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2016年6月5日

蔬菜中午睡午覺 植物的熱逆境

蔬菜中午睡午覺  植物的熱逆境


還在南部屏東唸書的時後,有一次中午下課的時後去看種在實習場的蔬菜,發現蔬菜像缺水的現象葉子是垂下來的,覺的很奇怪,早上明明有澆水,把表土撥開還有水,為什麼葉子還有垂下來??

後來探究原因,這個現象叫植物熱逆境,在南部農民都叫菜在睡午覺,可以觀察到植株外部形態改變,最常見的是葉部萎凋來降低熱能吸收,其他還會發生葉捲曲、葉呈針狀,再嚴重就會老化,甚至日燒、落葉、全株死亡。

至於內部生理機制就很複雜了,主要的反應維持細胞膜穩定性、ROS的清除、抗氧化物的累積、溶質的調整、以及MAPKCDPK蛋白質的調控等等。大多數植物在39℃會產生熱休克蛋白,熱休克蛋白可以和其他蛋白質結合,以協助其他蛋白質的結構維持穩定而不被破壞。

講白話一點,就是天氣太熱了,氣溫太高,就很容易看到這現象

一、如何判斷到底是缺水還是熱逆境??

缺水和熱逆境都會有萎凋現象,也有一點相關,水份供應足夠,熱逆境的現象就會少,但熱逆境強調的是高溫所導致的現象,最好分辨的辦法是觀察,你怎麼判斷澆的水夠不夠,在中午時溫度過高葉面會萎凋,但下午後又會回復,表示土壤水量是夠的,那一定是熱逆境所發生的萎凋。

還有一個方法能夠辦別,中午發現萎凋就立即短時間大量灌水(如果不短時間大量灌水根部容易燙傷),地下部都泡在水裡了,還是萎凋,那一定是溫度導致,不是缺水。

在作物蔬菜生產上,熱逆境是非常不樂見的,因為發生嚴重減產,進入熱逆境時,光合作用會停止,所有生理機制會轉為去抵抗熱逆境求生,就算只有一下,之後也會花很多能量去修補受損細胞,植株會病厭厭的,很容易生病死亡。

二、如何不要出現熱逆境

知道了原理後,就是要避免高溫,目前常用的作法是灑水去降溫,在6點至10點灑水在植株上,來降低溫度,另一方式是遮陰,減少日光直射加溫。


日期: 2016.6.1 下午 1點55分,氣溫36度,早上6點澆水,到下午土表還是有點濕的,但葉子已萎凋


日期: 2016.6.1 下午 6點30分,氣溫 30度,和上圖比較,為同一盆,葉子已回復,表土很乾,但挖下去土下還有水


日期: 2016.6.1  ,當天氣溫破記錄的高溫,愈來愈熱的天氣,農業上的生產會更為困難



日期: 2016.6.21 中午12點,秋葵,早上澆過水表土還是溼的


日期: 2016.6.21 中午12點,與上圖同一盆,土還是溼的但地上部呈萎凋狀,不是缺水,而是太熱,種在盆子路邊容易出現這種現象,因陽光直射水泥、柏油路面加溫,氣溫接近40度就會發生熱休眠,熱休眠是植物為了保護自已減少太陽直射面積,避免吸收更多的熱


日期: 2016.6.21 下午2點半,同一盆秋葵,因太陽角度改變,秋葵又在建築物旁,剛好遮陰到,氣溫沒這麼高了,秋葵葉片正常展開了



補充資料





節錄 植物對高溫影響

https://www.baphiq.gov.tw/UserFiles/08.pdf

高溫對植物的影響
溫度超過作物適應溫度的上限後即對植物有害,溫度越高對植物
的傷害越嚴重。高溫對植物的影響包括:
1. 抑制植物生長
持續高溫會增加植物體內化學反應的速率,使得主要代謝作用物
質的濃度減少或用罄,這種高溫傷害造成植物飢餓,蛋白質分解,生
長減緩甚至停止,同時一些代謝有毒物質也因此產生(柯勇,
1998)。
2. 蛋白質變性(Denaturation)或凝集(Aggregation)導致代謝失常
在高溫下蛋白質會變性甚至凝集。蛋白質變性則酵素系統必然受
到影響,主要包括:(1) 葉綠體酵素系統不活化,使得光合作用降低,
碳水化合物合成減少,導致植物飢餓;(2) 粒線體酵素系統不活化,干
擾有氧呼吸,使無氧呼吸盛行而造成有毒物質累積及能量(ATP)減
少;(3) 蛋白質合成機制不活化,導致蛋白質崩解。蛋白質凝固變性,
則細胞膜停止進行離子交換作用,離子由細胞內滲出,造成細胞死亡
(柯勇,1998;孫守恭,2004)。
124 植物重要防疫檢疫病害診斷鑑定技術研習會專刊() 119-156, 2004
3. 細胞膜脂質之高流動性(Lipid hyper-fluidity
在高溫下植物細胞死亡的另一原因,可能是因細胞膜內的脂質液
化(lipid liquefaction),隨著溫度升高,脂質液化的程度也增高,結
果導致細胞膜脂質層破裂,對離子的選擇性因而消失,再加上細胞膜
蛋白質變性或凝結,促使細胞死亡(柯勇,1998)。
4. 細胞乾燥缺水(desiccation
溫度增高使水分失散,植物呈現萎凋現象,若水分失散過多,則細胞
乾燥而死。水分之失却較溫度關係更重要(孫守恭,2004)。高溫並
可能造成植物缺氧(中國環境生態網,2004)。


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