De acordo com Bill Wiebold, agrônomo da University of Missouri Extension, os produtores de grãos devem estar cientes de como o calor afeta as plantas devido às temperaturas de três dígitos do verão.
Primeiro, de acordo com Wiebold, conceitos humanos como “índice de calor” e “sensação de” não se aplicam às plantas. O calor afeta as pessoas de maneira diferente do que as plantas.
As plantas valorizam mais a temperatura da folha do que a temperatura do ar. Segundo ele, as folhas absorvem a luz para produzir açúcares e outras substâncias necessárias à vida e ao rendimento. As plantas usam muito pouco da energia do sol. A temperatura da folha aumenta como resultado de mais energia.
A evaporação, o processo de transformar a água de um líquido para um vapor, usa muita energia e esfria as coisas. Se a temperatura do ar for inferior à temperatura da folha, a condução ocorre quando a superfície quente da folha devolve energia ao ar que a toca. Na convecção, o ar mais frio se aproxima da camada externa da folha e arranca o ar mais quente.
Wiebold afirma que a temperatura tem um impacto direto no potencial de rendimento. As reações químicas que as plantas precisam para viver são controladas por enzimas, que são proteínas. A temperatura tem um efeito nas taxas dessas reações. A 26 °C, por exemplo, o crescimento da planta e o ganho de peso são maiores do que a 10 °C. Em altas temperaturas, as formas tridimensionais das enzimas vegetais podem mudar ou deformar.
De acordo com Wiebold, a fritura de um ovo é um exemplo extremo de como a temperatura afeta a proteína. A proteína do ovo muda de forma e solidifica quando aquecida. Embora menos perceptíveis, as temperaturas foliares elevadas alteram a forma das enzimas vegetais, prejudicando sua eficácia.
Os agrônomos pensam em 30 °C. a temperatura ideal para o desenvolvimento do milho e da soja. Temperaturas superiores a 30 °C. reduzem o potencial de rendimento ao desacelerar reações importantes, como as que estão envolvidas na fotossíntese.
De acordo com Wiebold, em dias claros e ensolarados com pouco vento, as temperaturas das folhas freqüentemente excedem as temperaturas do ar durante o dia. A evaporação ocorre com rapidez suficiente com suprimentos de umidade adequados para manter as temperaturas das folhas próximas à temperatura do ar.
No entanto, a água pode não evaporar rápido o suficiente para resfriar a folha se não houver muita umidade presente. A temperatura da folha aumenta como resultado. Quando a temperatura do ar é alta, tanto a condução quanto a convecção são incapazes de dissipar efetivamente o calor da folha.
Existem várias maneiras pelas quais as plantas respondem a altas temperaturas em suas folhas. Milho e outras gramíneas enrolam suas folhas em cilindros para reduzir a quantidade de área de superfície exposta à luz. Além disso, as folhas se inclinam para cima. Plantas com folhas expansivas como a soja, por exemplo, não rolam. Em vez disso, eles viram suas folhas planas para que fiquem paralelas à luz do sol que entra.
A soja e outras plantas de folhas largas viram suas folhas para que as superfícies inferiores de cor mais clara fiquem voltadas para cima para refletir a luz se o estresse térmico continuar. Isso limita a exposição à luz solar e reduz a temperatura da folha. A evaporação da água também é reduzida quando a temperatura da folha diminui.
Wiebold afirma que, na maioria das vezes, as altas temperaturas têm pouco efeito direto sobre o rendimento das culturas. No entanto, quando as temperaturas excedem 30°C, a produtividade do milho e da soja pode diminuir, como ocorre frequentemente neste verão.
Segundo ele, a respiração e a fotossíntese são duas formas menos óbvias de as altas temperaturas afetarem os organismos. A fotossíntese é referida como “receita” e a respiração como “despesa” no mundo das plantas. “Receita líquida” refere-se à diferença, ou fotossíntese líquida. A alta fotossíntese líquida resulta em altos rendimentos dentro do razoável.
Para queimar açúcares e gerar energia para uma variedade de processos vitais, as plantas requerem alguma respiração. No entanto, como ele queima ou oxida os açúcares que poderiam ser armazenados nas sementes como rendimento, parte da respiração é desperdiçada. O “rendimento líquido” da planta é reduzido pelas altas temperaturas, que alimentam mais a respiração do que a fotossíntese. Isso é especialmente verdadeiro à noite, quando a fotossíntese não está ocorrendo. As plantas não são afetadas pelo efeito das noites quentes no rendimento.
As plantas também não têm nenhum significado para a palavra “parece”. As plantas podem se beneficiar da alta umidade diurna porque reduz o estresse hídrico devido à menor evaporação. As temperaturas do ar caem mais lentamente quando há muita umidade à noite. Temperaturas acima dos 26 ºC não são incomuns. Nas noites de verão, quando o ponto de orvalho está acima dos 21 °C e a umidade é alta. Portanto, embora as plantas não “sintam” um alto índice de calor, sua respiração aumentada demonstra a lenta queda de temperatura durante as noites de alta umidade.