溫度與玉米生長速度的關係
應用:預測玉米各發育階段的可能時間,以便調整栽培措施,預測產期。
熱單位(thermal-unit)或積熱(thermal-time):
植物發育過程,每日平均溫扣除基礎溫度後,累計至一定值,就達到某發育階段,則該定值為該發育階段所需的積熱,或稱積溫,單位為度日(degree-day)。理論基礎
我國玉米栽培手冊通常註明生長所需天數,只是概述,會因每年實際溫度的變動而有所不同。應改為熱單位。
Why are degree days important for crop management?
熱單位簡易測算實例
Warrington, I.J. and E.T. Kanemasu 1983 Corn growth response to temperature and photoperiod. I. Seedling emergence, -tassel initiation, and anthesis. Agronomy Journal, 75:749-754.
方法:在18個控溫溫室(生長箱)中栽培。平均溫度範圍15-35.5℃。
品種:`XL45'
調查生長所需日數:各溫度下播種到萌芽,播種到雄穗分化(鏡檢),播種到開花(雄花開穎)所需日數。
結果:播種到開花所需日數(其餘見原文)
基本數據:溫度越高,所需日數(T)越少。

換算成溫度與生長速率(1/T):

在28度以下,溫度(X)越高,速率(Y)越高;超過28度則相反。因此28度是生長速率(播種到開花)的最適溫。
最適溫以下的直線關係為:Y = 0.001225X - 0.00834 (r 2 = 0.98)。播種到開花的熱單位 = 1/0.001225 = 816(degree-day)。基礎溫 = 0.00834 / 0.001225 = 6.8 度。
如何簡單預測品種`XL45´生長所需日數?
若長在恆溫下,每天皆為20度。則:播種到開花所需日數 = 816 / (20-6.8) = 61.8天。
若是田間栽培:每天平均溫度扣除基礎溫,累積到816時就會開花。若平均溫低於基礎溫當天所累積的溫度為0,若平均溫高於最適溫,則或是算為28度,或是另求高溫範圍的迴歸方程式,再行計算。
問題:
溫度與發育速率
以下兩圖出自:Brouwer et al., (1970) in (UNESCO) Plant Response to Climate Factors. p.169-174.
溫度與葉齡的演進成正比,溫度高時,生長快:

但是,下圖中為何在25/15的溫度下,生長速度先慢而後快?(答案)

溫度與穀粒的發育
下圖出自:Jones, et al., (1981) Crop Sci., 21:761-766.

溫度與日長對玉米生育時期的影響(Chase & Nanda, 1967, Crop Sci., 7:431-432)
品種 |
Illinois 五月種植 高溫長日 |
Florida 九月種植 高溫短日 |
Florida 十一月種植 低溫短日 |
|||
| . | 葉數 |
受粉前日數 |
葉數 |
受粉前日數 |
葉數 |
受粉前日數 |
1 |
16.2 |
61.0 |
11.9 |
43.6 |
12.7 |
58.7 |
2 |
17.0 |
63.9 |
12.9 |
46.9 |
13.8 |
63.9 |
3 |
18.0 |
65.2 |
13.1 |
48.2 |
13.5 |
65.0 |
4 |
18.6 |
69.2 |
14.4 |
52.7 |
16.0 |
74.2 |
5 |
18.5 |
67.9 |
13.6 |
50.4 |
15.3 |
70.0 |
6 |
18.1 |
66.4 |
13.0 |
50.3 |
14.3 |
68.6 |
7 |
18.9 |
68.8 |
14.0 |
51.9 |
15.6 |
71.4 |
8 |
19.1 |
70.7 |
14.4 |
54.0 |
15.4 |
74.0 |
9 |
19.0 |
72.9 |
14.0 |
56.0 |
15.4 |
76.2 |
10 |
19.1 |
71.8 |
14.6 |
56.6 |
16.1 |
77.5 |
11 |
19.0 |
73.2 |
15.5 |
59.6 |
16.0 |
80.3 |
12 |
21.5 |
76.8 |
16.4 |
60.2 |
18.2 |
84.1 |
13 |
19.4 |
73.3 |
15.1 |
59.5 |
16.3 |
80.6 |
14 |
20.7 |
75.6 |
15.4 |
59.8 |
17.1 |
80.3 |
15 |
21.4 |
81.4 |
16.4 |
65.1 |
17.9 |
87.4 |
16 |
22.5 |
84.3 |
17.4 |
66.1 |
18.5 |
87.3 |
17 |
23.9 |
86.1 |
17.4 |
68.7 |
19.4 |
89.1 |
18 |
24.0 |
87.6 |
17.4 |
68.6 |
20.0 |
89.6 |
19 |
22.9 |
85.2 |
17.6 |
64.8 |
18.6 |
87.1 |
20 |
24.4 |
92.5 |
18.2 |
67.6 |
18.6 |
88.2 |
21 |
25.5 |
92.3 |
18.3 |
69.6 |
19.5 |
89.2 |
葉數 |
16.2-25.5 |
. | 11.9-18.3 |
. | 12.7-19.5 |
. |
受粉前日數 |
. | 61-92.3 |
. | 43.6-69.7 |
. | 58.7-89.5 |
葉片展出速率 (天/葉) |
3.7 |
3.6 |
4.6 |
|||
答案1:因為32天前(葉齡8)頂芽分生組織尚在土中因此受土溫的影響,其後由於莖節間的伸長出土才受氣溫的影響。