原创《植物如何防暑》
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植物有体温吗？
植物有体温吗？不仅有,而且还会发烧！我国农业科学工作者曾经用红外线测温仪对不同的植物进行体温研究,发现它们的体温各有不同：在晴朗的白天,灌水不久的农田中,不同高度的植物叶片表面温度的平均值（即冠层温度）也不同,玉米比周围的气温高3-4℃,而小麦却比周围气温低2-3℃.这是怎么回事呢？原来,小麦植株矮小,热容量也小,而小麦不同部位器官的体温也不一样,最高的是茎温,其次是穗温,最低的是叶温.在叶温中,叶子中下部的温度比顶部的要高,老叶的温度比新叶的要高.玉米的植株较高,热容量也较大,不同部位器官的体温差异较大：最高的是茎温,其次是叶温,最低的是生长点的温度. 植物的体温缘何会变化呢？因为植物的生长离不开阳光、空气、土壤里的水分,体温的变化是同外界的条件息息相关的.白天,植物的叶温主要是靠蒸腾作用来调节的,当土壤里含水充足时,蒸腾作用较强,叶温降低；而当土壤水分不足的时候,叶子得不到充分的水分,在阳光下叶片因失水过多而不得不关闭气孔,蒸腾作用就减弱了,叶温自然会升高.
可见,观测植物体温的变化,可以判断农田里的庄稼是否缺水.
高温的危害
直接伤害
高温直接影响组成细胞质的结构,会在短期内出现症状,并可从受热部位向非受热部位传递蔓延.伤害发生的可能原因如下：
蛋白质变性.高温破坏蛋白质空间构型,失去其原有的生物学特性.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.一般植物器官,细胞的含水量愈少,其抗热性愈强.故种子越干燥,其抗热性越强；幼苗含水量越多,越不耐热.
脂类液化.生物膜主要由蛋白质和脂类组成,高温（温度到55℃左右）膜上脂类可以液化,膜中的脂类被释放出来,形成一些液化的小囊泡,膜的结构被破坏,使膜失去半透性和主动吸收的特性.脂类液化程度取决于脂肪酸的饱和程度,饱和脂肪酸愈多愈不易液化,耐热性愈强.如耐热藻类的饱和脂肪酸含量显著比中生藻类的高.
间接伤害
间接伤害是指高温导致代谢的异常,渐渐使植物受害,其过程是缓慢的.高温常引起植物过度的蒸腾失水,此时同旱害相似,因细胞失水而造成一系列代谢失调,导致生长不良. 饥饿.高温主要是破坏了光合作用和呼吸作用的平衡.光合作用对植物来说就相当于人的饮食活动,是吸收养料的过程,而呼吸作用则恰恰相反,是植物消耗能量的反应.呼吸作用的最适温度总是比光合作用的最适温度高.因此,当温度过高时,呼吸作用会超过光合作用,从而使植物处于“饥饿”状态,长期如此,植物会因“饥饿”而死亡.
呼吸速率和光合速率相等时的温度,称“温度补偿点”.当温度高于补偿点时,就会消耗体内贮藏的养料,淀粉与蛋白质等含量显著减少.饥饿的产生也可能是由于运输受阻或库的接纳能力降低所致. 毒性.高温下,氧气溶解度变小,植物的有氧呼吸受抑,无氧呼吸增强,使乙醇、乙醛等有毒物质积累.提高高温时的氧分压,可显著减轻热害.同时,高温也会抑制含氮化合物合成,促进蛋白质降解,使体内氨过量积累而毒害细胞. 缺乏某些代谢物质.高温使某些生化环节受抑,从而引起植物生长所必需的维生素、核苷酸等活性物质缺乏,导致植物生长不良或出现伤害. 蛋白质合成下降.高温可促使细胞产生自溶的水解酶类,或溶酶体破裂释放出水解酶,导致蛋白质降解；高温还可破坏氧化磷酸化的偶联,使蛋白质生物合成的能量缺乏.此外,高温下核糖体和核酸的生物活性下降,从根本上降低了蛋白质的合成能力.
人工降温
炎炎夏日,农田开启了“烧烤模式”,很多作物的正常生长发育受到影响,引起所谓的“中暑”,即高温热害.
主要对策有：
以水降温.适时灌水可以改善田间小气候条件,使气温降低1-3℃,从而减轻高温对作物花器和光合器官的直接损害；在早稻灌浆期遇到35℃左右的高温天气时,及时向田间灌水,夜间排出,可避免或减轻“高温逼熟”.通过喷灌设施或喷雾器,将清凉水直接喷洒在作物茎叶上,也具有降温效果,降温幅度一般在1℃左右.
人工辅助授粉.在高温干旱期间,作物自然散粉传粉能力下降,对玉米、高梁等异花授粉作物进行人工辅助授粉,可减轻高温对作物授粉受精过程的影响,使结实率比自然授粉提高5%-8%.
根外追肥.高温季节用尿素、磷酸二氢钾溶液或过磷酸钙及草木灰浸出液连续多次进行叶面喷肥,既有利于降温增湿,又能补充作物生长发育必需的水分及营养.注意适当降低喷洒浓度,增加用水量.
植物的防暑妙招
除了人为对植物进行特殊照顾外,其实不少植物本身就具有防暑的妙招. 休眠.有些动物选择在冬天休眠,而不少植物是在夏天休眠的,比如秋海棠,这时它的生长缓慢,容易度过炎热夏季.这样的休眠类植物,无需过多浇水,因为过湿的根部土壤环境反而会容易引起烂根.
耷叶.面对高温,植物会主动地关闭气孔,在关闭气孔前,水分也会大量地透过叶面蒸发,排出体外,这时植物会出现一种软化的现象,耷拉下来的叶子会把里面的植物保护好,防止阳光过分暴晒.
叶子成针状.这类植物包括各类松树、柏树,它们是植物中的避热高手,它们的叶子天然退化成针状,就是为了减少夏季时水分的蒸发. 蒸腾降温.蒸腾是植物特有的生理过程,具有高效的降温效果.每一个单位的蒸腾可以降低o．61-2.12℃的温度,而植物的蒸腾速率差异很大,从几个单位到十几个单位.因此,蒸腾速率的不同会造成植物叶片温度的差异.高蒸腾往往与高光合相伴发生,而且往往是在正午之前气温很高的时候,这时,蒸腾速率增加可以减缓叶片温度升高,为光合提供适合的微环境.
叶片的物理性状.会影响叶片的换热能力、到达叶片的辐射量以及叶片的升温速率.叶片虽然没有蒸腾,但是由于大小和形状的差异,它们呈现出了不一样的叶片温度.这是因为叶片与空气换热的时候要通过叶片附近的边界层.此外,不同颜色的反射率不一样,深色比浅色更吸热.因此,在相同辐射下,深色的叶片温度更高,浅色的叶片温度更低.很多沙漠植物的表面会有一层白色的绒毛,这层绒毛可以在白天反射更多的太阳辐射,减少到达叶片的辐射,在夜晚又可以起到保温作用,避免沙漠中巨大的温差给叶片带来伤害.另外,叶片的厚度、含水量会影响叶片的比热和导热速率,一般来说叶片越厚,含水量越高,叶片升温越慢.还有的叶片更加神奇,他们可以通过运动来减少太阳辐射的伤害.例如：大部分羊蹄甲植物,在炎热的时候会把叶子闭合起来,并平行于太阳辐射,减小受光面.
可见,叶片可以通过蒸腾和改变物理性状来调节表面温度,这样不仅保护了叶片也保护了光合系统.如果植物“使出浑身解数”也不能降低叶片温度,就只好在炎热干旱的时候舍弃掉叶子,等到环境适宜的时候再发新叶.
总之,散热、耐热和避热都是植物应对高温的策略,植物在不同的环境下选择了不同的策略.
植物论文参考资料：
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