高溫危害

高溫危害

植物受高溫傷害後會出現各種癥狀:樹榦易出現乾燥、裂開;葉片出現死班,葉色變褐、變黃、鮮果出現日灼,嚴重時整個果實死亡;出現雄性不育,花序或子房脫落等異常現象。高溫對植物的危害可分為直接危害與間接危害兩個方面。

直接傷害


高溫直接影響組成細胞質的結構,在短期內出現癥狀,並可從受熱部位向非受熱部位傳遞蔓延。傷害發生的可能原因如下:
高溫破壞蛋白質空間構型,失去其原有的生物學特性。蛋白質變性最初是可逆的,在持續高溫下,很快轉變為不可逆的凝聚狀態。
一般植物器官,細胞的含水量愈少,其抗熱性愈強。故種子越乾燥,其抗熱性越強;幼苗含水量越多,越不耐熱。
(2)脂類液化
生物膜主要由蛋白質和脂類組成,高溫(溫度到55℃左右)膜上脂類可以液化,膜中的脂類被釋放出來,形成一些液化的小囊泡,膜的結構被破壞,使膜失去半透性和主動吸收的特性。脂類液化程度取決於脂肪酸的飽和程度,飽和脂肪酸愈多愈不易液化,耐熱性愈強。如耐熱藻類的飽和脂肪酸含量顯著比中生藻類的高。

間接傷害


間接傷害是指高溫導致代謝的異常,漸漸使植物受害,其過程是緩慢的。高溫常引起植物過度的蒸騰失水,此時同旱害相似,因細胞失水而造成一系列代謝失調,導致生長不良。
(1)飢餓
因為光合作用的最適溫度一般都低於呼吸作用的最適溫度,高溫下呼吸作用大於光合作用,即消耗大於合成,高溫持續時間過長,植物體就會出現飢餓甚至死亡。
呼吸速率和光合速率相等時的溫度,稱溫度補償點。當溫度高於補償點時,就會消耗體內貯藏的養料,澱粉與蛋白質等含量顯著減少。飢餓的產生也可能是由於運輸受阻或庫的接納能力降低所致。
(2)毒性
高溫下,氧氣溶解度變小,植物的有氧呼吸受抑,無氧呼吸增強,使乙醇、乙醛等有毒物質積累。提高高溫時的氧分壓,可顯著減輕熱害。同時,高溫也會抑制含氮化合物合成,促進蛋白質降解,使體內氨過量積累而毒害細胞。
(3)缺乏某些代謝物質
高溫使某些生化環節受抑,從而引起植物生長所必需的維生素、核苷酸等活性物質缺乏,導致植物生長不良或出現傷害。
(4)蛋白質合成下降
高溫可促使細胞產生自溶的水解酶類,或溶酶體破裂釋放出水解酶,導致蛋白質降解;高溫還可破壞氧化磷酸化的偶聯,使蛋白質生物合成的能量缺乏。此外,高溫下核糖體核酸的生物活性下降,從根本上降低了蛋白質的合成能力。