小麦穗发芽的发生与防治

王冬勤，赖 佳

(四川省成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041 )



小麦穗发芽的发生与防治

王冬勤，赖 佳

(四川省成都市农业技术推广总站，四川 成都 610041 )

小麦穗发芽是一种世界性的自然灾害，临近收获期穗发芽严重影响其产量和加工品质。引起小麦穗发芽的原因有两个方面，一是外部环境因素，包括水分、温度、光照等；二是小麦自身的生理生化特性，包括种子的休眠性、α-淀粉酶活性极其抑制剂、GA和ABA等内源激素、穗部形态及籽粒特征等。针对小麦穗发芽的原因分析，建议从品种选用、适期播种、肥水调控、降渍除涝、应用化学调控制剂等方面着手防治。

小麦；穗发芽；成因；防治

小麦穗发芽是指小麦从成熟期到收获前一段时间，遭遇阴雨或潮湿环境，籽粒在穗上萌动发芽的现象。穗发芽在世界范围内均有发生，尤其是收获季节易降雨的地区，如北欧和西欧沿海地区、加拿大的萨斯坎切温、安大略和曼尼托巴地区，美国的华盛顿、沃勒冈、密西根和纽约，澳大利的东部小麦带，都是穗发芽威胁特别严重的地区。在我国，长江中下游、西南冬麦区和东北春麦区是穗发芽危害频繁和严重的地区，黄淮和北部冬麦区也偶有发生。

1 穗发芽危害

穗发芽是小麦籽粒内部一系列的生理生化反应的结果。充足的水分环境下，α-淀粉酶等水解酶类的活性升高，导致胚和胚乳中蛋白质、淀粉等储藏物质降解，进而造成产量、出粉率、沉降值等下降，影响小麦的加工品质和利用价值，对小麦生产造成巨大的经济损失。有些小麦在成熟时虽然外观上没有发芽的迹象，但籽粒内部α-淀粉酶活性很高，仓库储存时易发生发芽或霉变等现象，播种时种子的萌芽率明显偏低。

2 穗发芽成因分析

引起小麦穗发芽的原因有两个方面：一是外部环境因素；二是小麦自身的生理生化特性。

2.1 外部环境

外部环境对小麦穗发芽造成影响的因素主要有水分、温度、光照等。

2.1.1 水分 水分是导致穗发芽的直接外因。种子的含水量和吸水速率是小麦穗发芽的重要决定因素之一。小麦通过吸水膨胀作用，种皮被软化，通透性增强，并且由于α-淀粉酶活性增强，储藏物质被分解成可溶性物质，为小麦穗发芽提供了营养条件。

2.1.2 温度 温度是穗发芽的主要调节因子。籽粒收获后的发芽能力会受到发育期间和萌芽期间大气温度的影响。一般籽粒发育期间的低温(≤10℃)或者萌发期间的高温(≥26℃)有助于休眠，反之则会打破休眠，促进萌芽。

2.1.3 光照 光照变化影响种皮的厚度和颜色。在籽粒干燥过程中，酚类物质发生氧化作用形成深色物质，造成种皮颜色变化的同时也降低了种皮的渗透性，而种皮的硬度与种子的干燥程度有关，种子越干燥，种皮硬度越高，反之越低。光照还可以影响种子的激素水平与敏感性。

2.2 小麦自身的生理生化特性

小麦籽粒在穗子上发芽需要经历一个复杂的过程，不仅受到外部环境的影响，小麦自身的生理生化特性也会对穗发芽产生重要影响。其中包括小麦种子的休眠性、α-淀粉酶活性及其抑制剂，GA和ABA等内源激素，穗部形态及籽粒特征等。

2.2.1 种子休眠性 种子休眠是植物为了适应环境和生存延续的一种方式，是长期自然选择和人工选择的结果。休眠期的长短与籽粒的穗发芽强弱呈显著正相关。休眠期长的品种籽粒穗发芽抗性强，休眠期短或者无休眠的品种穗发芽抗性弱，易发生收获前穗发芽现象。休眠主要分为两种类型：种皮引起的休眠和胚休眠。

种皮引起的休眠主要是通过种皮细胞抑制胚的生长，同时阻止水分吸收、气体交换进而引起小麦籽粒表现为休眠性，或者通过种皮向胚内分析萌芽抑制物质等阻止籽粒萌发，诱导休眠。胚休眠是指由于胚本身需要后熟过程，或者种子内存在发芽抑制物，种子成熟后，籽粒进入休眠状态而不直接萌芽的现象。胚的后熟可分为形态后熟与生理后熟。胚引起的休眠机理可能与籽粒内源激素平衡和特异基因的表达有关。

2.2.2 α-淀粉酶活性及其抑制剂 淀粉是小麦籽粒中最主要的储藏物质。内源α-淀粉酶的活性对小麦穗发芽的影响巨大。α-淀粉酶活性低的品种穗发芽抗性强，活性高的品种则抗性弱。因此抑制内源α-淀粉酶的活性是解决小麦穗发芽的关键，α-淀粉酶活性可以作为穗发芽鉴定的重要指标。

2.2.3 GA和ABA等内源激素 种子休眠和萌发与植物激素有明显关系，其中GA与ABA是调节籽粒休眠与萌芽的主要内源激素。GA与ABA对籽粒休眠与萌芽的调节作用相反，GA通过促进胚乳中储藏物代谢，打破种子休眠，诱发萌芽；而ABA则能抑制α-淀粉酶的活性，进而抑制胚乳中储藏物质代谢，诱发休眠。

2.2.4 穗部形态及籽粒特征 小麦穗部形态与籽粒特征影响种子吸水性，进而影响小麦收获前穗发芽。在小麦等禾谷作物中，穗子本身的大小、弯曲程度、蜡质状态、有无绒毛、小花开放状态、芒的有无、颖壳的坚韧度、形状、包裹籽粒紧实度等因素对小麦穗发芽均有不同程度的影响。

3 防治方法

小麦穗发芽由于受多种因素调控，防治难度较大，可以从品种选用、适时播种、肥水调控、降渍除涝、应用化学调控制剂等方面着手防治。

3.1 选用抗穗发芽品种

选育抗穗发芽或早熟、适应当地种植的小麦品种。一般来说，红皮小麦品种比白皮小麦品种种子休眠时间长，穗发芽抗性更好。根据成都盆地气候和生态特性，建议选用高产优质红粒小麦品种川麦60、川麦104等。

3.2 适时播种，及时收获

根据当地梅雨季节到来时间，适当早播，尽量赶在连阴梅雨天气到来前收获。或者适期迟播，连阴雨天气到来时，小麦成熟度较低，使小麦成熟期尽量躲过当地的雨季，减少种子穗发芽的发生。

3.3 合理肥水调控

栽播期间合理调控肥水，防止肥料施用过迟、过多，造成小麦贪青迟熟。

3.4 降渍除涝

在栽培管理上，凡一切降渍防倒的措施均有利于减少田间穗发芽的发生。建好田间配套沟系，确保灌排畅通，以降低田间湿度，减少穗发芽发生条件。

3.5 应用化学调控制剂

在目前白皮小麦抗穗发芽能力普遍偏弱的情况下，采用化学防治也是防止穗发芽的一种较为简便而有效的手段。应用较多的是多效唑和穗萌抑制剂，在小麦花后一定时期内喷施，可以控制穗发芽。

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2015-5-17

王冬勤，四川农业大学小麦研究所作物遗传育种专业农学硕士，研究生期间主要从事麦类作物穗发芽抗性相关基因研究。现供职于成都市农业技术推广总站粮油科，主要负责全市粮油技术推广相关工作。