Кроме фотопериодизма, у растений наблюдается термопериодизм. Так, исследование оптимальных условий роста томата показало, что ночные температуры должны быть ниже дневных. Болезни томата, появляющиеся вследствие непрерывного освещения (хлороз, задержка роста), можно предупредить, если чередовать свет и темноту с 24-часовым циклом или изменять температуру с тем же циклом.
Установлено, что для тропических растений разница между дневными и ночными температурами должна быть 3-6°С, для растений умеренного пояса 5-7° и для растений пустынь 10°С и более.
Изучение периода перехода растений к цветению показало, что у растений с явной фотопериодической реакцией четко проявляются изменения реакции на колебание температуры. Ф. Вент полагает, что при управлении поведением растений термопериодизм следует считать более, общим механизмом, чем фотопериодизм. На основании докладов на Международном симпозиуме по биологическим часам можно утверждать, что реакция на свет и температуру у растений изменяется на протяжении суток параллельно. Таким образом, высокая и низкая температуры действуют на образование репродуктивных органов противоположно. Реакция на изменение температурного режима у растений длинного дня совпадает с фазой максимальной чувствительности к красному свету, а у растений короткого дня — с максимальной чувствительностью к темноте (Б. Швеммле). Следовательно, чередование высоких и низких температур служит регулятором внутренних часов, как и темнота.
Практический и научный интерес представляет концепция С. И. Радченко о температурных градиентах. Различают градиенты во времени, градиенты среда — растение и вертикальные градиенты. Например, при выращивайии рассады капусты в фитотроне и парниках при пониженной температуре почвы (отрицательном градиенте) растения отличались лучшими биохимическими показателями, что положительно сказалось на росте и развитии их после пересадки, урожайность на 28,6-44,4% превысила урожайность растений, выросших при положительном температурном градиенте. Урожайность других овощей при отрицательном градиенте была выше контрольных: растений салата на 98,4%, шпината на 107,1, редиса на 27,4%. Отрицательные температурные градиенты положительно сказываются и на продуктивности плодовых деревьев.
Причину однозначной реакции растения на фото- и термопериодизм, по-видимому, следует искать в изменении температурного фактора, влияющего на активность ферментной системы, метаболизм и регуляторную систему растений.
Яровизация — это реакция растения на воздействие в определенный период его жизни низких положительных температур (2-10°С). Проявляется она в ускорении наступления периода плодоношения.
Опыты Н. М. Сисакяна показали, что в листьях пшеницы в фазе кущения после яровизации наблюдается ослабление синтетической активности ферментов (синтезирующих сахарозу) и соответствующее увеличение их гидролитической активности. Другие исследования также выявили характерные закономерности в изменении активности отдельных дыхательных ферментов. В начале яровизации у озимой пшеницы в зародыше отмечается повышение активности цитохромоксидазы, позже ее активность снижается и проявляется деятельность другого фермента — аскорбиноксидазы. В листьях озимой пшеницы при посеве яровизированными семенами активность цитохромоксидазы немного меньше, чем в листьях неяровизированной пшеницы.
Полагают, что одна из причин наблюдаемых изменений у яровизированных растений — это изменение на ранних этапах онтогенеза способности клеток к образованию митохондрий.
У озимой пшеницы Мироновская 808 митохондриальная фракция, выделенная из тканей яровизированных проростков, была больше, активность окислительно-восстановительных ферментов выше, чем у неяровизированных.