尤 娟 (昆山市農業技術推廣中心,江蘇省蘇州市 215300)
凌學林 (昆山市巴城鎮農業服務中心,江蘇省蘇州市 215300)
劉建芳 (昆山市千燈鎮農業服務中心,江蘇省蘇州市 215300)
小麥是我國重要的旱地糧食作物。近年來,我國小麥的品質得到進一步提升,產量也持續穩定增長。但在實際生產中,小麥生育期內遭遇漬害的現象多發[1],輕者影響小麥正常生長,重者給小麥產量和品質造成巨大損失,這給小麥生產帶來了極大的影響。因此,研究人員就漬害對小麥生產的影響展開了許多探索與研究,筆者擬對前人的研究成果進行總結,并提出小麥抗漬生產的應對措施,以期為實現小麥高產、優質提供參考。
小麥漬害,是指在多雨或地勢低洼、排水不暢的地區,因地下水位高,引起根系層土壤水分含量過高,使小麥根系長期缺氧,導致其不能正常生長的災害現象,又稱為濕害、暗澇。因漬害發生時小麥所處的生育時期不同,因此漬害對小麥生長發育、產量和品質的影響也不同。
1.1.1 漬害對小麥種子播后出苗的影響
在小麥播種后發生漬害,會導致土壤環境發生變化,如通氣不良,導致種子在萌發過程中無氧呼吸產生的有害物質不斷積累,從而造成燜種、爛芽,小麥出苗率降低,麥苗素質下降[2-3]。
1.1.2 漬害對小麥根系生長和養分吸收的影響
根系是小麥漬害最敏感的部位,不僅是漬害發生時首先受影響的部位,也是恢復水分環境后,決定小麥植株是否能恢復正常生長的關鍵器官[4]。在漬害發生后,小麥根系處于缺氧環境,從而引發小麥根系細胞膜破壞等一系列生理反應[5],使根系對N、P、K等礦質元素的吸收能力減弱[6-8],長期漬害脅迫會造成根系生長受阻、干物重下降,甚至引起根系衰亡[5,9]。同時,不同生育期的小麥根系對漬害的反應不同。例如,在小麥拔節前發生漬害,會誘導根系形成通氣組織,緩解漬害的影響[10],并促進次生根的發生,維持根系的吸收性能;在漬害脅迫解除后,根系極易恢復活力,對小麥植株生長和產量影響不大[11]。而在小麥拔節后特別是孕穗期后發生漬害,根系對漬害的適應性下降,次生根發生能力降低,長期漬害脅迫會造成根系早衰,對小麥植株生長和產量形成的影響較大[9,11-12]。
1.1.3 漬害對小麥葉片生長、光合性能和干物質積累與分配的影響
小麥長期淹水后,會使葉片氣孔關閉,蒸騰速率、葉片含水量和葉綠素含量均下降,葉片黃化衰亡,單株綠葉數減少。其中,在苗期發生漬害,會影響未定型葉片的生長;在拔節后發生漬害,則會加速已定型葉片的死亡,從而造成小麥植株光合能力下降[13];在漬害發生時,小麥頂部第一張葉的光合作用在孕穗期和灌漿期下降最迅速[14];在灌漿期發生漬害,會加速旗葉衰老[15],且開花前營養器官貯藏物質向籽粒中的運轉量和運轉速率也會下降[16],從而導致粒重下降。
1.2.1 漬害對產量的影響
不同生育時期發生漬害對小麥產量的影響不同,其中,在越冬前苗期發生漬害,對小麥產量的影響相對較小,而拔節至開花期發生漬害,則小麥因受漬害影響導致減產最嚴重[11,17]。
1.2.2 漬害對有效穗數的影響
在小麥分蘗至拔節期發生長期漬害脅迫,會導致小麥分蘗期分蘗受到抑制,且在拔節孕穗期會加劇分蘗消亡[17],最終導致有效穗數下降;而在小麥進入孕穗期后發生漬害,則對有效穗數的影響不大[18]。
1.2.3 漬害對穗粒結構的影響
從穗粒結構來看,在小麥分蘗至拔節期發生漬害,會延緩小麥幼穗的發育,但對小穗數的影響不大[17];在拔節至孕穗期發生漬害,對小麥幼穗的發育進程無明顯影響,但穗粒數、結實率和千粒重會下降[11];在孕穗期發生漬害,會導致穗粒數銳減[18-19],籽粒灌漿速率下降,灌漿期縮短,千粒重顯著降低[18];在灌漿期發生漬害,會影響小麥旗葉的光合性能[15],降低灌漿速率,延長灌漿期,從而顯著降低千粒重[20]。
漬害對小麥品質產生影響的時期主要在小麥揚花之后。例如,在小麥開花后發生漬害,會導致籽粒蛋白質和淀粉的含量降低,蛋白質谷醇比和淀粉支直比下降,濕面筋含量、沉降值和降落值減少[21],面粉亮度下降、紅度和灰度增加[24],商品外觀品質下降,且短期漬害[22]與長期漬害脅迫[23]對小麥籽粒品質的影響趨勢一致。
鑒于漬害對小麥生長發育及產量的影響,且隨著脅迫持續時間的延長而加劇[25],故在小麥漬害發生后,應及時開溝降漬(“麥田一套溝,從種喊到收”,開溝降漬是最根本、最直接的農藝措施,也是小麥大面積生產上最常用的漬害補救措施,對小麥各生育期的漬害發生均有明顯補救效果),以有效解除漬害脅迫,改善土壤透氣性,恢復根系活力。同時,針對小麥播種出苗期發生的漬害,除開溝降漬外,還可選用抗漬品種[26]、適當增加播種量等措施,以提高出苗率和成苗率,保證田間基本苗數。此外,針對小麥開花后發生的漬害,可進行開花前短期漬水預處理,以有效提高小麥開花后對漬害的抗性[27],緩解漬害對小麥產量和品質的影響[28]。
漬害除了會造成根系環境不良外,還會導致土壤有效營養元素的淋失增加,致使土壤營養元素供應能力下降,故需及時施肥[29],且施肥的抗漬害效果因漬害發生時期、施肥時期和施肥方式的不同而有所差異。例如,小麥在拔節期植株根系的恢復能力強,發生漬害后,及時施用復合肥或尿素,對恢復穗數、每穗粒數和粒重具有較好的補救效果[25];進入揚花期后發生漬害,由于小麥根系早衰,增施氮肥和復合肥對漬害的緩解效果并不明顯[25];在小麥拔節孕穗期追施肥料,可減輕孕穗期漬害對小麥結實特性和產量的影響[30];在小麥開花后發生漬害,葉面噴施氮肥可顯著提高小麥根系活力、葉片的葉綠素含量和凈光合速率,有效緩解漬害影響,從而增加穗粒數、千粒重和籽粒產量[31]。
施用生長調節劑,也是緩解小麥漬害影響的有效途徑,且小麥不同生育期宜選用不同種類的生長調節劑。例如,在小麥播種前,可使用壯苗劑或γ-氨基丁酸進行種子處理,以減輕漬害、提高出苗率[32]和苗期抗漬能力[32-33];在小麥苗期發生漬害時,可對地上部噴施細胞分裂素類生長調節劑,可有效緩解植株的衰老進程[34];有研究表明,在漬害發生前10 d對小麥進行乙烯處理,可明顯提高小麥的抗漬能力[35];在小麥孕穗期發生漬害前后,噴施油菜素內酯[36],可有效緩解漬害的影響,減小產量損失;噴施細胞分裂素類物質,可有效緩解小麥在孕穗期、開花期及開花后的漬害[31,37-38]影響;鑒于生長調節劑與肥料的施用效果具有交互作用,兩者混合施用對漬害后小麥植株的恢復作用優于單獨施用[31,39]。
糧食安全是國家安全的重要基石,小麥作為主要糧食作物,實現其優質高產是小麥生產的重要目標。因此,小麥生產上應采取防范漬害發生的有力措施,并在漬害發生后及時采取補救措施,可有效減輕甚至避免漬害對小麥生長、產量和品質的影響,從而有助于穩定漬害多發地區的小麥生產。