小麥穗發芽的發生與防治

王冬勤，賴 佳

(四川省成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041 )

?

小麥穗發芽的發生與防治

王冬勤，賴 佳

(四川省成都市農業技術推廣總站，四川 成都 610041 )

小麥穗發芽是一種世界性的自然災害，臨近收獲期穗發芽嚴重影響其產量和加工品質。引起小麥穗發芽的原因有兩個方面，一是外部環境因素，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等內源激素、穗部形態及籽粒特征等。針對小麥穗發芽的原因分析，建議從品種選用、適期播種、肥水調控、降漬除澇、應用化學調控制劑等方面著手防治。

小麥；穗發芽；成因；防治

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

1 穗發芽危害

穗發芽是小麥籽粒內部一系列的生理生化反應的結果。充足的水分環境下，α-淀粉酶等水解酶類的活性升高，導致胚和胚乳中蛋白質、淀粉等儲藏物質降解，進而造成產量、出粉率、沉降值等下降，影響小麥的加工品質和利用價值，對小麥生產造成巨大的經濟損失。有些小麥在成熟時雖然外觀上沒有發芽的跡象，但籽粒內部α-淀粉酶活性很高，倉庫儲存時易發生發芽或霉變等現象，播種時種子的萌芽率明顯偏低。

2 穗發芽成因分析

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

2.1 外部環境

外部環境對小麥穗發芽造成影響的因素主要有水分、溫度、光照等。

2.1.1 水分 水分是導致穗發芽的直接外因。種子的含水量和吸水速率是小麥穗發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，并且由于α-淀粉酶活性增強，儲藏物質被分解成可溶性物質，為小麥穗發芽提供了營養條件。

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

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，酚類物質發生氧化作用形成深色物質，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，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芽需要經歷一個復雜的過程，不僅受到外部環境的影響，小麥自身的生理生化特性也會對穗發芽產生重要影響。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等內源激素，穗部形態及籽粒特征等。

2.2.1 種子休眠性 種子休眠是植物為了適應環境和生存延續的一種方式，是長期自然選擇和人工選擇的結果。休眠期的長短與籽粒的穗發芽強弱呈顯著正相關。休眠期長的品種籽粒穗發芽抗性強，休眠期短或者無休眠的品種穗發芽抗性弱，易發生收獲前穗發芽現象。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胞抑制胚的生長，同時阻止水分吸收、氣體交換進而引起小麥籽粒表現為休眠性，或者通過種皮向胚內分析萌芽抑制物質等阻止籽粒萌發，誘導休眠。胚休眠是指由于胚本身需要后熟過程，或者種子內存在發芽抑制物，種子成熟后，籽粒進入休眠狀態而不直接萌芽的現象。胚的后熟可分為形態后熟與生理后熟。胚引起的休眠機理可能與籽粒內源激素平衡和特異基因的表達有關。

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。內源α-淀粉酶的活性對小麥穗發芽的影響巨大。α-淀粉酶活性低的品種穗發芽抗性強，活性高的品種則抗性弱。因此抑制內源α-淀粉酶的活性是解決小麥穗發芽的關鍵，α-淀粉酶活性可以作為穗發芽鑒定的重要指標。

2.2.3 GA和ABA等內源激素 種子休眠和萌發與植物激素有明顯關系，其中GA與ABA是調節籽粒休眠與萌芽的主要內源激素。GA與ABA對籽粒休眠與萌芽的調節作用相反，GA通過促進胚乳中儲藏物代謝，打破種子休眠，誘發萌芽；而ABA則能抑制α-淀粉酶的活性，進而抑制胚乳中儲藏物質代謝，誘發休眠。

2.2.4 穗部形態及籽粒特征 小麥穗部形態與籽粒特征影響種子吸水性，進而影響小麥收獲前穗發芽。在小麥等禾谷作物中，穗子本身的大小、彎曲程度、蠟質狀態、有無絨毛、小花開放狀態、芒的有無、穎殼的堅韌度、形狀、包裹籽粒緊實度等因素對小麥穗發芽均有不同程度的影響。

3 防治方法

小麥穗發芽由于受多種因素調控，防治難度較大，可以從品種選用、適時播種、肥水調控、降漬除澇、應用化學調控制劑等方面著手防治。

3.1 選用抗穗發芽品種

選育抗穗發芽或早熟、適應當地種植的小麥品種。一般來說，紅皮小麥品種比白皮小麥品種種子休眠時間長，穗發芽抗性更好。根據成都盆地氣候和生態特性，建議選用高產優質紅粒小麥品種川麥60、川麥104等。

3.2 適時播種，及時收獲

根據當地梅雨季節到來時間，適當早播，盡量趕在連陰梅雨天氣到來前收獲?；蛘哌m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地的雨季，減少種子穗發芽的發生。

3.3 合理肥水調控

栽播期間合理調控肥水，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芽的發生。建好田間配套溝系，確保灌排暢通，以降低田間濕度，減少穗發芽發生條件。

3.5 應用化學調控制劑

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

[1] Groos C,Gay G，Perretant MR,etal.Study of the relationship between pre-harvest sprouting and grain color by quantitative trait loci analysis in a white×red grain bread-wheat cross[J].Theoretical and Applied Genetics,2002,104:39-47.

[2] Xiao SH,Zhang XY,Yan CS,etal.Germplasm improvement for preharvest sprouting resistance in Chinese white Ograined wheat:An overview of the current strategy[J],Euphytica,2002,126:35-38.

[3] 肖世和．小麥穗發芽研究[M]．北京：中國農業科學技術出版社，2004：4-10．

[4] Neilsen M T.Effects of weather variables during maturation on pre-harvests prouting ofhard white winter wheat[J],Crop Science,1984,24:779-782.

[5] BewleyJD,Black M.Seed physiology of development and ermination[C].New York:Plenum Press.1994,199-389.

[6] Derera N F, Bhatt G M. On the problem of pre-harvest sprouting of wheat[J]. Euphytica, 1977, 26: 299-308.

[7] 孫果忠，閏長生，肖世和，等．小麥穗發芽機制研究進展．中國農業科學報，2003,5(6):13-17.

[8] Derera N F,Bhatt G M,Mcmaster G J.On the problem of pre-harvest sprouting of wheat[J]. Euphytica,1977,26:299-308.

[9] 張海峰．小麥穗發芽抗性機理與遺傳研究[J]．作物學報，1993，19(6)：523-530．

[10] Koomneef M,Benisink L,Hilhorst H.Seed dormancy and germirlation[J]. CurrO PinPlant Biol,2002，5:33-36.

[11] 肖世和．國外小麥抗穗發芽研究概況[J] ．國外農學-麥類作物，1985 (6): 13-16.

[12] 蘭秀錦，王志容．小麥抗穗發芽的鑒定及其灌漿過程中胚、種皮和穎殼三因素與籽粒發芽率的關系[J]. 四川農業大學學報,1996,14(4):533-536.

2015-5-17

王冬勤，四川農業大學小麥研究所作物遺傳育種專業農學碩士，研究生期間主要從事麥類作物穗發芽抗性相關基因研究?，F供職于成都市農業技術推廣總站糧油科，主要負責全市糧油技術推廣相關工作。