）的生长，减轻病害。
垄作 图示：
合理耕作
地面覆盖
地膜覆盖 作用：具有增温、保墒、增地温比外界地温高5~10℃，最低温度比 露地温度高2~4℃。
〓增温效应以透明膜最好，绿色膜次之，黑色膜最小。
〓适用于蔬菜、农作物，也适用于果树及花卉等。
夜晚深层土壤热量以辐射形式向大气散失的也较少，对 春季作物返青提供了热量保证。
适当降低含水量不仅可以提高地温，还可以使土壤养分 的转化和分解，创造良好的土壤结构性和通气性，促进 肥力的协调和发展。
灌溉排水
排水
设施增温
定义：
设施增温是指在不适宜植物生长的寒冷季节，利用增温 或防寒设施，人为地创造适于植物生长发育的气候条件 进行生产的一种方式。
■在棚顶安装自动旋转自来水喷头或喷雾管，每天 上午10时至下午4时进行喷水降温。
3.植物的温度环境调控技术
（2）设施条件下温度的调控技术
地温调控
加温技术
保温技术
降温技术
设施地温调控技术
■保温。在设施周围设置防寒沟，一般宽30cm、深 50cm即可，沟内填充稻壳、蒿草等材料；冬季 减少灌水量、进行地面覆盖。
④屋内喷雾降温。一种是由设施侧底部向上喷雾， 另一种是由大棚上部向下喷雾，应根据植物的种 类来选用。
植物生长的理想温度及调控方法
植物生长的理想温度及调控方法植物生长的理想温度是指植物在特定的温度条件下能够达到最佳的生长状态。
温度是影响植物生长发育的重要因素之一，不同的植物对温度的要求也有所不同。
本文将探讨植物生长的理想温度及调控方法。
一、植物生长的理想温度范围植物的生长发育受到温度的直接影响，过高或过低的温度都会对植物的正常生长产生不利影响。
一般来说，大部分植物的生长理想温度范围在15℃至30℃之间。
在这个温度范围内，植物的光合作用、呼吸作用和其他生理代谢活动都能够正常进行，从而促进植物的生长发育。
二、温度对植物生长的影响1. 温度对光合作用的影响光合作用是植物生长发育的基础，而温度是光合作用的重要影响因素之一。
过高或过低的温度都会抑制植物的光合作用效率，影响植物的生长速度和产量。
在光合作用中，酶的活性和催化速率受到温度的影响，过高的温度会导致酶的变性，而过低的温度则会降低酶的活性，从而影响光合作用的进行。
2. 温度对植物呼吸作用的影响植物的呼吸作用是植物生长发育的另一个重要过程，也受到温度的影响。
温度的升高会加速植物的呼吸作用，增加氧气的消耗量，从而影响植物的生长和发育。
因此，在高温环境下，植物需要更多的能量来维持正常的生长活动，导致生长速度减慢。
三、温度调控方法为了提供植物生长所需的理想温度条件，可以采取以下几种调控方法：1. 温室种植温室是一种人工调控温度的设施，可以为植物提供理想的生长环境。
温室内部通常配备有温度控制系统，可以根据植物的需求调节温度。
通过温室种植，可以在较低的温度条件下种植对温度要求较高的植物，延长植物的生长期，提高产量。
2. 温度调节器的使用温度调节器是一种可以精确控制温度的设备，可以根据植物的需求调节温度。
通过使用温度调节器，可以在不同的生长阶段为植物提供适宜的温度条件，促进植物的生长发育。
3. 覆盖物的使用覆盖物是一种可以保持温度稳定的材料，可以在植物的生长环境中使用。
通过覆盖物的使用，可以减少温度的波动，提供稳定的温度条件，促进植物的生长发育。
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植物生产的温度环境→ 影响土壤温度变化的因素
影响土壤温度变化的主要因素是太阳辐射，除此之 外，土壤湿度等因素也影响着土壤温度变化。 1．土壤湿度 潮湿土壤与干燥土壤相比，地面土壤 温度的日变幅和年变幅较小，最高、最低温度出现 时间较迟。 2．土壤颜色 深色土壤白天温度高，日较差大，浅 色土壤白天温度较低，日较差较小。 3．土壤质地 土壤温度的变化幅度以沙土最大，壤 土次之，黏土最小。 4．覆盖 植被、积雪或其他地面覆盖物，可截留一 部分太阳辐射能，土温不易升高；还可防止土壤热 量散失，起保温作用。 5．地形和天气条件 坡向、坡度和地平屏蔽角大等 地形因素及阴、晴、干、湿、风力大小等天气条件 ，从而影响土壤温度变化。 6．纬度和海拔高度 土壤温度随着纬度增加、海拔 增高而逐渐降低。
在线自测
• 1.潮湿的土壤导热率大，容积热容量大，昼夜温差 小。
• 2.随土层深度的增加，温度日较差增大.
• 3.随土层深度的增加，温度年较差减少。
• 4.在白天或夏季，土壤温度随土层深度增加而降低 的类型，称为辐射型.
• 5.气温日较差比土壤温度年较差小，且距地面越高， 日较差越小。
• 6.在一定温度范围内，日较差大，瓜果含糖量较多。
植物生长发育与温度调控→ 植物生产的温度调控
植物生产的温度 调控措施主要有： 耕翻松土、镇压、 垄作、地面覆盖、 灌溉、设施增温 等。
本章小结→复习思考
1．表述以下名词：光合作用、原初反应、光合磷酸化 作用、碳同化、光合强度、光合生产率、呼吸作用、 糖酵解、三羧酸循环、呼吸强度、太阳辐射、光合有 效辐射、光能利用率。
植物生产的温度环境 →土壤热特性
植物生产的温度环境 →土壤温度的变化规律
• 1.土壤温度的日变化 平常天气下，一日内土温最 高出现在13:00左右，最低出现在日出之前。
• 2.土壤温度的年变化 一年中，土壤表面月平均温 度最高值出现在7～8月,最 布分为日射型、辐射型、上午转变型和傍晚转变 型等。 一年中土壤温度的垂直变化可分为放热型、 受热型和过渡型。
• A５－10 B 10－20 C20－30. D30－40
• 3、日较差为零的土层深度是__________cm。
• A50～60
B80－90 C80－100. D90－100
• 4、土壤年温不变层，中纬度地区为_______m。
• A20～25 B15～20. C 5～10 D1～5
2．简述光合作用和呼吸作用的意义。 3．简述光合作用和呼吸作用的主要过程及产物。 4．举例说明影响光合作用和呼吸作用的因素。 5．列举呼吸作用在植物生产上的应用。 6．简述光合作用和呼吸作用的联系与区别。 7．简述昼夜与四季的变化规律及二十四节气。 8．简述提高植物光能利用率的途径。
• 一、判断题
《植物生产与环境》
植物生产与温度调控→ 本章概述→内容简介
一、植物生产的温度环境 土壤温度、空气温 度。
二、植物生长发育与温度调控 温度对植物生 产的影响、植物生产的温度调控。
植物生产与温度调控→ 本章概述→学习目标
• 1．熟练掌握：土壤温度、空气温度的变化 规律；调节温度的农业技术措施。
• 2．掌握：土壤热特性，温度对植物生产的 影响。
• 二、选择题
• 1、土壤温度的日变化中，最高、最低温度出现的时间，随深度增加而
延后，约每增深10cm，延后__________小时。
• A0.5－1.5 B1.5－２.5 C 2.5－3.5 . D3.5－4.5
• 2、土壤温度的年变化中，最低温度出现的时间随土层深度的增加而延 后，大约每加深1m推迟__________天。
植物生产的温度环境→ 空气温度
空气温度的日变化与土壤温度的日变化一样，只是最高、最低温度出现的 时间推迟，通常最高温度出现在14～15时，最低温度出现在日出前后的 05～06时。气温的年变化与土温的年变化十分相似，大陆性气候区和季风 性气候区，一年中最热月和最冷月分别出现在7月和1月，海洋性气候区落 后1个月左右，分别在8月和2月。 气温除具有周期性日、年变化规律外，在空气大规模冷暖平流影响下，还 会产生非周期性变化。逆温按其形成原因，可分为辐射逆温、平流逆温、 湍流逆温、下沉逆温等类型。
• 3．了解：植物的三基点温度、农业界限温 度、积温； 大气逆温。
• 4．学会：土壤温度、空气温度的测定方法。
植物生产与温度调控→ 本章概述→重点难点
• 1．土壤温度的日变化、年变化、垂直分布 规律。
• 2．空气温度的日变化、年变化、非周期性 变化规律。
• 3．运用农业生产措施，进行植物生产温度 调控。
植物生长发育与温度调控→ 植物三基点温度与农业界限温度
植物三基点温度是指维持植物生长发育的生物学下限温 度(最低温度)，最适温度和生物学上限温度(最高温度)。 不同植物类型、品种、生育期的三基点温度不相同与植 物生产有关的农业界限温度有0℃、5℃、10℃、15℃和 20℃。
植物生长发育与温度调控 →积温和有效积温
积温能表明植物在生育期内对热量的总要求，它包括活动积 温和有效积温。不同植物或同一植物不同生育期间的有效积 温也是不相同的。积温作为一个重要的热量指标，在植物生 产中有着广泛的用途。
植物生长发育与温度调控→ 温度变化与植物生产
植物具有感温性和温周期现 象，春化作用是植物感温性 的另一表现；植物温周期现 象主要是指日温周期现象。 土壤温度对植物生长发育的 影响主要表现在：对植物水 分吸收的影响、对植物养分 吸收的影响、对植物块茎块 根形成的影响、对植物生长 发育的影响、影响昆虫的发 生、发展等。气温日变化、 年变化和非周期性变化对植 物的生长发育有很大影响。
• 7.气温年较差在云量和雨水较多的地区相对减小。
• 8.农村冬天窖贮菜，高温季节窖贮禽、蛋、肉就是 利用了土壤深层温度变化较小的特点。
• 9.地面最低温度表的感应液体为酒精。
10.土壤温度的观测顺序：地面温度→最高温度→最低温度→曲管地温。
11.地面最高温度表安装先放头部，后放球部，基本水平，但球部较高.