環(huán)境脅迫對新疆春小麥產(chǎn)量和品質的影響及其防御對策

葉玉香　史豐疆　于波

摘要 闡述了影響新疆春小麥產(chǎn)量水平和商品品質的環(huán)境脅迫（包括氣候脅迫、生物脅迫）形成機理，并提出防御對策，以期為大田生產(chǎn)提供依據(jù)。

關鍵詞 春小麥；環(huán)境脅迫；氣候脅迫；生物脅迫；影響；防御對策；新疆

中圖分類號 S162.5+3 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）16-0212-03

隨著新疆維吾爾自治區(qū)氣候條件的不斷變化，環(huán)境脅迫和生物脅迫越來越危害著小麥產(chǎn)量水平和商品品質，異常的氣候、新的生理小種、不明的病蟲草害威脅向人們提出了新的挑戰(zhàn)。為此，本文對影響新疆地區(qū)小麥產(chǎn)量水平和商品品質的氣候脅迫及生物脅迫形成機理作一分析，并提出防御對策，希望能為大田生產(chǎn)提供參考。

1 氣候脅迫及其防御對策

新疆春麥區(qū)分布地域廣闊，生態(tài)條件差異較大，受氣候因子的影響不盡相同，自然災害時有發(fā)生。氣候因子顯著偏離作物適宜的生活條件，使正常的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質受到影響的氣候現(xiàn)象即為氣候脅迫。

1.1 高溫及干熱風

1.1.1 高溫及干熱風脅迫春小麥發(fā)育過程。由于環(huán)境溫度過高，影響正常生長發(fā)育，導致產(chǎn)量降低或品質下降，因而稱之為高溫脅迫。而高溫、低濕并伴有一定風力的干熱風對小麥生長發(fā)育脅迫更為嚴重。我國西北麥區(qū)，小麥灌漿成熟期間常常遇到連續(xù)幾天干熱的西南風或偏東風勁吹，天氣燥熱異常。這種干熱風當?shù)匾卜Q“火風”“旱風”“熱風”“干旱風”等。干熱風發(fā)生時，高溫、低濕和大風三者結合使小麥受害，我國北方部分省、自治區(qū)春小麥干熱風指標如表1所示。

（1）干熱風類型。一是高溫低濕型。天氣晴朗，太陽輻射強度大，增溫迅速，風力強，水分蒸發(fā)大，致使小麥逼熟、旱死、千粒重下降。二是雨后枯熟型。雨后猛晴，形成高溫、低濕，蒸騰強烈，是雨、熱配合作用下發(fā)生的現(xiàn)象。一般雨后最高溫度可升至27～29 ℃，14：00空氣相對濕度為40%左右，引起小麥青枯。

（2）干熱風易發(fā)生地區(qū)。多見于西北部分地區(qū)，河西走廊和吐魯番等地區(qū)是干熱風重災區(qū)。干熱風多發(fā)生在6月底至7月中旬，均在小麥灌漿成熟的中后期。這個時期是決定粒重形成的關鍵期。在高溫低濕及大風的條件下，小麥莖葉干枯，光能利用率降低，根系呼吸受阻，肥水吸收能力下降，籽粒灌漿期縮短，千粒重下降。

（3）干熱風危害的決定因素。干熱風對小麥的危害程度是多種因素綜合影響的結果，主要有以下3個方面：一是干熱風出現(xiàn)的時期、強度和持續(xù)時間；二是小麥品種特性，發(fā)育時期和生長狀況；三是發(fā)生地點的地形、下墊面性質、土壤及肥水管理狀況等。同樣的干熱風過程和強度在不同年份、不同地區(qū)、不同品種之間，受害程度也不相同。

1.1.2 高溫及干熱風防御對策。

（1）適時早播。使春小麥生長成熟期提前，可以避免一些地區(qū)干熱風的危害。合理施肥灌水，培育壯苗和促進根系發(fā)育，結合養(yǎng)根、護葉，能增強小麥抗逆能力。在干熱風來臨之前，適時、適量澆好“麥黃水”，不僅能改善農(nóng)田小氣候，還能減輕干熱風危害。

（2）選育良種。不同品種之間抗干熱風能力差異較大，可根據(jù)各地自然條件選用抗逆能力強的早、中、晚熟品種，并進行合理搭配，使灌漿成熟期提前避開干熱風危害時間。中稈品種自我調節(jié)能力一般較矮稈品種強，有利于抵抗干熱風危害。

（3）營造防護林。根據(jù)新疆對防護林作用效果測定，與無防護林相比，在樹高5 m情況下，田間風速可以降低1～3 m/s，相對濕度能增加8～10個百分點，溫度降低2 ℃左右，干熱風危害明顯減輕，小麥產(chǎn)量損失可減少3%～10%。

（4）調整作物布局。在干熱風常發(fā)地區(qū)，根據(jù)生態(tài)特點調整作物布局和種植制度，如在干熱風嚴重地區(qū)將一部分春麥區(qū)改為冬麥，使其成熟提前，能避免干熱風危害。

（5）噴灑化學藥劑。如小麥種子采用石油助長劑進行浸種、拌種可減輕干熱風的危害。小麥生長后期，在干熱風可能來臨之前，噴施石油助長劑或磷酸二氫鉀或氯化鈣溶液等，能提高小麥生理功能，增強抗干熱風能力。

1.2 低溫冷害及霜凍

1.2.1 低溫冷害及霜凍對春小麥的危害。

（1）低溫冷害。低溫冷害是春小麥生育期間，氣溫遠低于生活要求（但仍在0 ℃以上），引起某一生育階段延遲或生殖器官破壞、減產(chǎn)的氣候狀態(tài)（條件）。在一定低溫條件下可以產(chǎn)生冷害（生理受到危害）。低溫冷害的類型：一種是低溫、寡照、多雨的“濕冷型”天氣；另一種是天氣晴朗，有明顯降溫的“晴冷型”。低溫冷害的程度與低溫強度和持續(xù)時間以及與品種生育時期有密切關系。小麥開花期如溫度降到10 ℃以下時受精過程停止。灌漿期低于20 ℃時，灌漿速度降低[1]。藥隔期低溫導致穗數(shù)顯著下降是小麥減產(chǎn)的主要原因。

（2）小麥霜凍。霜凍是一種短時間的低溫凍害[2]。因為霜凍發(fā)生在小麥生長期間，溫度降到0 ℃以下的時間僅幾分鐘到幾小時，所以與凍害有所不同。由于各地氣候條件和種植制度差異很大，小麥多個生育階段的環(huán)境溫度不盡相同，小麥霜凍在苗期、拔節(jié)期、開花期、灌漿期均可能發(fā)生。春小麥出苗后，隨著需要低溫時期的結束，抗寒能力逐漸降低，若遇到強寒流天氣，葉溫下降。如溫度不太低，天氣回暖后葉片仍能恢復生長；若低溫強度大（<-7 ℃），植株體溫降到0 ℃以下引起傷害。受凍葉片變?yōu)樯罹G色，葉尖逐漸失水干枯死亡。拔節(jié)期，幼穗進入小花分化期，小麥抗低溫能力顯著下降，若有冷空氣侵入而形成寒潮，則受霜凍影響損失嚴重。

1.2.2 低溫冷害及霜凍的防御對策。

（1）掌握低溫變化規(guī)律，調整作物布局。掌握低溫出現(xiàn)的時段和頻率及分布特點，合理布局早、中、晚小麥品種以及確定適宜的播種方式和時期，以避免或減輕低溫的影響。

（2）利用和改善生態(tài)環(huán)境條件，增強小麥抵抗低溫能力。如利用不同地形、不同坡向、不同山谷和不同海拔高度的不同小氣候條件，減輕或防御低溫冷害。endprint

（3）運用栽培技術防御低溫冷害。根據(jù)當?shù)刭Y源特點，合理安排作物種植制度。健壯的小麥植株能增強抵抗低溫的能力，應采用合理的栽培措施培育壯苗。

（4）根據(jù)氣候預報合理決策。通過科學的低溫預報，預測低溫出現(xiàn)的時間和強度，從而確定采用優(yōu)良的品種和適宜的措施。如合理灌水調節(jié)溫度、噴灑化學保溫劑減少水分蒸發(fā)、降低低溫強度等。苗期一旦受凍霜危害，應酌情灌水和追施氮肥，以促進麥苗恢復生長，減少損失。

（5）采用農(nóng)業(yè)措施。受低溫冷害的麥田，只要麥苗分蘗節(jié)未凍死，隨著溫度的升高，很快會長葉、長蘗，仍可能得到較好收成。應當采用及時灌水和追施氮肥等措施，施足養(yǎng)分，減少脫水。

1.3 水分脅迫

水分脅迫是指春小麥生長發(fā)育過程中，由于環(huán)境水分過多或者過少而使農(nóng)作物正常的生長發(fā)育、產(chǎn)量及品質受到影響。除氣候影響外，不良的栽培措施也可以造成水分脅迫。田間小麥水分脅迫通常有土壤干旱和土壤濕害2種，這里主要討論土壤干旱對春小麥的危害及防御措施。

1.3.1 土壤干旱對春小麥的危害。春季旱情影響適期播種、出苗，造成缺苗斷壟，麥苗生長纖弱、分蘗少，甚至麥苗枯死。春旱延遲播種，使生育期縮短，成熟期延遲，易遇干熱風危害造成減產(chǎn)。夏季土壤干旱影響春麥拔節(jié)、抽穗、開花、灌漿和成熟。由于溫度升高，太陽輻射增強，大氣蒸發(fā)強，耗水量大，土壤受旱，致使分蘗大量死亡，拔節(jié)生長受抑制，植株矮化。尤其后期受旱使小麥生理機制受到危害，光合作用降低，呼吸強度增大，有機物運輸減慢，光合物質積累減少，合成與分配的正常比例遭到破壞，原生質脫水，衰老提前，造成減產(chǎn)，甚至顆粒無收。

1.3.2 對干旱的防御措施。對干旱的防御應采取綜合措施。在人工降雨難以大面積影響天氣的情況下，應根據(jù)旱情發(fā)生規(guī)律合理安排作物種植結構，確定合理的種植制度；選用抗旱品種；推廣少耕法；節(jié)約用水，合理灌溉；通過深耕改土，培肥地力，建立土壤水庫，增強小麥抗旱能力。

2 生物脅迫及其防御對策

小麥生產(chǎn)中受到生物脅迫直接的反應是產(chǎn)量降低，品質下降，商品使用價值降低。生物脅迫因素包括病害、蟲害和雜草危害。

2.1 小麥病害

2.1.1 小麥白粉病。危害癥狀及發(fā)生特點：小麥白粉病主要危害葉片，嚴重時也危害葉鞘、莖稈和穗部。病部初產(chǎn)生黃色小點，而后逐漸擴大為圓形或橢圓形的病斑，表面著生一層白粉狀霉層，然后霉層逐漸變?yōu)榛野咨?，最終變?yōu)闇\灰色，其上生有許多黑色小點。病斑可連成片導致葉片發(fā)黃枯死。

防治對策：以抗病品種為主，結合減少菌源、栽培防治和化學藥劑防治的綜合防治措施。一是選育和推廣抗病品種。利用、選育和推廣抗病品種，進行合理的布局，可以減緩優(yōu)勢毒性菌株的繁殖速率，減少越夏菌源和外來菌源，延緩品種抗性喪失速度，減低病害流行造成的損失。注重多個主效基因的累加及多系品種的培育。借助分子標記，建立在抗譜上能夠互補的多系品種。在進行抗病品種推廣時注重慢病品種和耐病品種的利用。充分發(fā)掘小麥本身及其近源種屬所含有效Pm基因，拓寬小麥抗原，培育更加持久而又穩(wěn)定的抗性品種。二是加強栽培管理。適時播種，控制田間群體密度，合理施用氮肥，增加磷肥用量，合理灌水，培育健壯植株。三是藥劑防治。可應用三唑酮、十三嗎啉或烯唑醇進行防治。

2.1.2 小麥葉銹病。危害癥狀及發(fā)生特點[3]：小麥葉銹病的夏孢子主要著生在葉部，葉鞘和莖稈上也有發(fā)生。夏孢子為橘紅色圓形至長橢圓形，不規(guī)則散生，冬孢子堆暗褐色，橢圓形、散生，著生于表皮下，有的依麥稈縱向排列成行。對環(huán)境適應性較強，夏孢子萌發(fā)最適溫度為15～20 ℃，潛育適溫為18～22 ℃。

防治對策：一是推廣抗（耐）病品種。針對葉銹病可以利用的有效抗原為Lr9、Lr19、Lr24、Lr38、Lr34+13等。二是加強栽培防病措施。北方干旱麥區(qū)要及時灌水，可補充因銹菌破壞葉面而蒸發(fā)掉的大量水分，從而減輕產(chǎn)量損失。三是藥劑防治?？蓱萌蛲蛳┻虼歼M行防治。

2.1.3 小麥黑穗病。危害癥狀和發(fā)生特點：小麥散黑穗病是系統(tǒng)性侵染病害。病株在抽穗前癥狀不明顯，一般病株較矮、直立、抽穗早。抽穗初期外包有一層灰色薄膜，里面充滿黑粉，抽穗后薄膜破裂，孢子散出后剩下穗軸。此病危害整穗，使整穗和多數(shù)小穗變成黑粉，通過風媒傳至健株花器侵染發(fā)病，以菌絲狀態(tài)潛伏于種子胚內越冬。散黑穗病1年發(fā)生1次，當年發(fā)病率的高低與上一年病菌侵入率有直接的關系。小麥腥黑穗病主要表現(xiàn)在穗部，病株一般較健株矮、分蘗較多，矮化程度及分蘗情況依品種而異。病穗短直，顏色較健穗深，初為灰綠色，逐漸變成灰黃色，病粒較健粒短而胖，因而穎片略開裂，露出灰黑色病粒，內有黑色粉末。

防治對策：一是加強檢疫。小麥矮腥黑穗病和印度腥黑穗病是中國的入境檢疫對象，應加強檢疫工作，防止病害隨種子或商品糧傳入。二是藥劑拌種和土壤處理。藥劑拌種是防治小麥黑穗病最經(jīng)濟有效的措施。用三唑酮乳油、拌種雙、多菌靈、立枯銹等進行藥劑拌種，可較好地防治此病。另外，也可采用傳統(tǒng)的溫湯浸種、石灰水浸種、日光曬種等方法殺死病菌。三是進行非寄主作物輪作。麥田除進行一般的精耕細作外，還應進行必要的施肥、灌水等措施，增強小麥自身抗病能力，并且與非病菌的寄主作物輪作。四是建立無病留種田、繁育和使用無病種子。留種田與生產(chǎn)田隔離200 m以上。播種的種子要在精選后進行消毒，田間管理注意使用無病肥，及時拔除病株；建立留種田，對發(fā)病地區(qū)要嚴格控制，嚴禁向外地調種。種子田偶發(fā)零星病株，也要及早處理。

2.2 小麥蟲害

2.2.1 麥蚜。癥狀及發(fā)生特點[4]：麥蚜在刺吸小麥葉、莖、穗的同時分泌毒液，影響植株個體發(fā)育，傳播多種疾病。其中，麥二叉蚜的傳毒能力最強。小麥染病后的葉片出現(xiàn)黃、鮮黃、紫紅色等病變，造成植株矮化、分蘗減少，籽粒數(shù)、穗重、千粒重降低。麥蚜1年發(fā)生10余代或20余代。有翅蚜有隨風擴散遠距離遷徙的能力，是造成麥蚜大發(fā)生、黃矮病大流行的重要因子。endprint

防治對策：一是農(nóng)業(yè)防治調整作物布局，控制和改變麥田的適蚜環(huán)境，促進有益生物群落的形成。適時播種，清除田間雜草，及時澆水抑制蚜蟲遷飛擴散。二是藥劑防治。播種前利用滅蚜乳油拌種。在蚜蟲發(fā)生期噴施樂果、氧化樂果、抗蚜威、殺滅菊酯、溴氰菊酯、阿維菌素等進行防治。三是生物防治。利用天敵直接控制蚜害。選用對天敵安全的農(nóng)藥或生物農(nóng)藥進行防治，充分發(fā)揮自然界天敵控制麥蚜的作用。四是培育抗蟲品種。

2.2.2 地下害蟲。地下害蟲是中國重要的農(nóng)業(yè)害蟲，種類多且食性雜。危害北方春小麥的地下害蟲有蠐螬、螻蛄、金針蟲、麥根蝽、擬底甲、地老虎等。

危害癥狀及發(fā)生特點：蠐螬和金針蟲長期生活在土壤中，危害地表層以下的種子、根莖等；而螻蛄則對地面上和地表下的部分均能造成傷害，小麥播種后到幼苗階段，常因此類蟲害引起缺苗、斷壟。蠐螬的幼蟲在土中可食害剛萌發(fā)的種子，咬斷幼苗的根莖，斷口整齊。金針蟲的幼蟲在地下為害剛發(fā)芽的種子，種子發(fā)芽后又為害嫩芽，幼苗長大后則鉆入根莖內取食。螻蛄不但在土中咬食剛播下的種子，還咬食幼根和嫩莖，同時在表土層中穿行形成很多“隧道”，使幼苗與土壤分離，失水干枯而死。

防治對策：一是農(nóng)業(yè)防治。耕翻土地，破壞地下害蟲的生存環(huán)境；輪作調整茬口；施用腐熟的有機肥；適當灌溉；調整播期。二是藥劑防治。根據(jù)蟲害發(fā)生的特點，采用藥劑拌種和種衣劑處理種子是防治以上地下害蟲的有效措施。三是其他防治措施?？衫梦锢矸椒ㄟM行燈光捕捉和誘殺[4]。

2.3 麥田雜草

麥田雜草對小麥形成危害的共性是爭水、爭肥、爭空間、爭陽光，有的還是傳播病蟲害的中間寄主，嚴重影響小麥的正常生長與產(chǎn)量形成。其種子混于麥粒中，造成雜草的傳播和小麥品質下降。中國麥田雜草有200種左右，其中危害嚴重的有20多種。

2.3.1 常見雜草形態(tài)特征與發(fā)生特點。

（1）野燕麥。野燕麥是小麥伴生雜草，形似燕麥。野燕麥的生活習性與小麥相似，長勢兇猛，繁殖率高，是導致小麥嚴重減產(chǎn)的惡性雜草。一般可致小麥減產(chǎn)20%～30%，重者達40%～50%，更重者造成絕產(chǎn)。

（2）田旋花。田旋花是世界性農(nóng)田惡性雜草。蔓生，地下根莖白色細長，花冠漏斗狀，粉紅色；地下莖及種子都可繁殖。田旋花在麥田出苗較晚，但生長發(fā)育特別快，纏繞在植株上，后期可引起小麥植株倒伏。

2.3.2 麥田雜草的防除措施。

（1）農(nóng)業(yè)措施防除。精選良種，杜絕雜草種源；嚴格雜草檢疫制度，精選播種材料，以減少田間雜草來源；多措并舉除草，對田間的雜草盡量設法清除或控制其危害；合理的輪作換茬與耕作制度有利于雜草的防除；加強田間管理，做好田邊、溝渠的除草，以免雜草向麥田蔓延；利用耕翻、耙、中耕松土等機械作除草措施進行播種前、出苗前及不同生育時期除草。

（2）物理防除。利用覆蓋、遮光、高溫等物理方法進行除草。

（3）化學防除。用于防除禾本科雜草的除草劑有百草敵、綠麥隆、異丙隆、利谷隆、撲草凈、禾草靈、殺草丹、禾大壯等；防除以野燕麥為主的除草劑有燕麥靈、禾草靈、野麥畏、野燕枯、驃馬等；用于防除闊葉類雜草的除草劑有2，4-D丁酯、百草敵、使它隆、二甲四氯、闊葉凈、闊葉散、甲磺隆、苯達松等。

（4）生物防除。經(jīng)典防除是利用專性植食性動物、病原微生物達到以蟲治草、以病原微生物治草的目的；生物除草劑除草是指在人工培養(yǎng)繁殖的大劑量生物制劑殺滅雜草?；蚬こ毯图毎诤霞夹g的介入，可以重組自然界存在的優(yōu)良除草基因（如強致病和產(chǎn)毒基因等），給人們提供了改良生物除草劑品種、提高防效和改良寄主專一性的可能性；其他生物治草包括動物治草、植物治草和微生物代謝物治草等。

3 參考文獻

[1] 李春燕，徐雯，劉立偉，等.藥隔至開花期對小麥和生理特性的影響[J].麥類作物學報，2016，36（1）：77-85.

[2] 中國農(nóng)業(yè)科學院.中國農(nóng)業(yè)氣象學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1999：280-383.

[3] 李振歧，曾士邁.中國小麥銹病[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002.

[4] 葛鐘麟.植物病蟲草鼠害防治大全[M].合肥：安徽科技出版社，2000：49-68.endprint