探析地温变化对农作物生长的影响

时间：2024-08-31

文/郭阳

地温对农作物生长发育和投入产出有很大的影响，适宜的温度和水分，对农作物增产增收及作物品质等有着重要的作用。加强土壤水分温度的监控，合理调节土壤水肥及地温，是农业发展的大趋势。

1 地温对农作物芽期的生理机构的影响

1.1 地温是影响植物生长和发育的重要环境因子

植物的许多生理过程（如气孔导度、蒸腾、养分传输和二氧化碳的吸收）都与温度密切相关，在这些生理过程中，地温可以改变植物的很多因素，对于芽期的植物而言，直接影响到芽的生理机能。

1.2 较高的地温可以改变根系的生长、呼吸作用及养分吸收

在植物的发芽以及芽期的生长过程中，较高的地温、外界机械阻力、较低的基质势是引起作物发芽不良、出苗率低和成苗率低的主要原因。

1.3 低地温加上高湿环境可使土壤中滋生导致作物诱发各类疾病的病原体

不合适的根区温度通过改变根系吸水和芽耗水之间的平衡可导致芽水分亏缺。地温过高，根系呼吸作用加强，会消耗大量光合产物，不利于碳水化合物的累积，这对块根类作物影响很大。

1.4 植物根系生长对地温变化非常敏感

每个物种都有一个根系发育的最适温度范围。根系发育和活动的最适温度通常是根据其对根的干重、长度、分生、养分吸收、水分吸收和微生物的相互作用的综合影响来确定。地温主要影响种子萌发、根系生长和水分及养分吸收。地温越高，种子萌发越快。

2 地温对农作物根系生长的影响

第一，在植物的生长过程中，如果土壤中的温度与最适宜温度存在一定的差异，根系的结构以及功能均会随之发生改变，根系在低温下的生长温度会比在常温下低一些。每种作物均有它的最适温度，最适温度下的作物根系发展得最佳，但是超过这一范围会使作物的根系发生一定的变化，通过此来调节根系的发展，避免因温湿度不适而引起植物幼苗的生理机构发生变化，是一种比较理想的改善和平衡植物根系对养分吸收能力的方式。

第二，作物根系生长发育和养分吸收对地温有一定的要求。大多数农作物根系生长的最适宜温度为15～25℃，而养分吸收需要的温度为0～30℃，随着温度的上升，养分吸收的速度加快，吸收的数量增加；当温度下降时，植物的呼吸减弱，养分吸收的数量随之减少；当温度超过最适宜温度时，吸收的数量也会减少。温度过低，根系的生长和代谢都受到抑制，吸收能力会显著下降，自然也会对养分吸收产生不利影响。

第三，温度影响植物对磷、钾的吸收要比对氮肥明显。

有资料表明，春天耕层地温小于10℃时，根系对磷的吸收比较困难，这是造成小麦弱苗的原因之一。因此，在低温寒冷地区，对越冬作物增施磷、钾肥很有必要。试验还表明，低温会明显地影响燕麦、四季萝卜对磷的吸收，而对葱、黄瓜、萝卜等的影响比较小。

第四，地温越高，作物的生长发育越快。过高的地温使植物根系组织加速成熟，根系木质化的部位几乎达到根尖，降低了根表面的吸收效率。地温低，作物根系吸水缓慢，当气候条件适于蒸腾时，植株地上部分常呈现脱水或缺水状态。地温过低，常造成冬作物的分蘖节或根系的冻害，强低温延续的时间长短和降温及冻融的速度都会影响到冻害的程度。地温影响作物的生理过程，在O～40℃之间，细胞质的流动随温度上升而加速。

第五，地温越高，土壤水的移动越频繁，土壤中的气态水就较多；地温低时，土壤水的移动近于停止。土壤水常转化为固态水。而作物在一定的生育阶段，适应不了过高的地温，需要降低地温以保证作物的正常生长发育。

3 地温对土壤性质的影响

3.1 地温对土壤中有机质和N素的积累的影响

土壤有机质的转化与温度的关系很大，热带地区温度高，有机质分解快；寒温带温度低，有机质分解慢，其所含养料周转期远比南方长。所以，在南方，调节土壤的有机质偏重于加强有机质的积累，而在寒冷地区则侧重于加速有机质的分解以释放养分。由地温引起的土壤N素供应的季节性差异，是制定施肥制度的一个重要依据。

3.2 地温对土壤K素容量和强度关系的影响

温度是影响土壤中K素动态变化的一个重要因素。地温的变化影响到土壤中K 的固定和释放，影响到K+在土壤中的扩散过程和黏土矿物对K+的选择吸收。温度对土壤中K+的影响是多方面的。温度可以改变土壤K素的Q/I关系，升高温度可以增加土壤溶液中K+的活度，提高土壤的K能力。可见地温是影响土壤中K素动态变化和土壤供K能力的一个不可忽视的重要因素。尤其是在我国北方经常发生早春低温冷害的地区，温度的影响可能更为明显。