水稻产生障碍型冷害,穗子是低温的敏感部位,其中花药是直接感受低温影响结实的器官,在一个穗上对低温反映也不同。障碍型冷害的敏感时期是小孢子形成初期,从水稻生育进程来看,减数分裂期与小孢子形成初期相距只有1天左右。生产上引起孕穗期不受精的短期低温处理的临界温度有下述3种情况发生不受精的起始温度在18~20℃;发生障碍型冷害的危险温度是15~17℃;完全不受精的临界温度是10~12℃。在田间昼温高,夜温低,昼夜变温与稳定低温引起的不实率有差异,当白天温度高足以补偿夜间低温时,就不会影响结实。在水稻生育过程中,遇到适温以下的低温条件,光合作用、呼吸作用受到抑制,物质代谢、能量代谢异常。试验证明低温影响净同化率,根际温度低于16℃,净同化率减少。过去对冷害机制的认识停留在代谢失调、毒素积累、酶的活性受抑制等生理变化的观点上。现在新的冷害机理认为,低温引起生物膜相变以后,生物膜损坏,引致代谢紊乱,造成伤害。有专家认为,低温使喜温作物生物膜发生相变,这是水稻对零上低温的初始反应,也是冷害的始因。由于膜的类脂类物质凝固,膜质由液晶态变为凝胶态。膜质中脂肪酸的碳氢链由无序排列变为有序排列,使生物膜厚度及外型改变,由于膜的收缩,膜面产生孔道,出现龟裂。生物膜透性增加使细胞内溶质外渗,呼吸减弱,细胞里的无氧呼吸积累乙醛、乙醇等有毒物质,致细胞受到伤害,作物生长受抑。低温持续时间短或强度不大,这种过程还是可逆的。温度回升转为正常后,膜相又转为液晶态,作物代谢恢复正常。如低温强度大持续时间长,细胞膜降解为不可逆状态,引致细胞和组织死亡。造成植株萎蔫或枯死。我国东北稻作区、华北稻作区、西北稻作区、华中稻作区、华南稻作区、西南稻作区所处地理位置南北横跨31个纬度,高低相差2700m,生长季节长短悬殊,光、温、水等生态条件各异,形成了各自的稻作制度、品种类型和种植方式,各地冷害发生频率、类型、受害程度不同。