根際溫度對植物生長的影響
根系作為植株吸收、運輸水分和養分的主要器官，其代謝直接影響植株地上部的生長和產量。適宜、穩定的根際溫度是植物根系生長和代謝的重要保證。過高的根際溫度比高氣溫對植物地上部和根系的影響更大，在協調整株植物對高氣溫、根際高溫的脅迫中，根系起著關鍵作用。這與根系對溫度的高度敏感和其基本功能密切相關。
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資料顯示，大多數作物根系生長最適宜溫度為15 ～ 25℃。而在對養分的吸收上，一般要求保持在0 ～ 30℃的溫度范圍內，隨著溫度的上升，吸收養分的速度不斷加快，吸收的數量不斷增加。當溫度超過最適宜溫度時，吸收的速度與數量會逐漸降低。當土壤溫度達到40℃以上時，養分吸收數量就劇烈減少。同時，由于地溫過高或持續高溫，將會加速根系老化，引起作物體內酶蛋白的活性下降。根系細胞的細胞膜在高溫下透氣性增加，原來已被吸收的養分會有外滲現象。
根系生長適宜的地溫是15～25℃，最適宜的地溫是20～25℃，保持5℃的溫差。地溫越是穩定、溫差越小，根系生長越好。25℃是根長得既快又壯，達到30℃時根生長速度最快、但是細弱。低于12℃、高于30℃，都會造成根系生長不良。如果溫度低于15℃，根系生長速度放緩，同時地上產量也會降低。低于12℃就會出現根毛脫落。溫度在10～12℃會出現只長秧子不長果。高于30℃，根尖會出現褐變乃至死亡。
以下為文獻中提到的各種作物生長適宜根際溫度。
柑橘
當土溫升至12～13℃時，根系開始生長，25℃時最適宜生長，17℃以下根系生長減弱，37℃以上生長受到抑制，可根據根系生長規律掌握施肥時期。
草坪
為研究地溫調控對草坪高溫脅迫的緩解作用，在地下20 cm處設置3個地溫調控處理，調控溫度分別保持在27，24和21℃，以正常生長環境下的匍匐剪股穎(Agrostis stolonifera)草坪為對照(CK)，探討地溫調控對草坪土壤溫度，草坪質量和根系生長的影響。結果表明：在高溫季節，地溫調控可以顯著降低土壤溫度(P調控溫度在24℃以下效果較明顯，調控溫度為21℃效果最好；在21℃調控處理下，5和20 cm土層土壤溫度分別較CK處理降低了2~4.5和5~7℃，草坪色澤和歸一化差異植被指數(NDVI)分別提高了17.8%和28.2%，地下生物量增加了58.2%，總根長，根表面積，根體積增加幅度最大可達84.5%，97.8%和112.7%，根系活力最高增加了46.9%。因此，地溫調控處理可以有效緩解高溫脅迫下剪股穎草坪生長下降的趨勢，可以作為剪股穎草坪植物應對高溫脅迫的有效措施，以21~24℃為適宜調控溫度。
韭菜
韭菜屬于百合科蔥屬，是多年生宿根植物，原產中國，韭菜冬季設施栽培與韭菜的休眠及耐低溫生長特性息息相關。本文以13個韭菜品種為試材，設置不同溫度和激素處理韭菜種子萌發試驗與冬季大棚栽培試驗，研究了韭菜休眠與萌發特性，韭菜低溫栽培下生長形態差異、各營養組織耐低溫生理指標差異及收獲茬次產量、品質變化規律，韭菜休眠及耐低溫生長生理指標。結論如下：1韭菜種子萌發最適宜激素濃度為IAA 20 mg/L和GA3 150 mg/L，最適萌發溫度為17℃，適宜萌發溫度范圍14℃-23℃；高、低逆溫條件下，激素促進萌發效果以低溫+激素處理較好；不同溫度下生長表現規律性：室內人工氣候箱培養，韭菜生長速度隨著溫度的變化呈現階段適應性。適宜生長溫度20-30℃，最適溫度25℃，低于15℃生長緩慢，高于35℃生長受影響。冬季塑料大棚栽培下，韭菜生長與溫度變化呈現正相關，隨著溫度的降低生長速率降低；韭菜植株生長與種子萌發在溫度適應性上相關聯，休眠品種低溫萌發差，植株休眠。不休眠品種低溫萌發好，耐低溫生長勢強。2通過測定六茬次韭菜主要農藝性狀，發現韭菜地下根系、鱗莖(莖盤)與株高和單株重量之間的關系極為密切。冬季大棚韭菜，隨著溫度的下降所有生長性狀都表現降低；隨著生育期的延長，韭菜植株的根系重量、鱗莖(莖盤)重量和粗度仍繼續下降，而植株株高、單株重量均上升，說明根系、鱗莖(莖盤)是儲存營養物質的主要場所，鱗莖(莖盤)和根系是影響韭菜耐低溫生長的重要因子。
甜椒
甜椒苗期的最適根溫為25～30℃。根溫不適宜時，葉片生長明顯減慢，光合速率下降，以致干物質積累減少。根溫低的甜椒氣孔呈前反饋式反應，根溫高的氣孔則呈反饋式反應，部分關閉和導度降低，胞間CO2分壓減小，凈光合速率降低。
黃瓜
試驗通過對日光溫室黃瓜幼苗不同根區溫度的處理，結果表明，與適溫處理( ck) 相比，亞適溫和低溫處理的黃瓜幼苗根系中 K， Mg 的含量增加，而 N， P， Ca， Fe， Mn， Cu， Zn 的含量降低； 莖中 N， K， Ca， Mg ， Fe 的含量增加， 而 P， Mn， Cu， Zn 的含量降低； 葉片中 K 的含量增加， 而 N， P， Ca， Mg， Fe， Mn， Cu， Zn 的含量降低。津春 3 號較津春 2 號在維持某些礦質元素含量相對穩定上表現出一些較強的根系耐低溫脅迫的能力； 根系體積、吸收面積降低， 而根系琥珀脫氫酶活性增加。降低根區溫度雖然增加了黃瓜幼苗一些元素的含量， 但同時也使葉片中除 K 以外的其他元素含量都降低。降低含量的元素作為限制性因子最終會阻礙地上部的生長發育。處理溫度分別為適溫( ck) 21~ 23℃ 、亞適溫 14~ 16 ℃ 、低溫 8~ 10 ℃ 。每天達到處理所設置的根區溫度的持續時間為 7 h 左右， 各處理重復 3 次。
番茄
溫度和光照是植物生長和發育的必要條件，在蔬菜反季節栽培過程中，溫度、光照不足，經常成為阻礙設施栽培增加產量、改善品質、提高效益的主要環境因子。本試驗在借鑒前人研究方法和成果的基礎上，采用日光溫室盆栽方式，依據番茄冬春季和秋冬季可能出現的溫光環境范圍進行試驗，嚴格控溫(適時加溫和通風)和補光，并對溫光進行不同梯度的組合，以“金鵬1號”為材料，研究不同的溫度和光照強度對溫室番茄生長、生理、光合作用及果實品質的影響。主要結果如下： 1、隨溫度和光照強度的增加，番茄的株高、莖粗、葉片生長、地上部和根系鮮重、干物質積累量都在增加。在對照溫度、比對照溫度高3～4℃和6～7℃三個溫度處理下，隨處理時間的延長其生長幅度減弱，根冠比(R/T)減小；在處理50天時，各溫度下隨光照強度的增加，株高、莖粗的相對生長速率都極顯著低于對照溫度處理，而且植株變老。說明番茄短期處于亞高溫下，植株會加快生長，但長期處于亞高溫處理下，番茄會出現早衰現象。 2、隨溫度增加，番茄葉片內Chla和Chlb含量增加，葉綠素a/b值下降，葉片游離脯氨酸含量顯著降低；在同一溫度環境下，隨光照強度增加，Chla和Chlb含量降低，而a/b值、游離脯氨酸含量、根系活力都呈增加趨勢；但是在自然溫度處理環境中，植株葉片內游離脯氨酸含量高于增溫3～4℃和6～7℃處理區，根系活力前期變化不明顯，隨時間的延長根活力后期增加很快。 3、隨光照強度增加，番茄功能葉片凈光合速率(Pn)增加，L3L2L1，胞間CO2濃度則隨之降低；在補光強度同一處理環境里，隨溫度增加，Pn增加，胞間CO2濃度增加，氣溫在25-30℃時番茄植株光合作用最強，超過30℃后番茄葉片Pn隨溫度上升而逐漸下降。隨溫度和光照強度增加，番茄葉片的Gs和Tr呈增加趨勢，但各處理間差異不顯著，胞間CO2濃度減小，不同溫度光照水平處理番茄胞間CO2濃度在開花期、坐果期、果實膨大期差異呈顯著性。 4、隨溫度增加，番茄果實前期發育快，成熟期提前，但是果實平均單果重下降，總產量顯著降低。在相同溫度環境下，隨農用鈉燈補光強度增加，番茄單果重、產量增加，果實中Vc、可溶性糖、可溶性固性物含量和糖酸比增加，有機酸含量降低。隨溫度和光照強度增加，果實糖酸比降低。本試驗結果證明在溫度26.6℃和光強395μmol /(m2·s)交互作用下番茄果實產量最高，品質最好。
南瓜
以黑籽南瓜嫁接苗("黑籽")，白籽南瓜嫁接苗("白籽")和'津優35號'("自根")為試材，研究了常溫(18-20℃，亞適溫(13-15℃，低溫(8-10℃)三種根區溫度對黃瓜(Cucumis sativus)幼苗根系生長和-(15)N吸收和分配特性的影響。結果表明：亞適溫和低溫處理顯著抑制了黃瓜幼苗根系長度，表面積，體積，根尖數以及分叉數，造成黃瓜幼苗根系丙二醛(MDA)含量增加，超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化物酶(POD)活性降低。隨著根區溫度降低，黃瓜幼苗根系氮肥吸收比例(Ndff)升高，莖和葉片Ndff降低，-(15)N分配在根和莖增多，葉片減少，-(15)N利用率逐漸降低。亞適溫和低溫處理下，"黑籽"的根系形態特征，抗氧化酶活性，-(15)N吸收分配和利用均優于"白籽"和"自根"，"黑籽"南瓜嫁接苗生長的黃瓜幼苗根區對低溫的適應能力最強，"自根"受到的根區低溫脅迫傷害最大。
番茄
本研究以番茄“金冠5號”為研究對象，進行晝夜溫差處理試驗，設置18℃、25℃和32℃三個日均溫度水平，0℃、6℃和12℃三個晝夜溫差水平，系統研究不同晝夜溫差對番茄花期內源激素、營養物質和干物質積累、形態建成和根系生長的動態變化，分析各項生長指標對不同晝夜溫差的響應機理并進行綜合比較，研究結果可為設施番茄溫度調控提供科學依據。綜合比較，以21℃/15℃下番茄促進生長的內源激素含量較高，植株干物質積累增多，形態建成及根系發育均較佳：以28℃/22℃下植株營養物質積累效果較佳。研究認為在適宜溫度范圍內，適當擴大晝夜溫差有利于番茄植株的生長發育，過高的溫差會抑制番茄生長，抑制營養物質合成與積累。
草莓
草莓對環境條件的要求，溫度草莓根系在2℃時開始活動，根系生長最適溫度為17～18℃，30℃以上根系加速老化。草莓植株不耐熱，較耐寒，在氣溫達到5℃時開始生長，適溫是15～25℃。30℃以上高溫和15℃以下低溫，光合效率降低。-1℃以下35℃以上植株發生嚴重生理失調。
生菜
根區溫度通過影響植物根系的生長以及對水分、礦質元素的吸收、轉運和貯存，來控制植株地上部的生長和代謝。本文以生菜為試驗材料，研究不同根區溫度對生菜生長的影響，并通過葉綠素熒光動力學和葉片氣體交換參數的研究以及對生菜植株二氧化碳響應曲線的模擬，從光合生理特性方面進行了科學的根區溫度篩選。主要結果如下：1、隨著根區溫度從15℃到35℃的逐步升高，生菜植株單株產量先增加后減少，在25℃時達到最大值，且干物質含量最高；根區溫度對各項礦質元素含量的影響與對產量的影響相似，即在25℃時達到最大值。35℃根區溫度處理下，根葉生長和地上部礦質元素的積累受到嚴重阻礙，生菜葉片硝酸鹽含量下降。因此，在5種根區溫度處理中，25℃對水培生菜的生長及礦質元素的吸收最為適宜。2、測定了的15℃、20℃、25℃、30℃、35℃根區溫度下生菜葉片光合及葉綠素熒光參數，發現凈光合速率(Pn)、最大光化學量子效率(Fv/Fm)、實際光化學量子效率(ΦPSII)、有效光化學量子效率(Fv'/Fm')、表觀光合電子傳遞速率(ETR)以及光化學猝滅系數(qP)和PSII中用于光化學反應的能量比例(P)均隨著根區溫度的增加先增加后減少，在25℃時達到最大值。但是PSII用于天線熱耗散的能量比例(D)和非光化學猝滅系數(NPQ)則呈相反的變化趨勢，即隨著根區溫度的增加先減少后增加，在25℃時達到最小值。以上結果說明，過高或者過低的根區溫度都能對生菜葉片的光合作用產生抑制作用，使PSII的功能受到損害。3、應用Li-COR型光合作用系統，測定了 5個根區溫度梯度下生菜光合作用的CO2響應過程，并采用直角雙曲線模型對其CO2響應數據進行擬合，分析了生菜光合作用與根區溫度的關系。結果表明：在不同的根區溫度條件下，直角雙曲線模型可以很好地擬合生菜CO2響應過程和特征參數，具有很好的適用性。在根區溫度25℃時，生菜葉片能夠維持較高的凈光合速率(Pn)和羧化效率(CE)；根區溫度的升高或降低均降低了生萊葉片的光合能力(Pnmpx)、羧化效率(CE)同時升高了 CO2補償點(CCP)濃度、CO2飽和點(CSP)濃度和光呼吸速率(RP)。隨著外界CO2濃度的逐漸升高，生菜植株的凈光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)均逐漸增加，在CO2濃度達到800 μmol·mol-1后漸趨平緩；氣孔導度(Gs)和蒸騰速率(Tr)則在CO2濃度達到700 μmol·mol-1后則緩慢下降。總之，25℃根區溫度對水培生菜生理生長以及光合過程最為有益，為生菜水培條件下的根區溫度管理提供一些理論依據和實踐指導。
胡蘿卜
胡蘿卜為半耐寒性蔬菜，發芽適宜溫度為20~25℃，生長適宜溫度為晝溫18~23℃，夜溫13~18℃，溫度過高、過低均對生長不利。土壤濕度為土壤最大持水量的60%~80%，若生長前期水分過多，地上部分生長過旺，會影響肉質根膨大生長；若生長后期水分不足，則直根不能充分膨大，致使產量降低。
洋蔥
近幾年從美國引進的脫水白皮洋蔥品種白比倫，白地球，白珠等，其生長習性相近，喜冷涼，不耐高溫，土壤有效溫度7~25℃，根系5℃開始生長，最適溫度10~15℃，25℃以上受阻，幼苗適溫12~20℃，葉片生長期18~22℃，鱗莖膨大期20~26℃，低于15℃不膨大；光照強度中等；喜肥沃土壤，不耐瘠薄，喜濕不耐干旱；根系不發達，其弦狀根較黃皮洋蔥，紫皮洋蔥少1/3左右，在栽培上考慮這些特點，采取合理措施，以取得理想產量。
香蔥：
環境要求香蔥喜涼爽的氣候，耐寒性和耐熱性均較強，發芽適溫為13-20攝氏度，莖葉生長適宜溫度18-23攝氏度，根系生長適宜地溫14-18攝氏度， 在氣溫28攝氏度以上生長速度慢。因根系分布淺，需水量比大蔥要少，但不耐干旱， 適宜土壤濕度為70-80%， 適宜空氣濕度為60-70%。
班公柳
為了加速西藏阿里地區班公柳的繁殖，采用人工氣候箱分別設置7.5，12.5，17.5，22.5℃和27.5℃ 5個溫度梯度對班公柳插穗在不同溫度的生根情況進行了研究。結果表明，不同溫度下班公柳插穗生根時間，生根率及新生根差異顯著，22.5℃時班公柳插穗生根時間最短，生根率最高，新生根根系活力，生根數，生物量，根總長及根體積均表現較佳；17.5℃，12.5℃和27.5℃下表現相差不大，而7.5℃下相對較差。班公柳最適的生長溫度在22.5℃左右，過高或過低的溫度均不利于其生根。
白樺
春季20-40 cm土層內白樺根系開始加長生長的土壤日平均溫度為6.5±0.1℃。秋季0-20 cm土層內根系加長生長的時期為9月上旬至9月中旬，共計10 d，對應的土壤日平均溫度為21.2±0.1℃-21.8±0.1℃；20-40 cm土層內根系加長生長的時期為八月末至九月下旬，共計20 d，對應的土壤日平均溫度為19.5±0.1℃-20.9±0.1℃；40-60 cm土層內根系加長生長的時期為八月末至九月下旬，共計20 d，對應的土壤日平均溫度為18.8±0.1℃-20.1±0.1℃；當20-40 cm土層土壤日平均溫度低于17±0.5℃時，白樺根系停止加長生長。建立了白樺細根生長指標(生物量、根系長度)與溫度的回歸模型。白樺細根生長與環境和土壤溫度存在較強的相關性，細根生長指標與溫度的回歸模型擬合良好，可以較好地估計細根的生長變化狀況，白樺細根的形態(根組織密度、根比表面積)與溫度沒有顯著的相關性。
幾種蔬菜的大棚溫度控制
冬季氣溫低，要想保證蔬菜正常生長，就要有效的控制大棚溫度的恒定。例如：黃瓜適宜的生長溫度白天在25度左右，夜間則為15度左右，氣溫低于11度就會生長緩慢甚至停止生長，所以最好控制其生長溫度在22度左右最好；番茄在27度左右發芽生長最快，而夜間則在17度，相對于黃瓜其生長溫度稍高；韭菜的適應能力比較強，對溫度的需求不是太大，地溫保持在15度左右就可以滿足其生長發育；芹菜地溫則需要控制在19度左右最適宜。棚室內也有一定的溫度變化規律，受天氣影響較大，晝夜的溫差大，尤其是晴天，但是晴天棚內可以接受良好的光照，回溫迅速，陰天回溫效果就不明顯了。因此，在冬季管理棚種蔬菜一定要調節好地溫，否則溫度過低會導致蔬菜的根系停止生長，甚至凍死。
德德沐農業：不同的作物，根際土壤適宜的溫度有所差異，多數在15-25℃根系生長較好，地上部干物質積累較多。特別是冬季低溫期，夏季高溫期要關注地溫的變化，防止出現不利于作物生長的根際溫度。
