小麥穗發(fā)芽的發(fā)生與防治

王冬勤，賴 佳

(四川省成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041 )

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小麥穗發(fā)芽的發(fā)生與防治

王冬勤，賴 佳

(四川省成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，四川 成都 610041 )

小麥穗發(fā)芽是一種世界性的自然災(zāi)害，臨近收獲期穗發(fā)芽嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和加工品質(zhì)。引起小麥穗發(fā)芽的原因有兩個方面，一是外部環(huán)境因素，包括水分、溫度、光照等；二是小麥自身的生理生化特性，包括種子的休眠性、α-淀粉酶活性極其抑制劑、GA和ABA等內(nèi)源激素、穗部形態(tài)及籽粒特征等。針對小麥穗發(fā)芽的原因分析，建議從品種選用、適期播種、肥水調(diào)控、降漬除澇、應(yīng)用化學(xué)調(diào)控制劑等方面著手防治。

小麥；穗發(fā)芽；成因；防治

小麥穗發(fā)芽是指小麥從成熟期到收獲前一段時間，遭遇陰雨或潮濕環(huán)境，籽粒在穗上萌動發(fā)芽的現(xiàn)象。穗發(fā)芽在世界范圍內(nèi)均有發(fā)生，尤其是收獲季節(jié)易降雨的地區(qū)，如北歐和西歐沿海地區(qū)、加拿大的薩斯坎切溫、安大略和曼尼托巴地區(qū)，美國的華盛頓、沃勒岡、密西根和紐約，澳大利的東部小麥帶，都是穗發(fā)芽威脅特別嚴(yán)重的地區(qū)。在我國，長江中下游、西南冬麥區(qū)和東北春麥區(qū)是穗發(fā)芽危害頻繁和嚴(yán)重的地區(qū)，黃淮和北部冬麥區(qū)也偶有發(fā)生。

1 穗發(fā)芽危害

穗發(fā)芽是小麥籽粒內(nèi)部一系列的生理生化反應(yīng)的結(jié)果。充足的水分環(huán)境下，α-淀粉酶等水解酶類的活性升高，導(dǎo)致胚和胚乳中蛋白質(zhì)、淀粉等儲藏物質(zhì)降解，進(jìn)而造成產(chǎn)量、出粉率、沉降值等下降，影響小麥的加工品質(zhì)和利用價值，對小麥生產(chǎn)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。有些小麥在成熟時雖然外觀上沒有發(fā)芽的跡象，但籽粒內(nèi)部α-淀粉酶活性很高，倉庫儲存時易發(fā)生發(fā)芽或霉變等現(xiàn)象，播種時種子的萌芽率明顯偏低。

2 穗發(fā)芽成因分析

引起小麥穗發(fā)芽的原因有兩個方面：一是外部環(huán)境因素；二是小麥自身的生理生化特性。

2.1 外部環(huán)境

外部環(huán)境對小麥穗發(fā)芽造成影響的因素主要有水分、溫度、光照等。

2.1.1 水分 水分是導(dǎo)致穗發(fā)芽的直接外因。種子的含水量和吸水速率是小麥穗發(fā)芽的重要決定因素之一。小麥通過吸水膨脹作用，種皮被軟化，通透性增強(qiáng)，并且由于α-淀粉酶活性增強(qiáng)，儲藏物質(zhì)被分解成可溶性物質(zhì)，為小麥穗發(fā)芽提供了營養(yǎng)條件。

2.1.2 溫度 溫度是穗發(fā)芽的主要調(diào)節(jié)因子。籽粒收獲后的發(fā)芽能力會受到發(fā)育期間和萌芽期間大氣溫度的影響。一般籽粒發(fā)育期間的低溫(≤10℃)或者萌發(fā)期間的高溫(≥26℃)有助于休眠，反之則會打破休眠，促進(jìn)萌芽。

2.1.3 光照 光照變化影響種皮的厚度和顏色。在籽粒干燥過程中，酚類物質(zhì)發(fā)生氧化作用形成深色物質(zhì)，造成種皮顏色變化的同時也降低了種皮的滲透性，而種皮的硬度與種子的干燥程度有關(guān)，種子越干燥，種皮硬度越高，反之越低。光照還可以影響種子的激素水平與敏感性。

2.2 小麥自身的生理生化特性

小麥籽粒在穗子上發(fā)芽需要經(jīng)歷一個復(fù)雜的過程，不僅受到外部環(huán)境的影響，小麥自身的生理生化特性也會對穗發(fā)芽產(chǎn)生重要影響。其中包括小麥種子的休眠性、α-淀粉酶活性及其抑制劑，GA和ABA等內(nèi)源激素，穗部形態(tài)及籽粒特征等。

2.2.1 種子休眠性 種子休眠是植物為了適應(yīng)環(huán)境和生存延續(xù)的一種方式，是長期自然選擇和人工選擇的結(jié)果。休眠期的長短與籽粒的穗發(fā)芽強(qiáng)弱呈顯著正相關(guān)。休眠期長的品種籽粒穗發(fā)芽抗性強(qiáng)，休眠期短或者無休眠的品種穗發(fā)芽抗性弱，易發(fā)生收獲前穗發(fā)芽現(xiàn)象。休眠主要分為兩種類型：種皮引起的休眠和胚休眠。

種皮引起的休眠主要是通過種皮細(xì)胞抑制胚的生長，同時阻止水分吸收、氣體交換進(jìn)而引起小麥籽粒表現(xiàn)為休眠性，或者通過種皮向胚內(nèi)分析萌芽抑制物質(zhì)等阻止籽粒萌發(fā)，誘導(dǎo)休眠。胚休眠是指由于胚本身需要后熟過程，或者種子內(nèi)存在發(fā)芽抑制物，種子成熟后，籽粒進(jìn)入休眠狀態(tài)而不直接萌芽的現(xiàn)象。胚的后熟可分為形態(tài)后熟與生理后熟。胚引起的休眠機(jī)理可能與籽粒內(nèi)源激素平衡和特異基因的表達(dá)有關(guān)。

2.2.2 α-淀粉酶活性及其抑制劑 淀粉是小麥籽粒中最主要的儲藏物質(zhì)。內(nèi)源α-淀粉酶的活性對小麥穗發(fā)芽的影響巨大。α-淀粉酶活性低的品種穗發(fā)芽抗性強(qiáng)，活性高的品種則抗性弱。因此抑制內(nèi)源α-淀粉酶的活性是解決小麥穗發(fā)芽的關(guān)鍵，α-淀粉酶活性可以作為穗發(fā)芽鑒定的重要指標(biāo)。

2.2.3 GA和ABA等內(nèi)源激素 種子休眠和萌發(fā)與植物激素有明顯關(guān)系，其中GA與ABA是調(diào)節(jié)籽粒休眠與萌芽的主要內(nèi)源激素。GA與ABA對籽粒休眠與萌芽的調(diào)節(jié)作用相反，GA通過促進(jìn)胚乳中儲藏物代謝，打破種子休眠，誘發(fā)萌芽；而ABA則能抑制α-淀粉酶的活性，進(jìn)而抑制胚乳中儲藏物質(zhì)代謝，誘發(fā)休眠。

2.2.4 穗部形態(tài)及籽粒特征 小麥穗部形態(tài)與籽粒特征影響種子吸水性，進(jìn)而影響小麥?zhǔn)斋@前穗發(fā)芽。在小麥等禾谷作物中，穗子本身的大小、彎曲程度、蠟質(zhì)狀態(tài)、有無絨毛、小花開放狀態(tài)、芒的有無、穎殼的堅(jiān)韌度、形狀、包裹籽粒緊實(shí)度等因素對小麥穗發(fā)芽均有不同程度的影響。

3 防治方法

小麥穗發(fā)芽由于受多種因素調(diào)控，防治難度較大，可以從品種選用、適時播種、肥水調(diào)控、降漬除澇、應(yīng)用化學(xué)調(diào)控制劑等方面著手防治。

3.1 選用抗穗發(fā)芽品種

選育抗穗發(fā)芽或早熟、適應(yīng)當(dāng)?shù)胤N植的小麥品種。一般來說，紅皮小麥品種比白皮小麥品種種子休眠時間長，穗發(fā)芽抗性更好。根據(jù)成都盆地氣候和生態(tài)特性，建議選用高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)紅粒小麥品種川麥60、川麥104等。

3.2 適時播種，及時收獲

根據(jù)當(dāng)?shù)孛酚昙竟?jié)到來時間，適當(dāng)早播，盡量趕在連陰梅雨天氣到來前收獲。或者適期遲播，連陰雨天氣到來時，小麥成熟度較低，使小麥成熟期盡量躲過當(dāng)?shù)氐挠昙?，減少種子穗發(fā)芽的發(fā)生。

3.3 合理肥水調(diào)控

栽播期間合理調(diào)控肥水，防止肥料施用過遲、過多，造成小麥貪青遲熟。

3.4 降漬除澇

在栽培管理上，凡一切降漬防倒的措施均有利于減少田間穗發(fā)芽的發(fā)生。建好田間配套溝系，確保灌排暢通，以降低田間濕度，減少穗發(fā)芽發(fā)生條件。

3.5 應(yīng)用化學(xué)調(diào)控制劑

在目前白皮小麥抗穗發(fā)芽能力普遍偏弱的情況下，采用化學(xué)防治也是防止穗發(fā)芽的一種較為簡便而有效的手段。應(yīng)用較多的是多效唑和穗萌抑制劑，在小麥花后一定時期內(nèi)噴施，可以控制穗發(fā)芽。

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2015-5-17

王冬勤，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所作物遺傳育種專業(yè)農(nóng)學(xué)碩士，研究生期間主要從事麥類作物穗發(fā)芽抗性相關(guān)基因研究?，F(xiàn)供職于成都市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站糧油科，主要負(fù)責(zé)全市糧油技術(shù)推廣相關(guān)工作。