1

作物生產概論 – 作物與溫度

作物生產和分佈

溫度

作物之光合、呼吸、吸收、蒸散、轉運等生理作用

作物種子發芽、生長發育、開花、結實等每一個步驟

氣溫、水溫、土溫、變溫、積溫

熱帶、溫帶、寒帶的作物不同季節的作物

仔細觀察數據，其中有何意義？ 1. 溫度的計算

華氏（Fahrenheit,oF）：

攝氏或公制（Centigrade, oC）：在大多數國家通用，且為科學界統一之計算溫度方法

絕對溫度（Kelvin, oK）：科學上某些特殊狀況下使用，其零度即為絕對零度（-273 oC）

克卡（gram calorie）：即1克的水自 14.5 oC 升高到15.5 oC 所需要的熱能（heat energy）。

2

溫度計（最常用）：利用液體、固體或氣體，因熱膨脹的原理而設計，例如水銀或酒精溫度計。

Thermistors：利用導電度（electrical conductivity）原理，體積小，應用範圍則甚廣泛。

紅外線測定儀（Infrared radiometer）：由於物體表皮放出長波的紅外線（infrared）與其表面溫度有很密切的關係。因此測定放出紅外線量即可表示表面溫度，

但無法表示內部溫度。

測量溫度之儀器

隨緯度、高度、四季或一天之晨夕而有不同。

主要決定於

2. 溫度的變化

太陽輻射能之大小輻射角度日照強度日照期間長短

作物自發芽開始至收穫，均需在一定範圍的溫度內完成，

溫度界限：差異頗大

3. 作物生長的溫度界限

不同作物、不同生長發育時期、不同部位之生長，

表一、 主要作物種子的發芽溫度（℃）________________________________________________作物種類 最低溫度 最適溫度 最高溫度--------------------------------------------------------------------------------稻 10 34 42 – 44

小 麥 0 – 2 26 40 – 42燕 麥 0 – 2 24 38 – 40黑 麥 0 – 2 26 40 – 42玉蜀黍 6 – 8 34 – 38 44 – 46粟 0 – 2 32 44 – 46

大 豆 2 – 4 34 – 36 42 – 44亞 麻 0 – 4.8 25 – 31 31 – 37豌 豆 0 – 4.8 25 – 31 31 – 37向日葵 4.8 – 10.5 31 – 37 37 – 44苜蓿、三葉草 0 – 4.8 31 – 37 37 – 44

_________________________________________________

作物發芽溫度

3

表二、 主要作物的生長溫度（℃）──────────────────────────

作物種類 最低溫度 最適溫度 最高溫度──────────────────────────

小麥 3 – 4.5 25 30 – 32黑麥 1 – 2 25 30大麥 3 – 4.5 20 28 – 30燕麥 4 – 5 25 30玉蜀黍 8 – 10 30 – 32 40 – 44稻 10 – 12 30 – 32 36 – 38菸草 13 – 14 28 35大麻 1 – 2 35 45 甜菜 4 – 5 25 28 – 30豌豆 1 – 2 30 35甜瓜 12 – 15 35 40胡瓜 12 33 – 34 40

──────────────────────────

作物生育溫度

4

4. 作物生長所需的熱量單位 (Heat unit) -

作物成熟和收穫的時間，受以下因素之影響

（1）種植時期之早晚：這個因素並不是百分之百的影響，作物早種植10天，並不保證可以提早10天收穫。

（2）積溫：積溫是指在作物的某一生育時期內或某一時段內逐日平均氣溫累積之和。

積溫: heat sum

在作物的某一生育時期內或某一時段內逐日平均氣溫累積之和

= 度日數之總合

熱量單位（heat unit）：溫度－ 時間（degree day）一度日數即為作物在生長期間中，超出最低生長溫度之度數。

決定作物之成熟和收穫

最低生長溫度可視為生物零度，低於此溫度，作物生長停頓，高於此溫度，才是有效溫度。

有效積溫: (effective heat sum)作物生育期間所經歷(累積)之有效溫度之合。

表三 稻、麥、棉各主要發育期的有效積溫值（℃）__________________________________________________作物 發育期 生物學零度 有效積溫__________________________________________________水稻 發芽 – 節間伸長 10 – 12 600 – 700

抽穗 – 黃熟 10 – 15 150 – 300__________________________________________________冬小麥 發芽 – 分蘗 3 130 – 200

節間伸長 – 抽穗 7 150 – 200抽穗 – 黃熟 13 200 – 300

__________________________________________________棉花 播種 – 發芽 10 – 12 80 – 130

發芽 – 花蕾出現 10 – 13 300 – 400開花 – 裂鈴 15 – 18 400 – 600

__________________________________________________

各品種之生育期一般皆有固定之積溫須要，因此可作為預測生育預測之依據。如開花期及成熟期

5

5. 變溫與作物生長

季節性變溫：

感溫週期性（thermoperiodicity）部分作物必須經過冬季低溫後，才有花芽分化，例如冬小麥、冬季型油菜等，（相對於此，為春小麥、夏季型油菜等）

春化處理（Vernalization）若將發芽的種子或幼植物放在低溫（或高溫）的環境中加以處理，可以縮短營養生長期，促使開花提早。

春化處理（Vernalization）?

http://www.ag.auburn.edu/landscape/Elily.htm

6

感光周期與感低溫的互動?晝夜性變溫：

有利於大多數之作物生育

作物在一日內生長量不同，在自然條件下，

時，呈現最大之生長率

不同作物對日夜溫的要求不同，其最適溫度亦不同。一般而言夜溫是影響生長之主要因子，多數植物在冷夜情形下可促進生長，

但少數植物則以暖夜有利於生長，例如大麥、小麥、紅豆、豌豆、蠶豆等。

日夜溫差

夜間及早晨較低溫

Why?

6. 地溫與作物生育

影響地溫的因素？

地溫對土壤的影響？

地溫對作物的影響？

7

7. 極端溫度對作物生長之影響

臨界溫度（critical temperature），或 基本溫度（cardinal temperature）：

達到某種溫度時，足以影響作物之存活、生長或開花、結果之能力。

大多數植物生長之基本溫度：高不可超過 54 oC（130 oF）低不可低於 5 oC（ 41 oF）

特殊植物 ?

植物不同部位 ? 花芽 葉芽 ?幼葉 老葉 ?

高溫傷害

寒害

凍害

作物生理學、逆境生理學…

8. 溫度之控制

栽培地點之選擇

土壤覆蓋物之利用

灌溉

防寒設備

風扇之應用

作物本身: 育種或基因工程方式增加作物之耐高低溫能力。

8

9

10

春雨驚春清穀天，夏滿芒夏暑相連；秋暑白秋寒霜降，冬雪雪冬小大寒。