渭北旱塬蝇头麦的发生机理与防治

  渭北旱塬“蝇头麦”的发生机理与防治  黄录焕白杜娟井明珠陈梁白岗栓Summary综述了“蝇头麦”的形态特征、发生机理及影响因素，提出渭北旱塬防治“蝇头麦”应加强蓄水保墒、合理施肥和防治黄矮病等，特别是在小麦拔节期到抽穗期加强水肥管理，可有效减少“蝇头麦”。Key蝇头麦；形态特征；发生机理；影响因素；防治措施S512.1A0517-6611（2017）01-0148-03OccurrenceMechanismandControlofTinywheatearinWeibeiRainfedHighlandPlateauHUANGLuhuan1，BAIDujuan2，JINGMingzhu3，BAIGangshuan5*etal（1.ShaanxiYiyangSeedScience&TechnologyCo.，Ltd.，Yangling，Shaanxi712100；2.YanglingAgriculturalHighTechDevelopmentCo.，Ltd.，Yangling，Shaanxi712100；3.InstituteofTongchuanAgriculturalScience，Tongchuan，Shaanxi727031；5.InstituteofSoilandWaterConservation，NorthwestA&FUniversity，Yangling，Shaanxi712100）AbstractWebrieflydescribedthemorphologicalcharacteristics，occurrencemechanismandinfluencingfactorsoftinywheatear，measureswereputforwardtopreventandcontroltinywheatearinWeibeirainfedhighlandplateauincludingstrengtheningsoilwaterstorageandsoilmoistureconservation，strengtheningrationalfertilization，preventingandcontrollingbarleyyellowdwarfvirusandothers.Especiallyinwheatjointingstagetoheadingstage，Weibeirainfedhighlandplateaushouldstrengthenwaterandfertilizermanagement，whichcouldeffectivelyreducetinywheatear.KeywordsTinywheatear；Morphologicalcharacteristics；Occurrencemechanism；Influencingfactors；Preventionandcontrolmeasures小麦（Triticumaestivum）与水稻（Oryzasativa）、玉米（Zeamays）、薯类同为世界四大粮食作物之一，原产于西亚和中亚，在我国，其种植面积仅次于水稻，是我国北方地区种植面积最大的细粮作物[1]。陕西渭北旱塬为雨养农业区，无灌溉水源，是陕西省传统的优质冬小麦生产基地，在陕西粮食生产中占有重要地位，但近年来随着农村劳动力的转移和粮食价格的不断下跌，农民种地的积极性不断降低，该区域的麦穗越来越小，有些仅结实5～7粒，成为“蝇头麦”，不仅降低了单位面积的小麦产量，也影响了小麦品质。如何防治“蝇头麦”，防止穗小粒少，促进穗大粒多，成为渭北旱塬小麦生产中亟需解决的问。为此，笔者综述了“蝇头麦”的形态特征、发生机理及影响因素，并提出了渭北旱塬防治“蝇头麦”的措施，以期为“蝇头麦”的防治提供参考。1“蝇头麦”的形态特征通常情况下，“蝇头麦”的发生有2种情况，一种是由于水肥管理不善引起的，一种是被黄矮病侵染引起的。水肥管理不善的“蝇头麦”，其株高略低于正常小麦或与正常小麦相同，但茎秆却显著变细；被黄矮病侵染的“蝇头麦”，株高多为正常小麥的1/2～2/3，茎秆略细或与正常小麦相同，但当黄矮病侵染较晚时，其茎秆高度略低于正常小麦或与正常小麦一致。“蝇头麦”的穗长多为4～6cm，有的仅3～4cm，为正常麦穗的1/2或1/3；“蝇头麦”结实5～7粒或6～8粒，为正常麦穗的1/4左右，且籽粒小，色泽重，千粒重低，为典型的短穗麦[2]。2“蝇头麦”的形成机理“蝇头麦”的发生和形成与其生长环境及发育过程密切相关。小麦的生长发育分为营养生长、并进生长和生殖生长。其中，营养生长主要是分蘖、长叶、盘根；并进生长主要为幼穗分化和根、茎、叶生长；生殖生长是开花授精、籽粒形成和灌浆成熟。前一生长发育阶段是后一生长发育阶段的基础，后一生长发育阶段是前一生长发育阶段的发展，其中营养阶段决定了单位面积的穗数，并进阶段决定了小穗数及可孕小花数，生殖阶段决定了穗粒数及粒重[1]。“蝇头麦”的发生与小麦并进生长发育阶段的生长环境及其生长状况密切相关。并进阶段为冬小麦返青期到孕穗期，也就是小麦小穗分化期和小花分化期，由于不良的外界环境如土壤干旱、土壤肥力缺乏或不平衡、低温霜冻、小麦植株生长瘦弱或过旺、植株C/N比例失调、黄矮病等，均可造成小穗、小花发育不良，不孕小穗、退化小花增多，可孕小花数减少，授粉、授精率降低[3-4]，从而形成“蝇头麦”，其中小麦旗叶出现至抽穗期是小花退化的关键时期，水肥不足、光照不良等均易引起“蝇头麦”。通常情况下，不孕小穗主要发生在穗基部，退化小花多分布于基部小穗和中上部小穗，有70%～80%的分化小花在开花前已退化为无效小花，且基部小穗的退化程度大于上部小穗。大量的小穗退化、小花败育造成可孕小穗、可育小花减少，导致麦穗缩短并形成“蝇头麦”[1]。3影响“蝇头麦”形成的因素近年来随着农村劳动力的转移和农业生产成本的不断提高，粮食作物的价格不断下跌，广大农民种地的积极性越来越低，麦田管理越来越粗放。渭北旱塬为雨养农业区，水资源短缺，影响“蝇头麦”发生的因素主要有以下几项。3.1分蘖量过大在播种早、播种量大的情况下，植株冬前分蘖量大，但由于土壤水肥不足、开春返青后地力跟不上、群体光照不良等因素影响，大量的分蘖不能良好生长，成为无效分蘖，俗称“羊胡子”，这些“羊胡子”消耗大量的土壤水肥并影响群体间的通风透光，导致主茎、主蘖发育不良，形成“蝇头麦”。3.2播种质量差播种时土壤墒情差，整地粗，种子质量差，在播种晚（5cm地温已下降到10℃以下）、下种深、地力差的情况下，植株分蘖力弱，春季返青后分蘖苗生长期短，营养面积小，且拔节以后主茎与分蘖之间的营养物质呈现相对独立状态，主茎的光合产物不再向分蘖输运，导致分蘖的营养状况变差，不孕小穗多、可孕小花少，结实率低，形成“蝇头麦”。3.3气候“蝇头麦”与日照长短、气温高低密切相关[5-9]。长日照可促进光照阶段快速通过，加速穗分化，不利于获得大穗多粒，因而当春季高温干旱、日照充足时，“蝇头麦”出现的概率高。短日照可延迟光照阶段通过，延长穗分化，因而在短日照情况下加强水肥管理，可增加小穗数，获取大穗多粒，故当春季降水较多时不易出现“蝇头麦”。温度高于10℃时，会加速光照阶段通过，形成较少的小穗和小花；低温可延缓光照阶段通过，延长穗分化，有利于大穗形成。春季温度低、回升慢，穗发育状态良好，“蝇头麦”出现概率小；春季温度高、回升快，穗发育不良，“蝇头麦”出现概率高。3.4水肥小麦起身前植株较小，生长缓慢，各器官生长需要的养分较少，相互之间的矛盾少，外界环境条件能满足小麦幼穗分化所需的养分，穗原始体能正常分化，形成数量相差不多的小穗原始体，因而不同植株的主茎、分蘖的总小穗数和总小花数相对稳定。返青、起身到拔节是小麦小穗分化和小花形成的关键时期，不孕小穗数和结实小花数对外界环境和水肥条件反应敏感[10-18]，而该期为渭北旱塬的干旱季节，水肥供应不足，易导致不孕小穗数增多，形成“蝇头麦”。拔节到孕穗期，随着叶面积系数的不断增加，群体间的通风透光降低，耗水、耗肥量增加，进一步增加了水分、养分和光照之间的竞争，不孕小穗、不育小花增多。在穗分化的各个时期，干旱均直接、严重影响穗的发育，如单棱期干旱易导致穗长变短；小穗小花期干旱易导致结实小穗数降低；性细胞形成期干旱易增加不育小花比率，降低产量；药隔期至四分体分化期干旱易增加不育小花率[10-18]。氮肥可延长穗分化的时期及强度，磷肥可加速穗的发育，加强氮磷营养，可减少退化小花数，提高小花结实率[19]。但当氮肥含量过高时，引起C/N失调，营养生长过旺，则造成小花不育。在幼穗分化、生殖细胞形成以及开花和籽粒形成期，氮肥、磷肥不足，易减少小穗、小花数，降低结实率，形成“蝇头麦”。3.5小麦黄矮病小麦黄矮病毒病是由大麦黄矮病毒（Barleyyellowdwarfvirus，简称BYDV）引起的，主要表现为叶片黄化，植株矮化。该病在秋苗期和春季返青后均可发病。秋苗期感病的植株分蘖少，矮化，大多不能安全越冬；即使能越冬存活，也不能抽穗，或穗小粒少。拔节到孕穗期感病的植株稍矮，根系发育不良。抽穗期发病的植株仅旗叶发黄，植株矮化不明显，能抽穗，但穗粒很少，千粒重降低。小麦黄矮病毒病由麦二叉蚜（Schizaphisgraminum）、禾谷缢管蚜（Rhopalosiphumpadi）、麦长管蚜（Sitobionavenae）、麦无网长管蚜（Metopolophiumdirhodum）、玉米缢管蚜（R.maidis）等进行传毒，不能由种子、土壤、汁液传播。冬前感病小麦是翌年春季的发病中心。通常情况下返青期到拔节期出现第1次发病高峰，到抽穗期出现第2次发病高峰。渭北旱塬蚜虫传毒的主要时期为秋苗期和春季返青期。小麦黄矮病的发生和流行，同传毒蚜虫的数量呈正相关，但传毒蚜虫数量则受降雨及气温的影响。秋季麦苗出土后降雨多，有翅蚜少，秋苗发病少。秋苗发病的多少是春季发病的主要依據。在渭北旱塬区，秋季干旱、温度高、降温迟而春季温度回升快、春旱的年份往往为黄矮病重病流行年；秋季多雨而春季干旱，一般为轻病流行年；如果春秋两季都多雨，黄矮病发病则较轻；秋季干旱而春季多雨，黄矮病可能中度发生；黄矮病大流行年的气候特点是10月气温高，冬春季雨雪少，冬季温暖，早春气温回升快。通常情况下肥沃的田地、阴坡地、精耕细作地和迟播地的黄矮病发病轻，而瘠薄地、阳坡地、旱地、早播地和粗放管理地发病重。4“蝇头麦”的防治小麦产量是由单位面积穗数、每穗粒数、籽粒重构成[11，20]。穗粒数是构成产量因素中最活跃的因素，其多少由小穗数、分化的小花数、小花结实率决定[21-23]。防治“蝇头麦”是提高穗粒数的基础。渭北旱塬为雨养农业区，无灌溉条件，在提高农民种地积极性的基础上，防治“蝇头麦”必须从播种前的蓄水保墒以及生长过程中的合理施肥和防治黄矮病等着手。4.1蓄水保墒渭北旱塬降水主要集中在7—9月，而小麦生长期主要在10月至翌年6月，小麦生长期与降水不同步，必须加强蓄水保墒，达到“秋雨春用”，才能为小麦正常生长提供良好的水分环境。4.1.1浅耕灭茬。渭北旱塬的小麦多在6月下旬收获，小麦收获后雨季尚未来临，蒸发量大，应及时浅耕灭茬，疏松表土，消灭杂草，为雨季前深耕创造条件。4.1.2伏天深耕。渭北旱塬雨季多在伏天来临，雨季第1次透雨后趁墒适时深耕，深度30cm左右并打破犁底层，接纳雨水，促进雨水向深层土壤渗透，恢复深层土壤水分，为翌年小麦拔节期到灌浆期蓄积水分。4.1.3播前整地。渭北旱塬小麦多在9月下旬播种，播种前雨季基本结束，降水显著减少。播前浅犁耕耙2～3次，使土壤细碎，上虚下实，可减少土壤水分蒸发，收墒保墒。4.1.4冬春季压、耙、锄。渭北旱塬小麦播种后秋高气爽，棵间蒸发强烈，播种后进行碾压，可防旱保墒，减少棵间蒸发。冬春季根据气候及小麦生长状况，适时压、耙，并在小麦起身前后浅耕施肥，可减少棵间蒸发，蓄水保墒。4.1.5化学节水、蓄水。聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型、水溶性高分子聚合物，具有很强的水合作用和絮凝作用，适量干撒或喷施于地表，遇水后与土壤颗粒黏聚，可促进土壤团聚体形成，防止土壤结皮，促进水分入渗，减少水土流失及土壤养分流失，减少环境污染，提高作物水分利用效率，促进作物生长[24-25]。渭北旱塬在小麦播种后或春季小麦返青时干撒15.0～22.5kg/hm2聚丙烯酰胺，可减少土壤水分蒸发，促进降水入渗，提高土壤水分，促进小麦生长，防止“蝇头麦”发生。保水剂是继化肥、农药和地膜之后可能成为农业生产中应用最广泛的化学合成材料。保水剂能吸收几百倍甚至上千倍的水分，吸收的水分在土壤中形成“微型水库”，在干旱时可缓慢释放以供作物根系吸收利用；保水剂能够减少地表径流，减少土壤水分、养分流失，改良土壤结构，提高作物水肥利用效率，减少环境污染[26]。渭北旱塬在伏天深耕前地面撒施30.0～45.0kg/hm2的保水剂，保水剂被深翻到耕层及深层土壤中，在耕层及深层土壤中保持大量的水分，在拔节到灌浆的干旱时节，可促进小麦正常生长，减少“蝇头麦”的发生。4.2合理施肥渭北旱塬土壤含氮、磷量均较低，土壤肥力不足是形成“蝇头麦”的主要原因之一。渭北旱塬必须合理施肥，以肥调水，减少“蝇头麦”的发生。4.2.1有机肥为主，化肥为辅。渭北旱塬无灌溉条件，应大量施用有机肥，以便“以肥调水”，提高水分利用效率。小麦播种时有机肥施用量应占总施肥量的80%左右，要积极开展“养猪积肥，秸秆还田，种植绿肥，积攒土杂肥”。4.2.2基肥为主，追肥为辅。“麦收胎里富，基肥是基础”。基肥应占总施肥量的60%～80%。播种时除大量施用有机肥外，还应施少量化肥做种肥，促进小麦出苗后及时吸收到养分，增加冬前分蘖和次生根的生长。小麦播种施肥时应氮磷结合，有效提高土壤水分、养分利用效率。4.2.3因地制宜，看苗追肥。小麦最大追肥效应期为起身到拔节期。渭北旱塬应根据小麦的生长状况，看苗追肥。冬季根据降雪状况，追施速效氮肥，促进小麦多生根，早返青，巩固冬前分蘖，提高冬前分蘖成穗率。春季根据降雨状况，追施返青、起身、拔节和孕穗肥，其中返青肥能增加有效分蘖，提高成穗率，增加穗数；起身、拔节肥能促进大蘖成穗，促进小穗、小花分化，争取穗大粒多，防止“蝇头麦”发生，且起身、拔节肥能促进顶三叶生长和基部二、三、四节间伸长，为抽穗、授粉授精打下良好的基础；旗叶开始出现时追施孕穗肥，可防止小穗、小花退化，提高结实率，增加穗粒数，延长绿叶功能期，提高光合能力，增加有机质积累。渭北旱塬无灌溉条件，应根据天气预报和小麦生长状况进行追肥，如拔节期追肥在降水前将肥料耧入到行间，深度在5.0～10.0cm，以减少化肥挥发和流失，且有利于根系吸收，提高化肥利用率。4.3培育壮苗与宽窄行播种培育壮苗是提高光能利用率，实现高产稳产，减少“蝇头麦”的一项有效技术措施。冬前壮苗既可提高幼苗抗寒性，又对后期个体和群体发育起决定性作用。壮苗长势强，根系发达，分布深，不仅可利用浅层土壤水分，而且可利用100cm以下深层土壤水分。冬小麦从播种到出苗为6～7d，日平均气温为15～18℃。渭北旱塬小麦多在9月下旬播种，出苗后15～20d开始分蘖，在以后的30d内随着植株叶片的增多，根系扩大，分蘖数急剧增加，达到分蘖高峰。冬小麦主茎和冬前早生低位蘖成穗率较高。春季拔节前后分蘖向两极分化，主茎和大蘖迅速生长，发育成有效蘖，而发生晚的高位小蘖发育缓慢或停止，最终死亡成为无效蘖或形成“蝇头麦”。壮苗的叶片生长、分蘖发育、根系生长和幼穗分化能够协调发展，能减少小蘖的发生，减少“蝇头麦”的形成。在条件适宜的情况下，选用适宜品种并适当提早播种期，适量减少播种量，是培育壮苗、减少“蝇头麦”，促进穗大粒多、提高小麦单产的简便方法。小麦拔节后叶面积迅速增大，株间遮光严重，叶片光合能力降低。采用宽窄行种植，宽行行距为35.0cm，窄行行距为15.0cm，可改善拔节后的株间光照条件，在群体叶面积达到最大值时，近地面叶片仍能得到直射光，可制造更多的有机养分，减少小穗、小花退化，防止“蝇头麦”的发生。在基本苗相近的条件下，等行距播种因株間距离较大，单株分蘖较多，茎秆较粗，前期个体发育较好，但在拔节期至孕穗抽穗期，因株间光照条件恶化，影响节间伸长和叶片光合能力，使小穗、小花退化数增多，穗粒数减少，形成“蝇头麦”。宽窄行种植虽然单位面积的穗数较等行种植的少，但由于穗粒数多，千粒重高，单位面积的产量高于等行播种。改撒播为条播，改等行距条播为宽窄行播种，可减少“蝇头麦”，发挥品种的增产潜力。4.4防治黄矮病在黄矮病发生的区域，积极开展种子处理和喷药治蚜，防治黄矮病。4.4.1种子处理。灭蚜松是一种高效低毒的内吸剂，小麦播种前用0.3%～0.5%灭蚜松可湿性粉剂拌种，残效期在40d左右，能有效防治小麦幼苗期间的蚜虫。4.4.2喷药治蚜。通常情况下，拌种地块冬前可不防治蚜虫，但冬前气温较高、干旱，则需加强田间麦蚜调查，并根据蚜虫发生情况在10月中下旬至11月上旬喷药，防止麦蚜蔓延、扩散，减少越冬基数。小麦返青后到拔节期喷药1～2次。常用药剂有50%灭蚜松乳油1000～1500倍稀释液，25%功夫菊酯、敌杀死、氯氰菊酯乳油2000～4000倍稀释液，抗蚜威60～90g/hm2。4.5倒茬养地，选用抗旱品种近年来杂粮价格较高，如豌豆（Pisumsativum）、绿豆（Vignaradiata）、红小豆（Vignaangularis）等，采用豌豆、红小豆等豆科杂粮倒茬，可提高土壤含氮量，提高土壤养分。抗旱性强的小麦品种多表现为分蘖力、抗寒力和适应性强，主茎成穗良好，穗下节间长，根系发达，叶片较窄；前期发育慢，后期灌浆快，落黄好。选用抗旱、适应性强和有一定丰产潜力的品种，可减轻拔节期到孕穗抽穗期的干旱威胁，预防小穗退化、小花败育，减少“蝇头麦”的发生。 -全文完-