浅析低温与高温对植物的影响及预防措施

刘华利

摘 要：近代工业的迅速发展，极端天气越来越多给植物生长发育带来了很大危害，其中低温与高温对植物的影响最大，本文通过分析低温与高温对植物的生长发育的影响因素，从而找到解决或降低低温与高温对植物的危害。

关键词：温度；植物；危害；措施

一、低温对植物的影响

1.冷害：很多热带和亚热带植物不能经受0-10℃低温，这种冰点以上低温对植物所造成的危害叫冷害。植物对冰点以上低温的适应叫抗冷性。在很多地区冷害是限制农业生产的主要因素之一，我国冷害经常发生于早春和晚秋，对作物的危害主要是苗期与籽粒或果实成熟期。种子萌发期受冷害影响，常造成死苗或僵苗不发。晚稻开花灌浆期遇到低温造成籽粒空瘪，10℃以下低温会影响多种果树的花芽分化，降低其结实率。果蔬贮藏期遇低温会破坏其品质。

2.冷害时植物体内的生理生化变化，植物受冷害后不仅表现在叶片变褐、干枯和果皮变色等外部形态上，而且表现为细胞的生理生化也发生剧烈变化。如细胞膜选择透性减弱，膜透性增加；原生质流动减慢甚至停止；吸水能力和蒸腾速率下降，水分代谢失调；叶绿体外解加速，叶绿素含量下降，光合速率减弱、呼吸速率大起大落；蛋白质分解剧以及有害物质如乙醛和乙醇的积累等。

3.冷害机理，植物冷害的主要机理是由于在低温下，构成膜的脂类由液相转变为固相，即膜脂相变，引起与膜相结合的酶失活，膜脂相变的温度随脂肪酸链长度的增长而增加，而随不饱和脂肪酸含量的增加而降低。温带植物之所以比热带植物更耐低温就是因为构成膜脂的不饱和脂肪酸含量更高的原因。另外，寒流时造成细胞膜透性改变，影响细胞内的代谢活动，造成植物体内新陈代谢紊乱。

4.提高植物抗冷性的措施，低温锻炼是个很有效的措施，因为这样能使植物对低温有一个适应过程。例如，春季温室和温床育苗时，在露天移载前应先降低室温或床温，这样锻炼后的幼苗抗冷性较强，否则突然遇到低温时会受到灾害性影响，此外，调节氮、磷、钾肥的施用比例，.増加磷、钾比重能明显提高植物抗冷性。

5.冻害， 冰点以下低温对植物的危害叫冻害，植物对冰点以下低温的适应性叫抗冻，冻害也是农业生产的一种自然灾害，冻害的温度界限因植物种类、生育时期、生理状态及组织器官及其经受低温的时间长短而有很大差异。

6.冻害的机理，冻害主要是低温形成的冰晶对细胞的伤害，冰晶的形成包括细胞间结冰和细胞内结冰。胞问结冰引起植物受害的主要原因是一是质严重脱水，使蛋白质变性或原生质发生不可逆的凝胶化；二是冰晶体对细胞的机械压力造成机械损伤，破坏原生质，三是结冰植物如果此时遇到温度骤然回升，冰晶迅速融化，原生质来不及吸水膨胀而被撕裂损伤。胞内结冰则对质膜、细胞器以及整个细胞产生破坏作用，给植物带来致命损伤，也有人认为冰冻的伤害是由于蛋白质分子间-硫键（-s-s）的形成，从而破坏蛋白质的空间结构所造成的

二、高溫对植物的影响

1.热害：高温对植物引起的伤害現象称为热害，植物对热害的适应称为抗热性、不同种类植物对高温的忍耐程度有很大差异，仅就高等植物而言，水生和阴生植物热害界限约在35℃左右，而一般陆生植物的热害界限可高于35℃。此外，发生热害的温度与作用时间长短成反比，热害的时间愈短，植物可忍耐的温度就愈高。 我国许多地区发生的干热风就是热害与干旱同时发生的型例证，热害与旱害在现象上的差别在于叶片死斑明显，叶绿素破坏严重，器官脱落、亚细胞结构破坏变形等，而旱害的症状则不如热害显著。高温对植物的伤害可分为直接伤害和间接伤害两种。一是直接伤害主要指高温直接影响细胞质的组成结构，在短期内（几秒到几十秒内）出现症状，并从受热部位向非受热部位传递蔓延。直接伤害的机理可能是由于：一方面是高温破坏维持蛋白质空间构型的氢键和疏水键，使蛋白质发生变性，蛋白质变性最初是可逆的，在持续高温下，很快转变为不可逆的凝聚状态：自然态蛋白质---高温---正常温度.---变性态蛋白质----持续高温---凝聚态蛋白质。另一方面高温促进生物膜中脂类（特别是不饱和脂肪酸）的释放，形成液化小囊泡，破坏膜结构，使膜失去半透性和主动吸收的特性，即脂类液化。二是间接伤害，间接伤害是指高温导致细胞代谢异常，使植物受害：一是高温常引起类似旱害产生的植物过度蒸腾失水，导致细胞失水造成代谢失调，而使植物生长不良；二是高温下呼吸作用大于光合作用，即物质消耗多于物质合成，若高温持续时间继续延长，植物体内淀粉与蛋白质含量显著减少，造成植物出现饥饿甚至死亡；三是高温可抑制植物的有氧呼吸，同时积累无氧呼吸所产生的有毒物质，如乙醇、乙醛和氨等产生毒害；四是高温使某些生化环节发生障碍，如降低蛋白质的合成能力，致使植物缺乏某些必需的代谢物质，从而引起植物生长不良或出现伤害。

2.耐热性机理，植物对高温的适应能力取决于生态习性，一般生长在干燥炎热环境下的植物，其耐热性高于生长在潮湿和冷凉环境下的植物。如C4植物起源于热带或亚热带地区，其耐热性一般高于C3植物。耐热性植物在代谢上的基本特点是构成原生质的蛋白质对热稳定。

参考文献：

[1]陈忠辉植物与植物生理中国农业出版社.

[2]王忠植物生理学中国农业出版社.endprint