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　　極端高溫如何影響玉米和大豆

2023年夏天氣溫達(dá)到三位數(shù)，了解熱量如何影響植物非常重要，密蘇里大學(xué)推廣農(nóng)藝師Bill Wiebold說(shuō)。

首先，人類的概念，如“熱指數(shù)”或“感覺”不適用于植物，Wiebold說(shuō)。人和植物對(duì)熱的感覺和反應(yīng)不同。

葉溫對(duì)植物來(lái)說(shuō)比氣溫更重要。他說(shuō)，葉子吸收光來(lái)構(gòu)建生命和產(chǎn)量所需的糖和其他東西。植物使用很少的可用光能。額外的能量會(huì)導(dǎo)致葉片溫度升高。

將水從液體變?yōu)檎羝ㄕ舭l(fā)）會(huì)消耗大量能量并產(chǎn)生冷卻效果。如果空氣溫度低于葉片溫度，當(dāng)溫暖的葉子表面將能量返回到接觸它的空氣中時(shí)，就會(huì)發(fā)生傳導(dǎo)。在對(duì)流中，較冷的空氣靠近葉子表面并取代較暖的空氣。

溫度直接影響產(chǎn)量潛力，Wiebold說(shuō)。酶（蛋白質(zhì)）控制植物生存所需的化學(xué)反應(yīng)。這些反應(yīng)的速率隨溫度升高而增加。例如，植物生長(zhǎng)和體重增加在80°F時(shí)大于在50°F時(shí)。 植物酶的三維形狀在高溫下會(huì)翹曲或變化。

溫度如何影響蛋白質(zhì)的一個(gè)極端例子是在煎雞蛋中，Wiebold說(shuō)。熱量使雞蛋蛋白改變形狀并凝固。雖然不那么引人注目，但高葉片溫度會(huì)影響植物酶的形狀，使它們不能正常工作。

農(nóng)學(xué)家認(rèn)為86°F是玉米和大豆生長(zhǎng)的最佳溫度。溫度高于86°F.減緩重要的反應(yīng)，包括那些參與光合作用的反應(yīng)，降低產(chǎn)量潛力。

Wiebold說(shuō)，白天，葉片溫度通常高于氣溫，特別是在陽(yáng)光明媚、風(fēng)小的日子里。有了良好的水分供應(yīng)，蒸發(fā)發(fā)生得足夠快，使葉片溫度接近氣溫。然而，在水分有限的情況下，水分蒸發(fā)的速度可能不足以冷卻葉子。這會(huì)導(dǎo)致葉片溫度升高。當(dāng)氣溫高時(shí)，傳導(dǎo)和對(duì)流不能有效地將熱量從葉子上帶走。

植物以多種方式應(yīng)對(duì)高葉溫的壓力。玉米等草植物的葉子卷成圓柱體，以減少葉子表面暴露在光線下的數(shù)量。葉子也向上傾斜。大豆等闊葉植物不卷。相反，它們將扁平的葉子與入射的陽(yáng)光平行。

如果熱應(yīng)激持續(xù)下去，大豆和其他闊葉植物會(huì)翻轉(zhuǎn)葉子，使顏色較淺的底面朝上反射光線。這降低了葉片溫度并限制了暴露在陽(yáng)光下。降低葉片溫度也減少了水分蒸發(fā)。

Wiebold說(shuō)，在大多數(shù)年份，高溫對(duì)作物產(chǎn)量的直接影響很小。但是，當(dāng)氣溫超過(guò)95°F時(shí)，就像今年夏天經(jīng)常出現(xiàn)的那樣，即使在密蘇里州降水充足的少數(shù)地區(qū)，玉米和大豆的產(chǎn)量也可能下降。

他說(shuō)，高溫的一個(gè)不太明顯的影響發(fā)生在光合作用和呼吸中。在植物世界中，光合作用是“收入”，呼吸是“費(fèi)用”。凈光合作用的區(qū)別是“凈收入”。在合理范圍內(nèi)，高凈光合作用高產(chǎn)。

植物需要一些呼吸來(lái)燃燒糖分，為許多生命過(guò)程提供能量。然而，一些呼吸被浪費(fèi)了，因?yàn)樗紵蜓趸丝梢詢?chǔ)存在種子中的糖作為產(chǎn)量。高溫比光合作用更能促進(jìn)呼吸作用，并降低植物的“凈收入”。在沒有光合作用的夜間尤其如此。溫暖的夜晚會(huì)降低產(chǎn)量，而不會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生任何明顯的影響。

“感覺像”一詞對(duì)植物也沒有意義。白天的高濕度可以使植物受益，因?yàn)檩^低的蒸發(fā)量可以減少水分壓力。夜間高濕度會(huì)減慢氣溫下降的速度。在夏季夜晚，如果濕度高（露點(diǎn)高于80°F)。因此，盡管植物沒有“感覺”高熱指數(shù)，但在高濕度夜晚溫度下降的緩慢速度通過(guò)增加呼吸表現(xiàn)出來(lái)。

“很難將高溫的影響與水分脅迫的影響分開。”Wiebold說(shuō)，“通常這兩種壓力同時(shí)發(fā)生，并放大彼此的影響。但即使植物沒有水分脅迫的跡象，高溫也會(huì)降低產(chǎn)量?！?/span>

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