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小麥倒春寒研究現(xiàn)狀與進(jìn)展

所屬分類:農(nóng)業(yè)論文 閱讀次 時間:2021-06-01 10:30

本文摘要:摘要由于全球氣候變暖,近年來小麥低溫災(zāi)害事件頻發(fā),尤其是拔節(jié)孕穗期的倒春寒災(zāi)害已成為制約小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一。本文綜述了小麥倒春寒災(zāi)害的發(fā)生特點(diǎn)(鑒定與分級、時空特征),倒春寒對小麥生理特性(葉片、莖稈、穗部、根系)和產(chǎn)量、質(zhì)量的影響

  摘要由于全球氣候變暖,近年來小麥低溫災(zāi)害事件頻發(fā),尤其是拔節(jié)孕穗期的倒春寒災(zāi)害已成為制約小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素之一。本文綜述了小麥倒春寒災(zāi)害的發(fā)生特點(diǎn)(鑒定與分級、時空特征),倒春寒對小麥生理特性(葉片、莖稈、穗部、根系)和產(chǎn)量、質(zhì)量的影響,總結(jié)了抗倒春寒小麥育種、倒春寒危害的分子生物學(xué)機(jī)制及災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險評估等方面的研究進(jìn)展,并從小麥抗倒春寒遺傳基礎(chǔ)、倒春寒危害小麥評價體系和防控技術(shù)體系等方面進(jìn)行了展望,以期為抗倒春寒小麥品種的遺傳改良和栽培調(diào)控新措施的建立提供理論依據(jù)。

  關(guān)鍵詞小麥;倒春寒;產(chǎn)量;發(fā)生特點(diǎn);風(fēng)險評估

小麥倒春寒

  溫度是影響小麥(Triticumaestivum)生長發(fā)育和產(chǎn)品質(zhì)量形成的重要生態(tài)因子之一。當(dāng)外界溫度超度小麥生長發(fā)育的適宜范圍時,就會對小麥的正常生長產(chǎn)生不利影響[1。

  小麥倒春寒(latespringcoldnessinwheat,LSCW)主要指拔節(jié)至孕穗期間遭遇突然降溫天氣,造成幼穗受傷或死亡,部分小穗不結(jié)實(shí)甚至全穗不結(jié)實(shí),從而導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的一種農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害。小麥對溫度極為敏感,全球氣溫每升高℃將導(dǎo)致小麥平均減產(chǎn)2.9%。據(jù)IPCC報道,2014—2018年全球平均氣溫相較于工業(yè)化前的基準(zhǔn)線上升了1.04℃,預(yù)計(jì)到2030年將升高至1.℃。中國是全球氣候變化背景下的敏感區(qū)和顯著影響區(qū),自1913年以來地表平均氣溫升高了0.93℃。全球氣候變暖導(dǎo)致極端低溫災(zāi)害事件頻發(fā),給中國、澳大利亞、加拿大、美國以及歐洲部分國家的小麥生產(chǎn)造成了極大的損失,已成為威脅全球糧食安全的重要限制因素。 作為中國小麥的主產(chǎn)區(qū),黃淮麥區(qū)小麥種植面積約1100萬hm,占全國小麥種植面積的44[1。

  Yue等[17]研究發(fā)現(xiàn),我國冬小麥85%的種植區(qū)域是倒春寒發(fā)生的風(fēng)險區(qū)域。Xiao等[1分析了1981—2009年間我國小麥主產(chǎn)區(qū)倒春寒災(zāi)害的時空分布,其中以黃淮麥區(qū)倒春寒災(zāi)害的發(fā)生強(qiáng)度、持續(xù)時間以及造成的產(chǎn)量損失最大。據(jù)統(tǒng)計(jì),2009—2020年間該地區(qū)分別于2009、2013、2015、2018和2020年發(fā)生了大規(guī)模的倒春寒災(zāi)害[1921]。因此,倒春寒已經(jīng)成為限制我國小麥穩(wěn)產(chǎn)、豐產(chǎn)與優(yōu)產(chǎn)的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害之一。針對這一突出問題,本文系統(tǒng)綜述了小麥倒春寒的發(fā)生特點(diǎn)及其對小麥葉片、莖稈、穗部、根系、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,闡述了抗倒春寒小麥育種、倒春寒危害的分子生物學(xué)機(jī)制及災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警與風(fēng)險評估等方面的研究進(jìn)展,并對今后小麥倒春寒研究進(jìn)行了展望,以期為抗倒春寒小麥品種的遺傳改良及栽培調(diào)控新措施的建立提供理論依據(jù)。

  小麥倒春寒的發(fā)生特點(diǎn),根據(jù)中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T34816—2017》22,倒春寒起始日期為在前期氣溫偏暖的條件下,春季出現(xiàn)的日平均氣溫與以此日為中點(diǎn)的連續(xù)日平均氣溫氣候平均值的差值≤℃且持續(xù)以上;終止日期為出現(xiàn)倒春寒現(xiàn)象時,日平均氣溫與以此日為中點(diǎn)的連續(xù)日平均氣溫氣候平均值的差值>℃且持續(xù)以上,且基于倒春寒發(fā)生前期偏暖程度、后期偏冷程度、持續(xù)天數(shù)等進(jìn)行計(jì)算將倒春寒劃分為輕度、中度、重度級。

  但是此標(biāo)準(zhǔn)主要界定倒春寒的氣象指標(biāo),使用的溫度是由氣象站百葉箱測定的,不同于小麥生產(chǎn)中使用的特定位置溫度,如冠層溫度,更接近小麥幼穗受低溫脅迫的溫度,同時并不能直觀反映倒春寒對小麥生產(chǎn)的危害程度。根據(jù)安徽省地方標(biāo)準(zhǔn)《DB34/T3736—2020》,小麥倒春寒大田危害程度以單位面積總穗數(shù)、單穗受害程度、單位面積相應(yīng)危害等級的受害穗數(shù)等進(jìn)行計(jì)算劃分為輕度、中度、重度個等級。值得注意的是,在小麥生產(chǎn)中倒春寒災(zāi)害分為零上低溫冷害和零下低溫凍害兩種類型,而現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中對倒春寒的定義大多只包含其中一種類型2324,且關(guān)于小麥倒春寒致災(zāi)的溫度和時間閾值范圍尚未有明確定論。

  倒春寒發(fā)生的時空特征黃淮麥區(qū)屬于季風(fēng)型暖溫帶半濕潤氣候,光熱資源豐富,較為適宜的氣候條件和土壤資源有利于小麥獲得高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)25。但氣候變暖改變了熱量資源的時空分布格局2627,導(dǎo)致小麥越冬期縮短,關(guān)鍵生育期(拔節(jié)期孕穗期)提前,增加了遭遇倒春寒的風(fēng)險2830。該地區(qū)倒春寒多發(fā)生在每年的月下旬至月上旬,此時小麥正處于幼穗分化的關(guān)鍵時期,組織幼嫩、含水量較多,對低溫十分敏感,一般溫度降至℃以下就會造成小穗枯死,結(jié)實(shí)率下降,在生產(chǎn)上出現(xiàn)“半邊穗”、“半截穗”、“啞巴穗”和“空穗”等現(xiàn)象。研究表明,1961—2015年間江蘇省小麥倒春寒災(zāi)害平均每年發(fā)生3.8次,平均持續(xù)時間為3.18d,且持續(xù)時間整體呈上升趨勢,中級、重級倒春寒發(fā)生頻率為3.6和4.4%,輕級倒春寒則高達(dá)82%31。趙麗等32研究發(fā)現(xiàn),1985—2012年間山東省倒春寒災(zāi)害的成災(zāi)率和受災(zāi)率呈上升趨勢,中重度倒春寒災(zāi)害主要分布在山東中南部和東部地區(qū)。

  李德萍等33進(jìn)一步分析了青島1961—2015年間倒春寒的時空分布,發(fā)現(xiàn)倒春寒集中發(fā)生于每年的月,年均發(fā)生1.1站次,致災(zāi)率為26.3%,其中輕度倒春寒發(fā)生頻率高于中度倒春寒且與小麥生長關(guān)鍵生育期重疊。徐巖巖等34基于EEMD法對河南省1961—2014年間倒春寒發(fā)生的時空特征進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)倒春寒發(fā)生次數(shù)在空間上呈現(xiàn)出自西南向東北逐漸增多的趨勢,中東部地區(qū)發(fā)生倒春寒的次數(shù)最多且多為重度倒春寒。

  從時間分布來看,黃淮麥區(qū)2009—2020年間共發(fā)生次大規(guī)模倒春寒災(zāi)害,年際發(fā)生頻率可達(dá)40%左右35,其中2018年月—日局部地區(qū)最低溫度甚至達(dá)到℃36。從空間分布來看,河北、河南北部和山東西部地區(qū)是倒春寒發(fā)生的集中區(qū)域,且三省的交界區(qū)域是倒春寒聚集高發(fā)區(qū)30,年際發(fā)生頻率可達(dá)30%以上37。 倒春寒對小麥生理特性的影響,葉片生理基礎(chǔ)光合作用是作物對低溫最敏感的生理過程之一,其合成的有機(jī)物質(zhì)是小麥生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的物質(zhì)基礎(chǔ)38。

  葉片是小麥進(jìn)行光合作用的主要器官,葉綠體則是光合作用及最初合成有機(jī)物質(zhì)的細(xì)胞器。低溫脅迫會改變?nèi)~綠體結(jié)構(gòu),使其膨大變形,且隨著脅迫程度的加重,被膜破裂解體,出現(xiàn)基粒囊泡化現(xiàn)象39。葉綠素在光能的吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化中起著重要作用,其含量高低影響著葉片吸收光能的能力,低溫使葉綠素的生物合成受阻。張磊等40研究表明,拔節(jié)期℃低溫脅迫會導(dǎo)致小麥葉片的葉綠素含量顯著降低26.。

  王瑞霞等[41]和岳俊芹等42發(fā)現(xiàn),倒春寒會降低小麥葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、最大光化學(xué)效率和實(shí)際光化學(xué)效率,導(dǎo)致植株生長遲緩。此外,低溫可降低光合碳同化過程中1,5二磷酸核酮糖羧化酶(RuBPCase)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)的活性,導(dǎo)致卡爾文循環(huán)受阻,從而降低光合速率,最終影響有機(jī)物的合成與積累43。因此,作為“源”器官的葉片在低溫脅迫下光合效率受到抑制,有機(jī)物合成與積累減少,導(dǎo)致“源”強(qiáng)度降低,向“庫”器官如小麥穗部供應(yīng)的物質(zhì)減少,從而影響穗部小花性器官的發(fā)育與籽粒建成。

  莖稈生理基礎(chǔ)作為小麥輸導(dǎo)養(yǎng)分、制造與儲藏營養(yǎng)物質(zhì)的重要器官,莖生長的生物學(xué)起點(diǎn)溫度為10℃,最適溫度為12~16℃44。研究表明,低溫會抑制小麥節(jié)間伸長,從而降低主莖和分蘗的株高[42,4546]。低溫對小麥主莖和分蘗的影響也不相同,徐海成等47研究發(fā)現(xiàn),拔節(jié)期低溫脅迫下主莖和一級分蘗Ⅰ、Ⅱ?qū)俚目购暂^強(qiáng),且低位分蘗的抗寒性強(qiáng)于高位分蘗。張文靜等發(fā)現(xiàn),低溫脅迫初期小麥幼莖細(xì)胞會出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象,且隨著脅迫程度的加重而加重,同時木質(zhì)部的導(dǎo)管和韌皮部的篩管破裂,嚴(yán)重影響小麥植株養(yǎng)分和水分的運(yùn)輸。因此,倒春寒主要通過阻礙小麥莖稈組織正常發(fā)育,使其貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)減少,同時破壞運(yùn)輸系統(tǒng),減少光合同化產(chǎn)物從“源”向“庫”的運(yùn)輸,使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)向“庫”的分配與積累減少49。

  穗不僅是小麥同化物的儲藏器官,還是形成小花和籽粒的基礎(chǔ),小穗的大小及其中籽粒多少的關(guān)鍵在于減少小花的退化。劉璇等50發(fā)現(xiàn),孕穗期低溫會影響幼穗的正常發(fā)育,導(dǎo)致基部小花結(jié)實(shí)數(shù)的降低和小穗不孕率的增加。Zhang等51研究發(fā)現(xiàn),小麥主莖小穗在孕穗期低溫脅迫下會通過提高磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性、抑制蔗糖合成酶(SuSy)和轉(zhuǎn)化酶(INV)活性來積累蔗糖,從而提高穗部抗寒能力,但會導(dǎo)致小花營養(yǎng)失衡,顏色發(fā)白,體積減少,發(fā)育受阻,結(jié)實(shí)率降低,在穗部形態(tài)上體現(xiàn)為穗長、穗寬下降,穗型偏小。小麥小花內(nèi)含枚雌蕊和枚雄蕊,目前研究認(rèn)為低溫脅迫對谷類作物雌雄性器官的發(fā)育都有影響,但是雄性器官對低溫更敏感52。

  小麥幼穗處于花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂和小孢子四分體形成的關(guān)鍵時期時,遭遇低溫會導(dǎo)致花粉母細(xì)胞分裂異常,出現(xiàn)非同源染色體配對的異,F(xiàn)象,難以解離形成功能性小孢子,花粉;,育性降低,花藥不能正常開裂,導(dǎo)致可孕小花數(shù)降低5355。此外,余徐潤等56研究發(fā)現(xiàn),小麥雌雄蕊分化期至藥隔期遭遇低溫會縮短花后小麥穎果的發(fā)育進(jìn)程,抑制寬度生長,同時降低蛋白體的積累量和后期胚乳充實(shí)度,最終導(dǎo)致灌漿時間縮短和穎果早熟。可見,倒春寒主要通過阻礙小麥穗部小花的發(fā)育,使其敗育不能正常結(jié)實(shí),導(dǎo)致穗粒數(shù)和“庫”器官的容量降低5759。

  倒春寒對小麥產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,有關(guān)倒春寒對小麥產(chǎn)量的影響前人已經(jīng)進(jìn)行了大量研究,表列出了部分研究結(jié)果。倒春寒危害后小麥一般減產(chǎn)10%~30%,重度倒春寒危害后小麥減產(chǎn)幅度可達(dá)50%以上。同時小麥的減產(chǎn)幅度不僅與品種抗倒春寒能力的強(qiáng)弱和倒春寒的發(fā)生時期有關(guān),還與倒春寒的發(fā)生強(qiáng)度和持續(xù)時間呈正比[42,57,69]。在大田生產(chǎn)中,當(dāng)?shù)勾汉陌l(fā)生時期(易災(zāi)期)和小麥品種的低溫敏感期重疊時,造成的產(chǎn)量損失最大。穗粒數(shù)是構(gòu)成小麥產(chǎn)量的三要素之一,目前一般認(rèn)為穗粒數(shù)的減少是倒春寒導(dǎo)致小麥減產(chǎn)的主要原因[51,57,70],而由低溫引起的花粉母細(xì)胞分裂異常、花藥營養(yǎng)供應(yīng)不足導(dǎo)致可孕小花數(shù)的降低又是導(dǎo)致穗粒數(shù)減少的主要原因[54]。因此,如何通過“保花增粒”提高小麥抗倒春寒能力應(yīng)是今后研究的重點(diǎn)方向之一。

  抗倒春寒小麥育種培育和鑒選抗倒春寒品種是小麥抗逆穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要手段[7。小麥抗寒性是由微效多基因控制的,其在1B、1D、2B、2D、4D、5A、5D和7A號染色體上均存在著與抗寒性相關(guān)的位點(diǎn)[7。薛輝等[7通過人工室內(nèi)模擬鑒定結(jié)合660KSN芯片對107份小麥品種進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析,得到多個與耐倒春寒相關(guān)性狀關(guān)聯(lián)的優(yōu)異等位變異,例如1B上AX110630731的堿基變異類型和3A上AX110064042的變異類型等均具有較好的耐倒春寒特性,可利用攜帶這些優(yōu)異等位變異的材料做親本,結(jié)合聚合育種來提高育種選擇效率。

  Zheng等通過微衛(wèi)星DNA標(biāo)記結(jié)合單株穗數(shù)、主莖穗粒數(shù)等產(chǎn)量性狀,利用聚類分析法鑒定出煙農(nóng)19、淮麥28等具有較強(qiáng)抗倒春寒能力的小麥品種。席吉龍等79通過隸屬函數(shù)法和聚類分析法對16個小麥品種的生理指標(biāo)和產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行綜合鑒定和評價,鑒選出濟(jì)麥22和山農(nóng)28等抗倒春寒能力強(qiáng)的小麥品種。

  楊學(xué)舉等80利用超低溫越冬選擇法(15~26℃)篩選出河農(nóng)6425、河農(nóng)5059等一批抗寒能力較強(qiáng)的小麥新品系。此外,歐行奇等[36]結(jié)合自身多年育種經(jīng)驗(yàn)初步擬定了小麥耐倒春寒育種的基本方法。張樂樂等[7則在系統(tǒng)總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上,提出了小麥抗倒春寒鑒定結(jié)果的地域性、指標(biāo)選用的針對性、鑒定方法和指標(biāo)的綜合性等鑒定原則,并以易災(zāi)期、品種敏感期和敏感器官、鑒定方法和指標(biāo)、抗倒春寒能力評價與分級等為主要流程的鑒定程序。在實(shí)際生產(chǎn)中將歐行奇等[36]提出的育種方法和張樂樂等[76]總結(jié)提出的鑒定原則有機(jī)結(jié)合將有助于加快小麥耐倒春寒品種的選育。

  小麥倒春寒災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警和風(fēng)險評估作為隱性自然災(zāi)害的一種,倒春寒發(fā)生后對小麥的危害癥狀具有較強(qiáng)的隱蔽性。因此,利用影響小麥產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)鍵氣象因子,結(jié)合遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)GIS、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等技術(shù)方法,對倒春寒災(zāi)害進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的監(jiān)測預(yù)警和風(fēng)險評估,是提高小麥生產(chǎn)防災(zāi)、減災(zāi)能力的重要手段。鐘秀麗等基于黃淮麥區(qū)37個站點(diǎn)1981—2000年間拔節(jié)期最低氣溫、低溫出現(xiàn)頻數(shù)和逐日出現(xiàn)頻率等指標(biāo)構(gòu)建了小麥拔節(jié)后倒春寒災(zāi)害的農(nóng)業(yè)氣候區(qū)劃。

  張雪芬等以倒春寒的暴露性、危險性和脆弱性為風(fēng)險因子,基于WOFOST構(gòu)建了黃淮麥區(qū)的小麥倒春寒風(fēng)險評估模型。有研究者基于高光譜RS技術(shù)構(gòu)建了以葉片葉綠素含量、光合速率等生理參數(shù)為主的小麥倒春寒監(jiān)測模型[8891]。Zhao等[9基于歸一化植被指數(shù)建立了小麥倒春寒的實(shí)時定量監(jiān)測模型,該模型同時兼顧了倒春寒災(zāi)害的演變過程和冬小麥對倒春寒的動態(tài)響應(yīng)。

  王慧勤基于RS、GIS和全球定位系統(tǒng)(GPS)相結(jié)合的“3S”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了倒春寒災(zāi)害的監(jiān)測和受災(zāi)程度的分級。宋利紅基于RS和物聯(lián)網(wǎng)IOT技術(shù)構(gòu)建溫度曲面實(shí)現(xiàn)了對小麥倒春寒的監(jiān)測,同時利用生長度日、極端度日、倒春寒指數(shù)和歸一化植被指數(shù)建立回歸模型實(shí)現(xiàn)了對小麥產(chǎn)量的預(yù)測。此外,由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所基于RS、IOT等技術(shù)研發(fā)的“主要農(nóng)作物氣象災(zāi)害預(yù)警評估綜合信息平臺”實(shí)現(xiàn)了對倒春寒災(zāi)害的動態(tài)預(yù)警監(jiān)測,能為小麥生產(chǎn)的防災(zāi)減災(zāi)和智能決策提供信息服務(wù)和技術(shù)支撐?偨Y(jié)與展望小麥產(chǎn)量形成是“源庫流”協(xié)調(diào)統(tǒng)一的過程,但在日益嚴(yán)峻的氣候變化背景下,倒春寒災(zāi)害事件頻發(fā),使得小麥的生長環(huán)境惡化,源庫關(guān)系失調(diào),從而影響產(chǎn)量和品質(zhì)。

  對“源”器官葉片來說,倒春寒會抑制葉片的光合作用,減少光合同化物的合成與積累,使“源”強(qiáng)度降低。對“流”器官莖稈來說,倒春寒會阻礙小麥莖稈組織正常發(fā)育,使其貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)減少,同時破壞韌皮部運(yùn)輸系統(tǒng),使“流”不暢,減少光合同化產(chǎn)物從“源”向“庫”的運(yùn)輸,導(dǎo)致營養(yǎng)物質(zhì)向“庫”的分配與積累減少。對“庫”器官穗部來說,由倒春寒導(dǎo)致的營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)不足造成小麥穗部小花發(fā)育不良,甚至敗育不能正常結(jié)實(shí),從而降低“庫”容量。因此,倒春寒導(dǎo)致小麥產(chǎn)量的降低,主要是因?yàn)?ldquo;源庫流”的失調(diào),影響了小麥生長發(fā)育。今后還應(yīng)著重從以下幾個方面對小麥倒春寒進(jìn)行深入研究,以期為小麥的抗逆穩(wěn)產(chǎn)管理提供理論支撐。

  小麥抗倒春寒遺傳基礎(chǔ)研究有待加強(qiáng)。目前,盡管在生產(chǎn)中已培育和篩選出一批具有較強(qiáng)抗倒春寒能力的小麥品種,如百農(nóng)58、百農(nóng)207等[36],但對這些種質(zhì)材料進(jìn)行耐倒春寒遺傳機(jī)理的研究還不夠深入。應(yīng)重視抗倒春寒種質(zhì)資源的原始創(chuàng)新,利用CRISPR基因編輯、轉(zhuǎn)基因、基因工程等技術(shù)培育出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)耐倒春寒新品種,加強(qiáng)對關(guān)鍵基因的精細(xì)定位、克隆和功能分析。同時重視優(yōu)秀種質(zhì)資源的引入和利用,結(jié)合田間表型鑒定技術(shù)和平臺,提高抗倒春寒小麥育種選擇效率。此外,還應(yīng)充分利用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等組學(xué)技術(shù),從RNA轉(zhuǎn)錄與翻譯和蛋白質(zhì)分子水平上揭示小麥倒春寒傷害和耐倒春寒表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。

  倒春寒危害小麥評價體系有待完善。首先,倒春寒處理方法不符合大田實(shí)際。目前在小麥倒春寒評價中多采用人工氣候箱和氣候室進(jìn)行低溫脅迫處理,田間自然降溫處理偏少。人工模擬倒春寒試驗(yàn)只能處理少量試驗(yàn)材料,且光照強(qiáng)度、空氣濕度和CO濃度難以接近大田自然條件。此外,大田自然倒春寒災(zāi)害發(fā)生時間多在夜間:00—:00進(jìn)行梯度降溫,而人工模擬試驗(yàn)多使用恒定溫度進(jìn)行低溫脅迫且處理的時段和時長并不符合大田實(shí)際。其次,倒春寒鑒定時期有待明確。目前研究多以小麥的拔節(jié)期、孕穗期等生育時期以及雌雄蕊原基分化期、藥隔形成期、四分體時期等幼穗分化時期作為低溫處理時期。但關(guān)于小麥對倒春寒災(zāi)害的敏感時期和易災(zāi)期還未有明確定論,從而導(dǎo)致鑒定結(jié)果的實(shí)用性有待商榷。

  第三,倒春寒災(zāi)害等級的劃分有待完善。小麥倒春寒是一個復(fù)雜的生物學(xué)數(shù)量性狀,氣象學(xué)上通常以倒春寒發(fā)生前期偏暖程度、后期偏冷程度、持續(xù)天數(shù)等通過計(jì)算將倒春寒劃分為輕度、中度、重度級。農(nóng)學(xué)上則根據(jù)單位面積總穗數(shù)、單穗受害程度、單位面積相應(yīng)危害等級的受害穗數(shù)等進(jìn)行災(zāi)害等級的劃分。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)將氣象要素和農(nóng)藝性狀結(jié)合在一起綜合評價倒春寒災(zāi)害。

  農(nóng)作物論文范例:農(nóng)作物無公害栽培技術(shù)存在的問題及對策

  小麥倒春寒防控技術(shù)有待提高。構(gòu)建倒春寒綜合防控技術(shù)體系有利于小麥生產(chǎn)的提質(zhì)減損增效。首先,應(yīng)充分利用RS、GIS、GPS、IOT等現(xiàn)代信息技術(shù)建立和完善小麥倒春寒監(jiān)測預(yù)警和災(zāi)損評估體系。其次,加強(qiáng)耐倒春寒小麥品種的選育。最后,加強(qiáng)耕作方式、播期、播量、水肥管理和化學(xué)調(diào)控劑等小麥倒春寒防御技術(shù)的研發(fā),提高小麥葉片、莖稈、穗部和根系的抗倒春寒能力,從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)源、暢流、擴(kuò)庫的目的,最終提高小麥的產(chǎn)量和品質(zhì)。

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  作者:陳翔于敏蔡洪梅吳宇張樂樂柯媛媛許輝李金才

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