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部分小麦产区穗发芽危害状况调查及应对建议
上传时间:2018-06-28

 为响应全国科技活动周活动,紧紧围绕“科技创新强国富民”主题,及时了解灾情、科学指导小麦收获、储藏,在国家973项目“芽麦对品质的影响及抗穗发芽小麦材料全基因组选育”(2014CB147200)与四川省应用基础研究计划“小麦面粉品质劣化及对策研究”(2014NZ0099)资助下,由食品安全检查四川省重点实验室、四川农业大学小麦研究所联合组成科普调研组,分别与2016年、2018年“科技活动周”期间前往四川(崇州、温江)、河南(信阳息县、信阳淮滨、许昌长葛、驻马店、南阳唐河、南阳新野)、湖北(荆门沙洋、天门、随州、襄阳)、安徽(阜阳)等主产麦区调研小麦穗发芽、倒伏和赤霉病麦粒情况,与普通农户、种植大户、合作社和收购企业等对今年小麦生产情况及存在问题进行了充分交流,指导农户开展抢收与收后仓储工作,并就受灾芽麦的处置交换了意见。

小麦穗发芽(Pre-harvest sproutingPHS)是指小麦收获前遇到阴雨或潮湿天气发生的穗上籽粒发芽的现象(Buchanan and Nicholas 1980; Varughese et al, 1986)。主要发生在收获前易下雨或空气潮湿的地区,造成产量下降10%以上,严重时会导致收获后的籽粒完全发芽,不能用于加工生产,是一种世界性的灾害。穗发芽不仅显著降低产量,而且导致籽粒品质劣化及下一季播种质量下降。发生穗发芽的小麦,沉降值降低、α-淀粉酶等活性提高、面团吸水率的下降、面团形成时间缩短;有些小麦成熟时尽管外观没有发芽迹象,但籽粒内部已具有很高的α-淀粉酶活性,会造成贮藏物质分解,粒重下降,仓储时发芽霉变等,导致品质、尤其是加工品质劣化;另外,收获已经发芽的籽粒晒干后再次播种,会导致发芽不一致、发芽率低等情况(Flintham , 2002)。我国长江中下游地区、黄淮麦区、北部冬麦区、西南冬麦区和东北春麦区是穗发芽危害严重,发生频繁的地区,遭受穗发芽危害的麦区约占全国小麦总面积的83%Xiao , 2002)。

近年来,随着气候变化,越来越多的小麦产区在收获季节白天气温较高、晚间多夜雨,空气湿度相对较大,给小麦穗发芽创造了有利条件。20165月北方冬麦区大部出现较明显的降水过程,累计降水量有35-100毫米,其中13-15日降水范围最大;南方大部地区强降水过程频繁,累计降水量有100-250毫米,部分地区达250-600毫米,局部地区超过600毫米,江南和华南大部、西南地区东部部分地区有3-10天大到暴雨,持续阴雨寡照也不利于早稻晒田控蘖、冬小麦和油菜收获晾晒,局部地区出现发芽霉变现象,部分地区农业受灾较重。特别是5月下旬至6月中旬麦收期间,江淮、黄淮西部和西北地区东南部降雨日较多,其中531-63日、65-7日出现大范围较强降水过程,导致夏收短暂受阻,小麦倒伏,出现芽粒、霉粒。20185-6月我国华北南部、黄淮、西南及长江中下游等冬小麦产区降雨过程频繁,累计降水量普遍超过50毫米,河南南部、湖北西部和东南部、安徽大部、四川盆地、江苏中南超过100毫米,较2017年同期多12倍。小麦收获季节连续降雨,正值小麦乳熟期收获时节,对前期长势良好的豫南、湖北、安徽、四川等地小麦造成了穗上变黑、发霉、出芽等危害,导致减产降值给小麦生产造成极不利的影响。

为了解小麦产区穗发芽危害状况,保障小麦品质与种子活力,更好的指导收获及储藏,2016年、2018年由食品安全检查四川省重点实验室、四川农业大学小麦研究所联合组成科普调研组,对四川、河南、安徽、湖北等部分小麦产区进行调研(1),评估小麦穗发芽危害、收获后仓储情况、效益影响,并给出有利于小麦生产的意见和建议。

1, 2016/2018年所调研的小麦穗发芽灾害地区

 

2, 部分小麦产区穗发芽危害状况

四川盆地小麦收获阶段往往面临高温、高湿和多雨环境, 导致穗发芽重、降落值低, 加工质量较差。川北地区(包括绵阳、德阳、广汉等)小麦种植历史悠久,且具有良好的耕作习惯和耕作条件,无论集约化土地还是农户自留土地,小春均以小麦种植为主。川北地区农户购买小麦品种随机,虽然农户清楚白皮小麦品质更佳但因为白皮小麦更容易受到穗发芽危害,所以种植小麦仍以红皮小麦为主。2014年以后形成大量新型农村合作社,除自己种植小麦外,还会大量收购散户收获的小麦。收获后小麦会在场地晾晒,使用中大型烘干机进行烘干,但是在干燥这过程中如遇降雨或阴雨天气,干燥效率将大幅度下降。最近几年约一半的年份会出现严重的发霉现象,约三分之一的年份会出现明显的发芽现象。如2015年、2016年,收获季节以阴雨天为主,产量几乎减半,品质劣化严重,仅以最低价格销售,给农户种植小麦收益带来巨大损失。川西平原(邛崃、崇州等)地势平坦,农机及道路建设设施完善,土地流转和集约化种植面积最大,小麦耕种主要集中在中小型及大型企业,也是四川盆地小麦种植重要区域。川西平原耕种、收获方式采用机械化,但机械化使用较差,小麦销售以饲用为主。收获方式采用临时租用流动收割机,但因曾经遇到雨季收获,穗发芽情况严重,品质劣化,大大降低了籽粒出售价格(0.8/斤),故近几年担心品种不抗穗发芽,再次引起品质劣化不利于出售,便大面积(80%的耕种面积)在小麦籽粒落黄成熟前便整株收割,出售到养牛场饲用,因此带来了严重的粮食安全隐患。川南丘陵地区(仁寿等)因地势不平土地流转面积较少,小麦种植仅依靠部分企业和农村合作社维持,面积较少,小春生产以油菜为主小麦为辅,但多种植水果枇杷、柑橘等。小麦收获时节常遇阴雨天气,如2016年因收获季节降雨量大,田间穗发芽(当地称之为穗芽)情况严重,收获时籽粒含水量大,需收获后烘干或晾晒。农户与小型农场无烘干机,即使有数量也少、使用效率低,大部分农场主为节约成本,以传统方式晾晒,若遇阴雨,晾晒过程中穗发芽严重,则以半价出售,收获成本大幅提高。

2018518日以来多阴雨天气,仅2324日降水有所间歇,导致湖北省部分农田渍水较重,襄阳、随州等地小麦出现穗上发芽现象、发生霉变。湖北地区小麦种植收获后,通常由外地面粉企业进行收购, 拥有相对完整的产业链,但是价格受质量影响显著。由于沙洋县2017年小麦穗发芽情况就比较严重,因此今年种田大户普遍在降雨前完成收获,小麦价格保持在1.0/斤,但是小户还是受到明显影响。该县及周边地区小型仓库较多,2018年储存的小麦普遍遭受了发芽、赤霉病。2018年天门市小麦籽粒约30%受赤霉病危害,同时有明显的穗发芽麦粒。收获的小麦分为雨前、雨后两类储存于临时仓库,其中雨前麦约1.0/斤,雨后麦0.7-0.8/斤。襄阳地区小麦30%-40%籽粒发芽并伴有赤霉病发生,导致当地小麦收购价下降到0.6-0.7元,极端情况下小麦收购价0.3-0.4元。除价格下降外,产量也受到影响,因此所调研农户平均每亩亏损300元。

2018年豫南地区降水偏多,加之去年秋季麦播偏晚,小麦收获开始时间较常年推迟35天。新野县、唐河县20172018连续两年小麦生育期间有条锈病、赤霉病发生,小麦收获前持续半月的降雨导致小麦籽粒发芽以及大面积倒伏。由于约20%小麦出芽,导致收购价格降至0.7/斤,而正常小麦的价格则可保持在1.0/斤以上。驻马店是小麦主要产区之一,当地种植品种较多,农户通常喜好生育期较短的红皮小麦品种。2018年穗发芽情况约10%,收购价0.65-0.8/斤。在气候好的年份亩产能达到800-1000斤,2018年部分地区的冰雹使小麦形成大量白穗进而导致减产。靠近安徽的息县2018年受穗发芽危害严重,5月底、6月初因雨天机械无法进行收割,导致错过收割最佳时期,进而造成大面积小麦穗发芽,同时赤霉病也比较严重,少数质量尚可的小麦也只能以0.5/斤卖给饲料厂。  

安徽阜阳地区是重要的优质小麦生产基地之一,为了保持小麦的产量与品质,除了选用优质小麦品种、采用配套标准的栽培技术外,防止品质劣化也非常重要。但是2018年阜阳地区的小麦生产情况与河南南阳类似,受穗发芽和赤霉病影响严重,无法达到轮换标准,小麦的收购价在0.6-0.7元,价格低廉致使农民不愿出售小麦。连续几年小麦收购价格偏低导致农民种地积极性不高,部分土地空置。

 

小麦穗发芽问题的应对建议:

1)强化抗穗发芽、抗病小麦育种。目前市场上己有部分具有一定穗发芽抗性的红皮小麦品种,但部分品种还不十分稳定,抗性能力受环境影响。此外,赤霉病与穗发芽发生的环境类似,应加强抗赤霉病、抗穗发芽高产育种选育,对保持小麦品质有重要意义。

2)做好小麦收获时节气象预报,尤其是降雨情况,让小麦种植户提前做到心中有数,更好的安排收获和干燥处理,抢降雨间隙组织机械抓好机收。

3)鼓励和支持降雨丰富地区使用机械烘干,强化政府对购买烘干机的政府补贴力度,使机械烘干为常态,以此提高工作效率,保障小麦产量和品质。在收获后的干燥过程中,尤其是对降雨及阴天环境下收获的小麦,更应及时处理。没有烘干设备的不要盲目抢收,待天晴后收割,避免发生麦收烂场雨仓门灾

4)加强仓储基础建设。提倡和鼓励农场建设完善(低温防潮)的中短期储藏库,并可整合资源,为小型小麦种植户和散户提供低价粮食保存,保障种植户能在最佳的价格出售小麦,保障小麦储藏过程中的品质不发生劣化。支持一定规模建设控温、控湿的长期保存库,一方面可以为小麦种植户节约购买品种成本,另一方面便于种植户保留高产、优质、不易发生品质劣化的优质品种。

5)扩大基础知识宣传,提供更多的社会化服务,尤其是对收获后的小麦进行干燥处理、安全含水量范围的知识宣传,以及小麦种植户如何正确、高效的使用烘干机,在储藏过程中如何防潮、降温的理论知识宣传。

 

参考文献:

Buchanan AM, Nicholas EM. Sprouting, alpha-amylase, and breadmaking quality. Cereal. Res. Comm. 1980, 8:23–28

Varughese G, Barker T, Saari E. Triticale CIMMYT, Mexico, DF. ISBN 1986, 968-6127-11-9

Flintham J, Adlam R, Bassoi M. Mapping genes for resistance to sprouting damage in wheat. Euphytica, 2002, 126: 39-45

Xiao SH, Zhang XY, Yan CS. Germplasm improvement for pre-harvest sprouting resistance in Chinese white-grained wheat: An overview of the current strategy. Euphytica. 2002, 126: 35- 38