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　　極端高溫如何影響玉米和大豆

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

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

葉溫對植物來說比氣溫更重要。他說，葉子吸收光來構(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。額外的能量會導(dǎo)致葉片溫度升高。

將水從液體變?yōu)檎羝ㄕ舭l(fā)）會消耗大量能量并產(chǎn)生冷卻效果。如果空氣溫度低于葉片溫度，當溫暖的葉子表面將能量返回到接觸它的空氣中時，就會發(fā)生傳導(dǎo)。在對流中，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。酶（蛋白質(zhì)）控制植物生存所需的化學反應(yīng)。這些反應(yīng)的速率隨溫度升高而增加。例如，植物生長和體重增加在80°F時大于在50°F時。 植物酶的三維形狀在高溫下會翹曲或變化。

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

農(nóng)學家認為86°F是玉米和大豆生長的最佳溫度。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，白天，葉片溫度通常高于氣溫，特別是在陽光明媚、風小的日子里。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。這會導(dǎo)致葉片溫度升高。當氣溫高時，傳導(dǎo)和對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光平行。

如果熱應(yīng)激持續(xù)下去，大豆和其他闊葉植物會翻轉(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光下。降低葉片溫度也減少了水分蒸發(fā)。

Wiebold說，在大多數(shù)年份，高溫對作物產(chǎn)量的直接影響很小。但是，當氣溫超過95°F時，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，高溫的一個不太明顯的影響發(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燃燒糖分，為許多生命過程提供能量。然而，一些呼吸被浪費了，因為它燃燒或氧化了可以儲存在種子中的糖作為產(chǎn)量。高溫比光合作用更能促進呼吸作用，并降低植物的“凈收入”。在沒有光合作用的夜間尤其如此。溫暖的夜晚會降低產(chǎn)量，而不會對植物產(chǎn)生任何明顯的影響。

“感覺像”一詞對植物也沒有意義。白天的高濕度可以使植物受益，因為較低的蒸發(fā)量可以減少水分壓力。夜間高濕度會減慢氣溫下降的速度。在夏季夜晚，如果濕度高（露點高于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增加呼吸表現(xiàn)出來。

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

100多年來，密蘇里大學農(nóng)業(yè)擴展中心已將基于大學的知識，從校園擴展到該州的所有縣。通過這樣做，推廣加強了家庭、企業(yè)和社區(qū)。