小麥凍害

小麥凍害

小麥凍害是指麥田經歷連續低溫天氣而導致的麥穗生長停滯。凍害較輕麥田 麥株主莖及大分櫱的幼穗受凍后,仍能正常抽穗和結實;但穗粒數明顯減少。凍害較重時 主莖、大分櫱幼穗及心葉凍死,其餘部分仍能生長;凍害嚴重的麥田 小麥葉片、葉尖呈水燙一樣地硬脆,后青枯或青枯成蘭綠色,莖稈、幼穗皺縮死亡。

凍害事件


1950—1990年四十年間,北京郊區的小麥發生過7次嚴重凍害,平均5—7年1次,1990年以來,1993、1995年又發生兩次較嚴重凍害。1993年凍害特點是死苗、死莖較嚴重,凍傷極嚴重,死苗率4.81%,死莖率8.95%,凍傷率100%。1995年凍害屬旱凍和融凍型,中等偏重,其特點是青枯十分嚴重,青枯率接近1005。

凍害分佈


中國小麥種植區域廣,南北跨度大,地形多變,霜凍害發生的情況比較複雜。但以平原地區發
生多而重,沿海海洋氣候地區、山前平原發生少而輕,高寒山區凍霜害發生複雜。東北、華北北部、
西北地區的春播小麥苗期易遇到強低溫危害,使小麥葉片受到傷害,但幼穗凍害發生的情況較少。
青藏高原有些麥區氣候多變,小麥各個時期都有凍霜害發生,但主要是小面積的平流凍霜。
中國小麥凍霜危害比較頻繁的區域主要分佈在東經 105°~120°,北 緯 33°~38°的區域內(圖 1),
昆明地區凍霜發生也較頻繁,而東經 110°~118°,北緯 34°~36°為重發區(圖2),即黃淮麥區(馮
玉香,孫忠富等,1999)。以黃淮腹地凍霜害頻發及重發地商丘氣象台站資料為例,小麥發生霜凍的
年概率 20 世紀 80 年代為 50%,20 世紀 90 年代為 78%,這表明黃淮麥區霜凍發生頻繁,且近年有
加重的趨勢,給小麥生產造成較大的損失。

凍害類型


河南省及黃淮麥區小麥凍害按時間劃分,可分為以下幾種:

初冬凍害

初冬凍害即在初冬發生的小麥凍害,一般由驟然強降溫引起,因此常稱為初冬溫度驟降型凍害。
11 月中下旬至 12 月中旬,最低氣溫驟降 10℃左右,達-10℃以下,持續 2~3 天,小麥的幼苗未經
過抗寒性鍛煉,抗凍能力較差,極易形成初冬凍害。
發生凍害的小麥類型是弱苗和旺苗,壯苗一般不會造成凍害,最多造成葉尖受凍,對小麥的生
長和產量影響不大。苗齡小,未積累大量可溶性固形物,仍處在較旺盛生長時期的幼小弱苗,抗低
溫能力較差,易發生初冬凍害,造成葉片乾枯和幼苗死亡。早播旺苗,凍害主要造成幼穗凍死葉片
和葉片乾枯,尤其是土壤肥力低,整地質量差,土壤缺墒的麥田,如遇突發性強降溫天氣,極易造
成初冬凍害。

越冬期凍害

小麥越冬期間(12 月下旬至翌年2 月中旬)持續低溫(多次出現強寒流)或越冬期間因天氣反
常造成凍融交替而形成的小麥凍害。一般分為冬季長寒型交替凍融型兩種類型。冬季長寒型是由於
長期受嚴寒天氣的影響而導致的小麥地上部嚴重枯萎甚至成片死苗;交替凍融型是進入越冬期的麥
苗因氣溫回升的恢復生長,抗寒力下降,又遇到強降溫成的凍害。
當冬季有兩個月以上平均氣溫比常年偏低 2℃以上,最低氣溫在-15~-13℃的天數較多,北
方廣大無積雪麥田及積雪不穩定地區,易發生冬季長寒型凍害。
越冬期小麥處於休眠狀態,抗寒力很強。但由於黃淮麥區小麥具有越冬不停止生長的特點,此
階段小麥處於地上部稍長,地下部分生長階段,一旦遇回暖天氣,幼苗又開始生長,抗寒力相對減
弱,當再次寒流降溫到-15~-13℃時,即會產生較嚴重的越冬凍害。越冬凍害一般以凍死部分葉
片為主要特徵,對生產危害較小。
另外,整地質量差的麥田,特別是近年旋耕未鎮壓的麥田以及沙土地麥田,年年都有越冬期凍
死苗現象。墒情差的情況下,也可形成嚴重凍害。

早春凍害

小麥返青至拔節期間(2 月下旬至 3 月中旬)發生的凍害。返青后麥苗植株生長加快,抗寒力
明顯下降,如遇寒流侵襲則易造成凍害。此類凍害發生較為頻繁且程度較重,是黃淮麥區的主要凍
害類型。如 1982 年、1983 年、1984 年、1985 年、1988 年、1990 年、1991 年、1994 年、1995 年、
2004 年均有不同程度的發生。1982 年冬季溫暖,降水量少,早春氣溫回升快,小麥進入快速生長階
段,2 月 18~22 日河南省豫東地區,皖北、江蘇徐州等地區最低氣溫驟降至-13.1~-8.7℃,造成
了嚴重的早春凍害,幼穗凍死 30%左右的麥田達 20%以上,春性早播麥田幼穗全部凍死,豫東種植
的宛 7107 成片凍死。1995 年2 月氣溫驟降為-8.1~-6.6℃,僅河南省小麥幼穗凍死 50%以上的麥
田達 405 萬畝以上。2007 年 3 月 6 日一股較強冷空氣侵入,商丘 60 多萬畝小麥發生嚴重凍害,幼
穗凍死 40%~80%。

晚霜凍害

小麥在拔節至抽穗期間(3 月下旬 4 月中旬)發生的霜凍凍害。這一階段小麥生長旺盛,抗寒
力很弱,對低溫極為敏感,若遇氣溫突然下降,極易形成霜凍凍害。形成的原因主要是由於氣溫回
暖后又突然下降形成的霜凍。如 1992 年 4 月 19 日、1993 年 4 月 11 日的突然降溫均形成了較重晚
霜凍害。1995 年 4 月 3 日商丘地區最低氣溫下降到-1.6~-4.5℃,地面最低溫度下降到-8.7~-
5.5℃,全區 810 萬畝小麥遭受了嚴重的晚霜凍害。經調查,凍害面積達 90%,其中幼穗凍死 20%以
下的 257 萬畝(占 32%),凍 死 20%50%的達 298萬畝(占 37%),凍 死 50%以上的 155 萬畝(占 19%)。河南省凍害面積合計超過 1 050 萬畝。
晚霜凍害其他地區發生較少,主要分佈在黃淮麥區。

凍害特徵


小麥遭受凍害的時期不同,其受凍部位及形態特點也有區別。小麥初冬凍害,冬季凍害、早春
凍害及晚霜凍害在凍害癥狀的表現上存在著明顯區別。

初冬凍害特徵

受凍植株外部特徵比較明顯,葉片乾枯嚴重。一般條件下,黃淮麥區初冬凍害與越冬凍害,只有在降溫幅度很大時才出
現死苗死櫱現象,凍死小麥主要是弱苗和旺苗,而壯苗一般不會發生凍害。植株凍害死亡的順序是
先小櫱后大櫱再主莖,而凍死分櫱節的現象很少。而華北北部、新疆等地的冬麥區,由於小麥品種
不對路也時有點片發生。播種過早,越冬期幼穗分化達護穎分化期以後,越冬期可造成嚴重凍害,
分櫱死亡順序為主莖→大櫱→小櫱。

越冬凍害特徵

冬季凍害的外部癥狀明顯(圖 4),開始葉片的部分或全部為水漬狀,以後逐漸乾枯
死亡。葉片死亡面積的大小依凍害程度而定,凍害越重葉片乾枯面積越大,這是過去黃淮麥區凍害
劃分的依據。初冬凍害及越冬期凍害一般以凍死部分葉片為主要特徵,對小麥產量的影響不大。

早春凍害特徵

小麥發生早春凍害,心葉、幼穗首先受凍,而外部凍害特徵一般不太明顯,葉片乾枯較輕。但
降溫幅度很大時也有葉片輕重不同的乾枯(圖 5)。受凍輕時表現為麥葉葉尖退綠為黃色,尖部扭曲
捲起。3 月底以前發生的凍害,主要是葉尖發黃,黃尖率一般達 5%~50%,嚴重時黃尖率更高。隨
著凍害的加重,葉片會失水乾枯,葉片受凍部分先呈水燙狀,隨後變白乾枯。嚴重乾旱時,葉片易
受凍乾枯。
心葉凍干 1 厘米以上,幼穗就可能受凍死亡。幼穗受凍死亡的順序依次為:主莖→大櫱→小櫱。
凍死的主莖及大分櫱基部分櫱節上或第一節間的潛伏芽再長出新分櫱,一般新生分櫱不能成穗,只
有當大部分已拔節的分櫱幼穗凍死時,新生分櫱才能成穗,不同品種凍死莖率與是否發生新分櫱成
穗的反映不同,一般在 50%以上時才有新生分櫱成穗。凍害嚴重時,幼穗全部死亡,只剩下分櫱節,
下面的潛伏芽可再長出分櫱。大面積凍死整株苗的現象很少發生。很少有葉片受凍乾枯而幼穗不受
凍的情況。
幼穗觀察結果表明,早春凍害的幼穗全部進入護穎分化期,即小麥進入起身階段,而二棱末期
的幼穗沒有凍死,二棱末期僅是受到傷害,造成穗軸伸受阻,上端小穗緊密排列,形成一個疙瘩,
成為“大頭穗”。另外在護穎分化期受輕霜凍時,也會形成“大頭穗”。
圖 5 小麥早春凍害外部癥狀

晚霜凍害特徵

拔節后孕穗前發生的晚霜凍害,一般外部癥狀不明顯,主要是主莖和大分櫱幼穗受凍。但降溫
幅度很大、溫度很低時也可造成葉片嚴重乾枯(圖 6),這樣的地塊小麥主莖和大分櫱幾乎全部凍死。
很少有葉片受凍乾枯而幼穗不受凍的情況。
孕穗期晚霜凍害發生時葉片表面結冰,葉片、葉鞘呈水漬狀,氣溫回升結冰融化水漬狀消失,葉片不顯出
凍害癥狀,幾天後葉片顏色加深呈濃綠色,有的品種形成條紋狀花葉,即表明發生了凍害。凍害越
重葉色越深,若葉色呈藍綠色或黑綠色,一般是幼穗死亡或受到嚴重的傷害。抽穗后凍害癥狀才能
表現出來,孕穗期晚霜凍害的癥狀主要表現為:
1、殘穗,即只有部分小穗發育結實,其餘發育不完整或只有穗軸而無膨大的穎殼。
2、形成無穎的空穗,只有穗軸。
3、形成空心穗即“啞巴穗”,該類型幼穗全部凍死,但節間完好,仍有生長點能繼續生長,無
潛櫱芽出生(潛櫱芽是指小麥大分櫱凍死以後,從其分櫱節或其他節位生長出的新分櫱);而生長點
完全凍死的單莖,株高不再長高,下部分櫱節可長出新的分櫱。
4、無籽粒穗,小麥幼穗在葯隔形成後期受凍,子房會全部凍死,穗完好但不能結實,在太陽下
明顯可見整個穗透明。

凍害機理


細胞間結冰

從生理機制上講(金傳達,1979),當氣溫突然下降到 0℃以下時,植物細胞間隙的水首先結冰
形成冰晶,細胞間溶液濃度增高,細胞內未結冰的水向細胞間隙運動,造成細胞內失水,細胞膨壓
下降,質壁分離,原生質失水而凝固失活。當氣溫繼續下降,細胞內結冰,在細胞內外冰晶的機械
擠壓下,細胞壁和原生質遭到破壞,細胞死亡,即形成凍害。馮玉香等(1999)霜箱試驗結果表明,在葉溫
降到-2.6~-9.4℃的條件下,總可以將試驗的植株分為兩組,一組是保持過冷卻狀態,另一組是發生
結冰的。保持過冷卻狀態的植株氣溫回暖后都能正常生長,順利抽穗成熟。發生結冰的植株,解凍后
有的能正常生長並抽穗成熟,有的受到了傷害,幼穗傷害的表現多種多樣,如圖8。研究還指出,幼穗凍害的程度與小麥幼穗離地面的高度以及幼穗的長度有關,小 麥拔節后1~5天,凡是受害的幼穗都是嚴重的傷害,分不出輕重,而拔節7天以後凍害就有輕、中、重之分。

保護系統受破壞

從生化方面講,據研究(王晨陽等,1996),凍害首先使細胞膜上的功能蛋白 ATP 酶活性降低
或失活,造成周圍環境的物質交換平衡關係破壞。

凍害影響


小麥凍害時期和凍害程度不同,減產幅度差異很大,凍害嚴重的地塊基本絕收。一般越冬凍害
減產 5%~20%,早春凍害減產 5%~30%,晚霜凍害減產 15%~60%(皇甫自起等 1996)。對成穗數的影響
一般情況下,冬季凍害,特別是初冬凍害對成穗數影響較大,早春凍害對成穗數影響較小,晚
霜凍害對成穗數影響較大。據調查,小麥畝成穗數:1987 年初冬凍害減少4 萬左右,1993 年初冬凍
害減少 2~3 萬,1983 年早春凍害減少 1~2 萬,1995 年春季遭受四次凍害,減少 4~5 萬。1995 年
4 月 3 日一次凍害,嚴重地塊減少 70%以上。
晚霜凍害麥田每畝成穗的多少,與凍害程度和凍后管理水平密切相關 一般情況下,凍害程度越
重,每畝成穗數越多。對成穗數與成穗質量影響最大的是澆水,嚴重凍害地塊,只要是澆透水的,
畝穗數一般都可達到或越過正常的水平。澆透水並結合追施少量氮肥的,畝成穗數一般可超過正常
麥田成穗水平。

對穗粒數的影響

冬季凍害主要影響成穗數,對穗粒數基本無影響。早春凍害形成不同穗層的地塊,穗粒數可減
少 3~7 粒,晚霜凍害主要影響穗粒數,可減少 7~10 粒,較重者減少 50%~70%,嚴重者顆粒無收。

對千粒重的影響

冬季凍害對千粒重基本無影響,早春和晚霜凍害嚴重時,千粒重下降 1~7 克。

對產量的影響

冬季凍害死孽 10%,減產 5%左右;死孽 20%~30%,減產 10%~20%。早春凍害,幼穗凍死
40%,減產 5%~15%;幼穗凍死 80%,減產20%~40%.晚霜凍害,幼穗凍死 40%,減產 15%~25%;
幼穗凍死 80%,減產 60%~70%。

霜后表現


據 1995 年 4 月 3 日河南省柘城縣發生的嚴重晚霜凍害后調查(皇甫自起等,1996),晚霜凍害
后小麥恢復生長發育由如下特點:

形成新分櫱

凍害后5~7天潛伏芽開始萌動,形成新的分櫱,凍后10~15天是新分櫱發生的高峰期。凍害越
重,分櫱發生的越多,發生時間越集中。新分櫱大部分在分櫱節處發生,小量在第二節(第一伸長節
間的上端)發生,個別在第三節發生。凍害越重,第二節、第三節分櫱的比例越大。分櫱發生的數量
主要與凍害程度有關,品種間差異不顯著。發生速度及成穗率則與澆水等管理密切相關。幼穗凍死
50%以上的麥田,新生分櫱的數量一般均超過幼穗凍死數 幼穗凍死20%以下的麥田,一般不再發生
新的分櫱。

伸長快節間短

晚霜凍害后,新生分櫱的葉片一般為4片,節間(包括穗下節)一般為4節,即使著生在第三、第二節上的分
櫱,節間一般也達到4個,新生分櫱節間很少發現有5節的。3個節間的新生櫱莖偶爾可見。新生分櫱的葉片明
顯變小,節間明顯變短。新生分櫱與原分櫱形成明顯的穗層。兩層穗的高度差異一般為20~30厘米,最大35
厘米,最小15厘米。凍后灌水越及時,灌水量越足,穗層高低差異越小,產量越高 早春凍害嚴重的地塊,也
形成兩個穗層,差距僅為10~15厘米。凍害發生越早,新生櫱穗層與原分櫱穗層高低差異越小。

成熟晚

新生分櫱的成穗率一般為70%~80%,高的可達90%以上,但不同田塊間差異很大,主要與凍害
后的管理水平和凍害程度有關 管理越及時,水澆的越足,新生分櫱成穗率就越高 一般情況下,凍
害越重分櫱成穗率越高,見表1。與原分櫱形成的穗層相比,新生分櫱形成的穗層成熟期普遍推遲,
一般推遲5~7天。成熟期推遲的長短,主要與管理水平有關,澆透水且補施少量氮肥的,成熟期推
遲的時間最長,不澆水不追肥墒情差的麥田,推遲時間最短。
表1小麥晚霜凍害后潛伏櫱成穗情況
小麥凍害
小麥凍害

千粒重低

新生分櫱結實粒數減少,千粒重也大大降低。成穗質量差異較大。凍后不澆水的麥田,畝成穗
不一定就少,但成穗質量差,穗粒數很少,只有5~6 粒。新生分櫱的穗型明顯變小,每穗結實數減
少、千粒重降低(表2)。
小麥凍害
小麥凍害
表2 遭受晚霜凍害的小麥經濟性狀

環境影響


小麥凍害程度主要取決於降溫強度、低溫持續時間和低溫來臨的早晚。降溫強度越大,持續時
間越長,凍害越重。初冬低溫來臨越早,春季低溫來臨越晚,凍害越重。除降溫這個主導因素外,
其它因素對凍害的影響也很大。

品種冬春性

1、小麥品種冬春性與抗寒性的關係
試驗和實踐均證明,小麥品種抗凍耐寒力差異很大。小麥品種冬性越強抗寒能力越強。
2.品種之間抗寒性有很大差異
不同小麥品種的發育特點有較大差異,發育進程有快有慢,霜凍來臨時,遭受凍害的程度也不
同。小麥品種間抗凍耐寒能力差異很大,一般情況下,對於初冬凍害、越冬期凍害及早春凍霜害,
小麥的抗凍力強弱順序是冬性品種>;半冬性品種>;弱春性品種>;春性品種。而 晚霜凍害則與品種自身的
抗禦能力有關。1998 年 3月 21~24 日發生霜凍后調查(胡新等,1999),幼穗凍傷率春性、弱春性
品種為 0~100%、半冬性品種為 0~66%。相同生態型品種之間的抗晚霜力也有很大差異。春性品種
平均凍傷率為 33.7%,較半冬性品種平均低 12.2 個百分點,表明在抗晚霜凍方面弱春性品種較半冬
性品種稍強,但極差春性品種較半冬性品種大,說明春性品種之間發育進程差異比半冬性大。霜箱
試驗結果也表明了晚霜凍的品種差異。
3、小麥品種抗寒性與冬春性並非嚴格對應
⑴小麥拔節后的抗結冰能力與小麥品種冬春性的並非嚴格對應 近年來,應用人工移動霜箱
在選擇抗霜品種時發現,不同的品種冰點溫度差異均達到顯著水平(表 3)。把小麥各個品種拔節一
致的歸為一組,按照拔節早晚(基本上按照品種冬春性劃分)分成 6 組,第一組拔節最早,第六組
最晚,進行霜箱處理的時期一致,全部在小麥拔節後進行,然後將試驗的每組各個品種冰點平均,
結果見表 4。在小麥拔節后,其抗結冰能力與小麥品種冬春性的並非嚴格對應,表明選擇抗霜品種
需要對每個品種進行鑒定才能確定。
需要指出的是,從典型的春性到極端的冬性之間存在著一個連續的等級系列(菅洋 1979),從
春型經過過渡型到冬型,是一個連續的等級系列。
根據春化溫度反應的有無及最適溫度要求,排除春化和保證正常抽穗的溫度上限,有無短日春
化反應及抗寒性,作為區別春、冬類型質變差異的指標,把通過春化時間的長短作為冬、春性連續
性變異的數量指標。可將中國普通小麥劃分為 4 種類型,9 個春、冬性等級(田良才等,1996)。
楊洪賓等人(2009)為了明確山東省當前小麥主栽品種春冬性強弱,選擇 19 個生產中應用面積
較大的主栽品種,以春小麥遼春 18 號為對照,“驚蟄”后在濟寧進行田間分期播種,研究其春冬性
強弱並進行兩級多次比較和排序。結果表明其中有許多品種的春冬性位次與公告介紹的差別較大。
⑵小麥的幼穗發育進程與其抗寒性密切相關 弱春性小麥品種越冬期抗凍性有較大的差異,
同為弱春性品種,其幼穗發育進程越快,遭受寒流侵襲后的凍害越重(岳彩鳳,2008)。10 月 5 日
播種的 4 個弱春性小麥品種(偃展 4110、豫農 949、鄭麥 9023 和豫麥 34),寒流來臨前主莖幼穗發
育最快的豫麥 34 和鄭麥 9023 兩個品種已分別達到小花分化末期和初期,寒流過後主莖幼穗凍死率
分別為 96%和 73%;寒流來臨前主莖幼穗發育到二棱後期的偃展 4110 幼穗凍死率為 25%左右;而
主莖幼穗發育最慢(二棱初期)的豫農 949,僅有部分葉片的葉尖受凍。該研究還發現,在不同播
期條件下幼穗發育進程相同的品種其受凍害程度卻有一定差異,如 第一播期的偃展 4110和第二播期
的豫麥 34,寒流發生時其幼穗發育進程均為小花分化初期,前者有 25%主莖幼穗凍死,而後者僅部
分葉片的葉尖受凍枯死,進一步表明小麥品種的抗凍性與品種本身的遺傳特性密切相關。
4、小麥越冬期抗凍性與拔節期抗霜性的關係
多數越冬期杭寒力較強的品種,拔 節期抗春霜凍害的能力也較強,如:E xtreme、J 69846、京 411;
越冬期抗寒力較弱的品種抗霜能力也偏弱,如:燕大1817、石家莊 8 號、晉麥 47、碧瑪 4 一號;但
是,皖麥 38 和 Mi29 的越冬抗凍力最強,但是抗霜的能力下降;CA9722 有較強的越冬抗凍性,但
是抗春季霜凍能力急劇下降;豫麥 18 越冬抗寒性最差,卻表現出較好的抗春季霜凍害能力。可見,
越冬期抗凍性與拔節期抗霜性的關係不是很密切,即不能用品種的越冬抗凍性來推斷拔節期的抗霜
能力(張萍,2004)。

土壤肥力

土壤肥力是土壤為植物生長供應和協調養分、水分、空氣和熱量的能力。土壤肥力越高,土壤
三相結構越協調,小麥的生長發育越好,抗禦或緩衝災害的能力就越強。
1、施肥水平與凍害
據 1995 年調查,河南省襄城縣十里鋪鄉雙樓村民所種植 0.27 公頃小麥,播前施碳銨 200 千克,
過磷酸鈣 200 千克,沒施有機肥,春季寒流和晚霜凍使大部分主莖和分櫱凍死,產量僅 1 629.6 千克
/公頃;而相鄰農戶種小麥 0.13 公頃,連年施有機肥 8~10t,碳銨 100 千克、過磷酸鈣 100 千克,
春季及晚霜凍對其影響不大,小麥產量仍達 6 876.9 千克/公頃;同年河南省陝縣 1 000 公頃高產開
發田平均每公頃施有機肥 7.5 噸,碳銨 750 千克,過磷酸鈣 750 千克,鉀肥 150 千克,小麥凍害較
輕,平均產量仍達 6 480 千克/公頃,較相鄰地塊未施有機肥發生凍害的對照田的4 755 千克/公頃
增產 36.3%。可見,增施有機肥和培肥地力的防霜增產作用。
2、整地質量與凍害
整地質量好壞也是影響小麥受凍的重要因素。整地質量差,跑墒快、土壤水分含量低,小麥根
系發育差,遇到低溫時植株受害重;土 壤發生龜裂,冷空氣直接侵襲根系,凍害發生就重。特別是
越冬期間,更易加重凍害。即使沒有發生大面積凍害的年份,這類麥田越冬期也會因凍死苗。
3、土壤質地與凍害
土壤因素中對凍害程度影響較大的是土質和墒情。砂僵黑土、漏風淤土、風沙土保水性差,小
麥凍害重;粘壤土、壤土保水性好,小麥凍害輕。同一類型的土壤,水分含量低的受凍重,水分含
量高的受凍輕。
4、土壤濕度與凍害
乾旱加重凍害,嚴重影響凍后小麥生長發育的正常恢復 天氣乾旱.土壤含水量低,加重凍害,
無論初冬、越冬凍害還是早春、春末凍害都是如此。然而,需要指出的是,以對春末晚霜凍害影響
最重。1993 年 11 月 18 日遇強降溫,泌陽確山發現凍害嚴重的麥田均是一些山前旱地,土壤墒情
差。據 1983 年調查,在 早春寒流到來之前 1~3天進行灌水,只 凍死部分心葉,主 莖幼穗凍死 10%~
12.5%;而未及時灌水麥田,主莖幼穗凍死 60%~80%。

播期

1、播期是造成凍害主要因素之一
生產中由於不知道品種種性而錯期播種,造成凍害而減產的情況時有發生。早在“六五”、 “七
五”期間,河南省農業科學院小麥所在河南生態區內就對 81 個不同種性品種進行了播期試驗研究,
其結果是不論品種種性如何均是隨播種期的后延,拔節期推遲,霜凍凍害程度減輕。
進入 20 世紀 90 年代,由於霜凍災害頻繁,各地也進行了大量播期試驗,表 8、表 9 的調查結
果亦表明了播期推遲主莖凍死率減少。但由於不同年份不同地區氣候生態特點有差異,因此確定適
宜的抗霜播期就顯得十分重要。
同一品種,播期相差幾天,凍害程度大不相同。如柘城縣 1987 年初冬凍害后調查,徐州 21 小
麥,10 月 5~8 日播種的,分櫱幾乎全部凍死;10 月8~12 日播種的,分櫱凍死 30%~80%;10 月
12~15 日播種的,分孽凍死 30%以下;10 月15 日播種的,幼穗很少凍死。
2、播期對晚霜凍害的影響
l995年4月3日發生的嚴重晚霜凍害,主要是溫度降幅過大所致。播期偏早、溫度持續偏高、生育進程加快,
對晚霜凍害的影響甚小,因為4月3日凍害前已經發生兩次嚴重的凍害,過早、偏早播種,拔節提前的主莖已全部凍死,加上3月4日寒流(河南省最低氣溫降到-1~-6℃)的影響,一些常規適期範圍內播種,因氣溫偏高加快發育進程,提前拔節的小麥其幼穗也已凍死。凍害發生時,受凍嚴重的半冬性品種豫麥25號旗葉多數剩1/2~1/3未抽出,弱 春性品種豫麥18號多數處在孕穗期(處於挑旗期的麥莖幼穗很少凍死)這兩個時期,都是小麥對低溫的敏感期,即使在積溫、播期正常的年份,同期遇到同樣的低溫,也會發生同樣嚴重的凍害。這是晚霜凍害同前兩次嚴重凍害成因的一大區別。

播量

1、播量降低可增強抗凍能力
降低播量提高小麥抗逆能力,提高穗、粒、重的報道很多。“低群體,壯個體”,“壯株栽培”的
高產攻關技術路線表明降低播量能提高小麥自身抗逆能力(河南農業大學科研處、農學系,1980~
1984 年)。
據研究,鄭州 0889 小麥品種在播量 52.5~60.0 千克/公頃時,到越冬幼穗分化處於二棱初期,
而播量 112.5 千克/公頃時的幼穗分化已達到二棱末期。
據調查,豫麥 18,10 月 10 日播種,遭受 2 月底、3 月初兩次凍害后,基本苗 150 萬、225 萬、
300 萬株/公頃的主莖幼穗凍死率分別為 20.3%、45.5%、82.4%,表明降低播量使個體長勢壯幼穗
發育慢,次生根多分櫱力強,抗逆能力增強,抗寒力可大大加強。
2、麥苗素質與冬季凍害
旺苗、老弱苗易遭受凍害,壯苗則很少受凍。適期播種的麥苗生長健壯,抗寒能力較強。
1987 年發生初冬凍害,凡是密度大長勢旺的麥田,凍害都很重。尤其是堌堆苗凍害最重。1993
年初冬凍害也是如此。據 調查,1 993 年 10 月 9 日播種的豫麥 18 號,播 量每畝 6.5 千克的,死 孽 8.7%,
每畝 9.6 千克的,死櫱 23.3%,每畝13.2 千克的,死櫱 41.1%。
3、植株密度對晚霜凍害的影響
密度大長勢旺(壯)的麥田凍害輕,密度小長勢弱的麥田凍害重。這是與冬季嚴重凍害截然相反的,是晚霜
凍害最突出的特點。調查表明,肥力水平較低、密度較小、或春節後有旺長趨勢控制水肥的地塊.凍害都較重,
起身拔節期進行澆水施肥的偏旺麥田,凍害卻較輕。麥棉套種麥田凍害重於純播麥田。
在不同土質的麥田進行多處調查,同一地塊,長勢旺(壯)、群體大的區段凍害輕,幼穗一般凍死20%左
右,相鄰的群體小長勢弱的區段凍害重,幼穗一 般凍死80%左右 這表明起身拔節期控制肥,對預防後期晚霜凍害沒有效果,反而易加重凍害。這一特點對指導大田小麥生產具有重大意義。

發育階段

1、小麥對低溫的敏感期
小麥拔節以後對低溫霜凍的抗性迅速降低(馮玉香等,1995,1999),易形成霜凍危害。但小麥
對晚霜凍的危害存在著敏感期或敏感階段,王春艷,李茂松,胡新等(2006)研究結果,雌雄蕊末
到葯隔初期這一發育階段可能對霜凍發生更敏感。張萍(2004)研究認為,雌雄蕊~葯隔期為低溫
敏感期。曾正兵、鍾秀麗的研究認為,在雌雄蕊末到葯隔期小麥的凍傷率有一次躍升,其他時期小
麥幼穗的凍傷率上升比較平緩,亦表明小麥對晚霜凍害的敏感期是在雌雄蕊末和葯隔初期。
2、凍害程度與幼穗發育進程的關係
小麥凍害發生程度與幼穗發育進程密切相關(崔金梅)。
據對小麥幼穗分化進程的觀察,在河南中部生態條件下,10 月初播種(10 月 1 日、10 月 8 日)
的春性品種(以鄭引 1 號為例),葉原基分化歷時約 22 天,單棱期 20 天左右,二棱期 35 天左右(12
月上旬),這樣越冬前即可進入小花分化期,多數年份在越冬期或早春主莖、大櫱被凍死。半冬性品
種在 9 月 26 日或 10 月 1 日播種的(以百泉 41 為例),33 天完成葉原基分化,進入幼穗分化期,越冬
期間達到二棱後期時,早春主莖、大櫱也常被凍死。
小麥遭受早春凍害的時期在小花分化至葯隔形成階段,此期間在日均溫-8℃時則發生嚴重凍
害。
孕穗期發生晚霜凍害,受害部位為穗部。因受凍時間及程度不同主要受害癥狀為:幼穗乾死於
旗葉鞘內而不能抽出;或抽出的小穗全部發白枯死;或部分小穗死亡,形成半截穗。
據研究,晚霜凍害多發生於葯隔形成的早期階段,

凍害級別


目前通行的凍害分級標準,主要是根據小麥地上部分受凍枯萎程度制定的,僅適用於冬季凍害。
實踐表明,冬季凍害分級應著重考慮死櫱(苗)率,分為五級較為實用(見表 10)。小麥春季凍害的分
級標準應以幼穗死亡率為主要依據,其分級標準見表 11(皇甫自起等,1996),拔節前後發生的凍
害伴有一定程度的葉片乾枯現象。
小麥凍害
小麥凍害

溫度指標


由於霜凍發生的時間不同,各階段霜凍害表現的最低氣溫差異也很大,且隨著霜凍害的發生時
間的后延,最低氣溫逐漸提高。重霜凍與輕霜凍的發生規律相同,只是重霜凍害的溫度比輕霜凍要
低。孫忠富認為,霜凍害往往是一種短時間的低溫災害。

越冬凍害

強冬性品種一般為-16℃;冬性品種一般為-13~-16℃;弱冬性品種一般為-12℃(中國種植業信息網)。冬季持續低溫並多次出現寒潮,如在北部冬麥區冬季寒冷年份,最低氣溫到-17℃以下,連續天數在10 天以上,易發生冬季長寒凍害型(趙廣才)。風多雪少則更加重凍害可導致地上部嚴重枯萎甚至成片死苗。越冬期,當氣溫降至-12~-16℃以下時,發生較嚴重的凍害(崔金梅)。

晚霜凍害

1、河 南省小麥高穩優低研究推廣協作組提出的指標 河南省小麥高穩優低研究推廣協作組提
出的《冬小麥拔節期的霜凍指標》見表15,已成為農業氣象預測晚霜的基本指標。從表中可見,發
生凍害的氣溫不一定是 0℃以下,但葉溫均在 0℃以下。如 2007 年 4 月 3 日凌晨,百葉箱最低氣溫
在 0.5℃,地面上 10~20 厘米高度氣溫均在-3.5℃,商丘全區小麥均不同程度的發生了晚霜凍害,
其中民權花園、程庄部分地塊發生了嚴重的晚霜凍害。
小麥凍害
小麥凍害
2、從小麥生產實踐總結出來的凍害指標 根據每年實際調查,根據氣象台的數據,總結出來的小麥春季凍害最低氣溫指標見表 16(皇甫自起等,1996)。
小麥凍害
小麥凍害

凍害防禦


黃淮麥區屬霜凍的頻發區和重發區,凍害是小麥穩產高產優質的一大障礙因素。依據凍害發生
規率和特點,制定相對應的綜合預防措施,是保證小麥高產穩產的關鍵措施。黃淮小麥霜凍是複雜
的多發性氣象災害,必須樹立以基礎防禦為主,凍害后及時補救的綜合防禦戰略思想,才能使霜災
損失降低到最低程度,才能達到增產增收目的。

抗寒耐凍品種

選用抗寒耐凍品種是防禦小麥凍害的根本保證。品種布局上,豫東地區應以半冬性為主,以弱
春性為輔,半冬性品種要佔 75%左右;春性品種只能在晚茬地種植。要注意防止小麥品種春性化的
傾向。
李淦(2006)等人以河南省主推品種百農矮抗 58、邯鄲 6172、豫麥 49 號、豫麥 5499
系、豫麥 18 號、豫麥 2 號 6 個小麥品種為材料,通過控制各生育時期的生長溫度,分別測定苗期、越冬期、返青期和拔節期各品種的抗寒能力。結果表明:6 個品種在各生育時期的抗寒能力差別較大,百農
矮抗 58 從苗期到拔節期均表現出的較強的抗寒能力,可以作為河南省抗寒品種進行推廣應用;邯鄲
6172 抗寒能力也很強,但容易受倒春寒的影響,可以在倒春寒發生輕的地區利用;豫麥 49 號、豫
麥 5499系、豫麥18 號、豫麥 2 號的抗寒能力偏弱,在低溫年份應注意防凍。

適期適量播種

1、適期播種
必須把播期控制在適宜範圍內,不 得強行或隨意提前。豫 東地區適宜播期:半 冬性品種 10月 2~
10 日,弱春性品種 10 月 10~20 日,春性品種 10 月20 日以後。
對於黃淮麥區的主栽品種半冬性品種而言,有“騎著寒露種麥,十種九得”的諺語,這是勞動
人民長期生產鬥爭的結晶。以商丘氣象台 35 年的氣象資料統計,10 月 9 日(寒露)到平均越冬期的壯
苗年幾率為 95%,旺苗年幾率為 1%,弱苗為 4%,表明寒露(10 月 9 日)播種半冬性小麥品種有 99%
的年份能自身防禦霜凍的危害。但也有“適期早播,偏旺越冬”在生產上大面積獲得增產的實例;
還有“有墒不等時,時到不等墒”爭取早播大面積豐收的實例。
通過多年的播期試驗和生產實踐證明,產 量的峰值隨不同品種和不同年份是前後跳動的不定值。
如 1980~1985 年試驗結果,半冬性品種峰值產量播期在 10 月 1~5 日;而 1999 年試驗半冬性品種
在 10 月 11 日,春性品種在 10 月 21 日;2000 年的半冬性品種在 10 月 8 日,春性品種在 10 月 18
日。表明適宜播期在年際間只是一個範圍。
2、適量播種
適當降低播量,採取綜合措施培育壯苗越冬,是減輕凍害的根本措施。

鎮壓防凍

早作麥田,特別是沙土地和耕作粗放的麥田,鎮壓防凍效果十分明顯。及早對旺長麥田鎮壓,
控旺防凍效果顯著。鎮壓作為小麥生產中的常規增產技術,其作用主要是:
1、塌實土壤,增加根層土壤含水量
據試驗測定,鎮壓可使 0~10 厘米土層的土壤容重增加 0.259/厘米 3 ,可有效防止根倒伏和因
吊根而死亡,冬前與早春鎮壓,可使0~5 厘米土層的水分增加 3%左右。再則鎮壓可彌封土壤龜裂,
使因乾旱或澆水沒有及時中耕形成裂縫的麥田減少龜裂,促進次生根萌發,防止冷空氣進入土壤危
害根系及分櫱節。
2、促進小麥健壯生長,增強抗寒能力
3、平抑地溫,減輕凍害
鎮壓可提高土壤的熱量交換量,據測定麥田鎮壓使夜間表面地溫較對照區高 1~2℃。

澆水防凍

適時灌水是防禦和補救凍害的重要措施,對越冬凍害、冬季凍害、春季晚霜凍害都有直接而明
顯的效果。需儘快改善灌溉條件,擴大有效灌溉面積,擴大旱澇保收面積。拔節期肥水管理是防禦
後期凍害的關鍵措施。小麥起身拔節期控制肥水,不利於預防後期凍害,小麥大田生產必須加強起
身拔節期的水肥管理。預防晚霜凍害的關鍵措施是培育拔節壯苗,凍前灌水,保持土壤有足夠的含
水量。
1、澆灌越冬水
黃淮麥區秋冬乾旱的年幾率為90%,而且入冬時常有強寒流過境,對小麥弱苗和旺苗危害較大,
澆越冬水具有塌實土壤,提高土壤熱量交換量,促進次生根的生長發育,提高年前分櫱成穗率的作
用。澆越冬水還具有抗禦越冬和冬季凍害的作用(皇甫自起等,1996)。據調查北京市調查,1993
年,未澆凍水的麥田死苗嚴重,死苗率為 26.8%,而澆過凍水的死苗率僅為 7.3%。
三看澆好小麥凍水:
2、澆灌拔節水
小麥拔節后的抗寒力明顯下降,極易受晚霜凍的危害(馮玉香,何維勛,1995)。研究結果表明,
小麥雌雄蕊分化到葯隔前期對低溫凍害非常敏感,澆拔節水不僅能提高分櫱成穗率增加穗粒數,而
且有良好的防霜作用。
3、凍前澆水
霜凍來臨前澆水對減輕小麥凍害有明顯的防霜凍效果。據試驗觀測,小麥孕穗前期在晴天上午
澆水的地塊比不澆水的地塊夜間地表最低地溫始終高 1℃,金傳達研究結果,澆水后近地面可增溫
3~5℃,作 物葉面增溫 2.5℃。另據調查早春寒流來臨前 1~3 天澆水的麥田只凍死 10%~12.5%的主
莖,全田苗色青綠;而沒有澆水的地塊一地枯黃,葉片凍死 50%~60%,主莖幼穗凍死 60%~80%。
1995年4月3日凍害后調查,低 溫來臨前10天內澆水的豫麥18、豫 麥25的幼穗凍死率分別為22.6%、
6.8%;而沒有澆水的分別為 67.7%和 41.3%。

化學防凍

小麥防凍劑的使用技術。

物理防凍

熏煙防霜是一種古老的防霜技術,一般可提高地溫 1~2℃(金傳達,1979;別而良特,1957)。
熏煙防霜主要原理:①減弱煙霧中下墊面土壤的有效輻射;②發煙混合物燃燒時和煙霧形成時
所發出的熱量;③水汽凝結在煙的吸濕粒子上時釋放出的熱量。
煙霧劑的配方是:瀝青 45%、鋸末 48%、硝酸銨 32%、柴油 5%,碾碎混合後用牛皮紙封好,
內放引火索,周圍戳些小孔。熏煙時間不宜過早或過晚,一般以葉面溫度比霜凍指標低 1℃時開始,
注意統一點火,保證煙幕質量,收到好的效果。

凍後補救


小麥潛伏芽迅速萌動發育成穗,是凍后高產群體再構的生物學基礎。只要補救措施得當,凍害
慘重的麥田,仍能獲得較好的收成。對於幼穗凍死 80%的麥田,小面積割棵試驗結果表明,凍害嚴
重的麥田,也不宜割棵。

凍后灌水

澆水是補救晚霜凍害的關鍵措施。補救凍害麥田,必須講究灌水質量,凍后要立即灌足灌透。
多次小水灌溉,費工費時,收效甚微。凍害特別嚴重的地塊,可追施少量速效氮素化肥。
大面積多點調查表明(皇甫自起,1995),在天氣乾旱的情況下(包括土壤墒情不太差的麥田),
晚霜凍害最有效的補救措施是澆水。水澆的越足,恢復生長越快,成穗質量越高。澆水的質量很重
要,以凍后立即一次灌足為好,每畝灌水量最少 60m3 以上,最好採取畦灌。調查中發現,不少地
塊,凍害後用噴灌機澆了 2~3 次水,因沒有一次灌透,蒸發損失太大,小麥畝產仍只有 250 千克左
右。

凍后追肥

4 月 3 日發生凍害(離小麥正常收穫期 60 天)后,進行的補施少量尿素試驗,結果見表 20。
從表 20 的結果看,在澆透水的情況下,補施氮肥,能夠增加新生分櫱成穗率,增加每畝成穗數,
但成熟期推遲,千粒重較低。調查發現,一些墒情稍好,凍后沒有澆水,只進行追肥的地塊,凍后
生產力恢復較差,遠遠比不上只澆水不追肥的地塊。實踐表明,晚霜凍害的補救必須以水為主,補
肥只能作為輔助措施。
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凍害原因


不利氣象條件

一是不利的氣象條件。1993年11月中旬突然出現強烈降溫天氣,月均溫由15日的7℃,突然下降到17日的-2℃,且持續降溫至24日,其中4天日均氣溫-5℃以下。冬小麥在沒有經過抗寒鍛煉的情況下較正常年份提早10多天進入越冬階段,從生理上看未經過糖分的積累和細胞脫水過程,致小麥發生嚴重凍傷。這一年12月20日—1994年2月10日整整50天沒有下雨,再加上氣溫高、蒸發量大,大多麥田干土層厚達3—4cm,分櫱節長期處在干土層中。進入3月仍未下雨,旱情不斷加劇,加速了小麥凍傷程度。

品種抗寒性差

二是生產上栽培的品種抗寒性差,是發生凍害的內因。京郊90年代完成了第6次品種更新換代,形成了以京411為主,京冬6號、8號為輔的配套體系。1992年又推出長豐10、品9、農大92等一系列矮稈大穗品種。這些品種除京411外,其他品種產量水平較高,但抗寒性較差。京411較抗寒,死莖率5.3%,至於京冬6號、8號死莖率在10%—20%之間。

栽培管理不當

三是栽培管理不當。中過深或過淺對小麥出苗及出苗后的抗寒力影響很大,京郊正常播深為3—5cm。1993年死苗率為5.6%,播深小於3cm的地塊死苗率為22.9%,播深大於6cm的地塊死苗率為18.3%。四是澆凍水。澆凍水是防凍保苗安全越冬的重要措施。1993年,未澆凍水的麥田死苗嚴重,列苗率為26.8%,而澆過凍水的死苗率僅為7.3%。

凍害防治


種前預防

⑴注意選用適合當地的抗寒小麥品種 春麥區可選用寧春24號、遼春10號、蒙麥30號等;冬麥區可選用冀麥38號、40號、41號,晉麥51號、52號、53號,皖麥27號、25號,魯麥22號、23號、21號,豫麥38號,蜀萬41號,貴豐1號,勁松49號,滇麥19號,渭麥8號,新冬18號、19號,溫麥6號,冀麥38、40、41號,華麥8號等。
⑵提高播種質量,播種度掌握在3—5cm之間。

種后管理

⑶適時澆好小麥凍水
一要看溫度:日均溫3—10℃時開始澆。過早因氣溫高蒸發量大,待冬小麥越冬時失墒過多,失去澆凍水的作用;過晚或氣溫低於3℃以下時,會造成地溫下降,田間積水或結冰,引起凍害死苗;
二是看墒情:當沙土地土壤相對濕度低於60%,壤土地低於70%,粘土地低於80%,要進行澆水。當土壤濕度高於上述指標,墒情好的地塊可不澆或緩澆;
三要看苗情:麥苗長勢好、底墒足或稍旺的田塊,可適當晚澆或不澆,防止群體過旺、過大。對播種稍晚的晚茬冬小麥,因冬前生長時間短,葉、根較少,苗小且弱,分櫱少或無,為爭取有效積溫促進麥苗生長發育,只要底墒尚好,也可不澆,但要及時鋤地保墒,使其促根壯苗增櫱;
四要適量:澆水量不宜過大一般當天澆完,地面無積水即可。使土壤持水量達到80%。
⑷早春補水 當早春干土層厚度大於3cm時,要及時補水,改善土壤墒情,解除干土層威脅,減輕凍害降低死苗率。