高溫和干熱風(fēng)對(duì)小麥影響和其防控措施

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1、高溫和干熱風(fēng)對(duì)小麥影響和其防控措施　　摘要：小麥生長(zhǎng)后期常遇到高溫、干熱風(fēng)的危害。本文就高溫、干熱風(fēng)對(duì)小麥產(chǎn)量、品質(zhì)及生理生化的影響、防控措施及研究進(jìn)展進(jìn)行了論述，以期為我國(guó)小麥耐高溫、抗干熱風(fēng)育種提供參考。關(guān)鍵詞：小麥；高溫；干熱風(fēng)；防控措施中圖分類號(hào)：S42文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2013）03-0126-06小麥作為我國(guó)主要的糧食作物之一，其生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程中常遇到低溫、干旱、高溫、濕澇、干熱風(fēng)等災(zāi)害性天氣，嚴(yán)重影響了小麥的增產(chǎn)增收。小麥作為喜涼的C3作物，在生長(zhǎng)期間易受高溫脅迫的影響，從而造成籽粒品質(zhì)變

2、劣及產(chǎn)量下降。一般來(lái)說(shuō)，小麥籽粒灌漿過(guò)程中氣溫在20～24℃、相對(duì)濕度在60%～80%范圍內(nèi)較為適合其生長(zhǎng)發(fā)育。但小麥整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中并不是一直處于適宜條件下，尤其是在小麥灌漿至成熟階段，常有2～5天的氣溫>32℃、相對(duì)濕度（2～3）m/秒的天氣，此時(shí)小麥蒸發(fā)量大，體內(nèi)水分失衡，籽粒灌漿受抑制或不能灌漿，造成小麥提早枯熟，亦即干熱風(fēng)危害[1]。而高溫、干熱風(fēng)在我國(guó)小麥主產(chǎn)區(qū)時(shí)常發(fā)生，對(duì)小麥的生長(zhǎng)發(fā)育、品質(zhì)及產(chǎn)量的形成產(chǎn)生極為不利的影響[2～6]。6目前我國(guó)根據(jù)干熱風(fēng)的發(fā)生情況將其分為高溫低濕型、雨后熱枯型和旱風(fēng)型；根據(jù)干熱風(fēng)

3、對(duì)小麥的危害程度，又可將其分為輕、重2級(jí)[7]。干熱風(fēng)每年可造成小麥減產(chǎn)5%～10%，嚴(yán)重年份可達(dá)20%以上[8]，因此，加強(qiáng)對(duì)其研究并培育耐高溫、抗干熱風(fēng)小麥品種以及做好綜合防治工作十分必要。1高溫與干熱風(fēng)對(duì)小麥的影響1.1對(duì)產(chǎn)量的影響高溫、干熱風(fēng)可使小麥的功能葉光合速率下降，蒸騰強(qiáng)度驟然加強(qiáng)，從而造成小麥植株迅速脫水，并導(dǎo)致小麥葉片蛋白質(zhì)破壞，旗葉總氮、蛋白質(zhì)含量減少，氮代謝被破壞。此外，還可導(dǎo)致小麥根系活力減弱，使小麥灌漿速度減慢，時(shí)間縮短，造成高溫“逼熟”，從而影響小麥產(chǎn)量[9]。6小麥拔節(jié)至開花期，如遇高溫、干熱風(fēng)，

4、常導(dǎo)致單株穗數(shù)、穗粒數(shù)、小穗數(shù)和粒重減少，株高和總干物質(zhì)下降，開花期提前，產(chǎn)量明顯下降。研究發(fā)現(xiàn)，開花后1～3天的高溫、干熱風(fēng)可使小麥產(chǎn)生單性結(jié)實(shí)籽粒和皺縮籽粒，開花后6～10天的高溫、干熱風(fēng)會(huì)產(chǎn)生發(fā)育不全和灌漿不飽的籽粒[10]。封超年等（2000）[11]研究發(fā)現(xiàn)，花后1～3天、5～7天、12～14天的高溫（干熱風(fēng)），雖會(huì)在短時(shí)間內(nèi)提高籽粒胚乳細(xì)胞的分裂速率，加速胚乳細(xì)胞發(fā)育進(jìn)程，但胚乳細(xì)胞分裂時(shí)間會(huì)顯著縮短。Bruckner等（1987）[12]研究表明，在籽粒灌漿期間，日均高溫每增加1℃，籽粒灌漿持續(xù)期縮短3.1天，籽

5、粒重量下降2.8mg。1.2對(duì)品質(zhì)的影響小麥品質(zhì)性狀為復(fù)雜的數(shù)量性狀。研究表明，遺傳因素雖對(duì)淀粉品質(zhì)起決定作用，但除直鏈淀粉和糊化溫度外，淀粉其它性狀受環(huán)境因素的影響更大，部分性狀間存在著顯著的基因型與環(huán)境互作變異[13]。大多數(shù)研究表明，小麥籽粒品質(zhì)既受遺傳控制，又受生態(tài)環(huán)境的影響，生態(tài)條件對(duì)其起著非常重要的作用[14～16]。高溫、干熱風(fēng)可使小麥的灌漿期縮短、粒重降低、品質(zhì)變劣[17，18]。而隨著全球氣候變暖，小麥?zhǔn)艿礁邷亍⒏蔁犸L(fēng)的危害將明顯加重。溫度主要通過(guò)影響小麥生化反應(yīng)及對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收強(qiáng)度而影響小麥籽粒品質(zhì)。在小

6、麥種植區(qū)超過(guò)25℃以上的高溫就會(huì)造成籽粒灌漿期縮短，使灌漿提前結(jié)束[19，20]；在灌漿期間，短時(shí)間高溫（1h，35℃）就可導(dǎo)致面包體積變小、面團(tuán)強(qiáng)度降低，且使面團(tuán)形成時(shí)間縮短，其與高溫脅迫的時(shí)間明顯相關(guān)[21]。Stone等（1994）6[22]通過(guò)對(duì)75個(gè)小麥品種研究發(fā)現(xiàn)，小麥開花后短時(shí)間的高溫脅迫（日最高40℃，3天）就可以使小麥品質(zhì)變劣，面條膨脹勢(shì)變小。Sofield等（1977）[23]研究表明，灌漿期間升高溫度可以提高蛋白質(zhì)與淀粉的相對(duì)比例，當(dāng)溫度升高到30℃時(shí)，蛋白質(zhì)和淀粉的合成速度都降低，但對(duì)蛋白質(zhì)的影響要相對(duì)

7、較小，這似乎表明高溫提高蛋白質(zhì)含量不是因?yàn)楹康母淖兌怯捎诘矸酆铣墒芤种圃斐傻?。另外，高溫也?huì)促進(jìn)籽粒中醇溶蛋白的合成，提高醇溶蛋白與麥谷蛋白的比率，從而使小麥的面團(tuán)強(qiáng)度、面包體積和評(píng)分等有關(guān)烘烤品質(zhì)變劣[22]。高溫脅迫在小麥灌漿期內(nèi)有其時(shí)空分布特點(diǎn)，不同灌漿階段的高溫脅迫對(duì)小麥品質(zhì)的影響有所不同，不同灌漿階段（前期、中期、后期）高溫脅迫（36℃，3天）對(duì)最大抗延阻力均有影響，但中、后期高溫脅迫的影響不顯著；前期高溫脅迫使蛋白質(zhì)含量顯著降低，對(duì)產(chǎn)量影響較大，中后期脅迫對(duì)蛋白質(zhì)含量的影響較小，對(duì)小麥品質(zhì)影響較大[24，25

8、]。高溫不僅加快籽粒的灌漿進(jìn)程，而且影響淀粉的形成過(guò)程，同時(shí)更為重要的是高溫能夠影響與淀粉合成有關(guān)的各種酶的活性。William等（2003）[26]在小麥籽粒生長(zhǎng)期間研究了高溫對(duì)淀粉積累、顆粒數(shù)量及合成途徑中關(guān)鍵酶調(diào)動(dòng)的影響，結(jié)果表明，開花至成熟期高溫可以縮短淀粉積累的持續(xù)