小麦籽粒的形成及提高粒重的途径研究

刘国跃　郑海梅

[摘要]：小麦是我国的主要粮食作物之一，在吃饭问题上，小麦排在首位，目前小麦的产量逐年呈上升趋势，如何提高品质，增加产量，保证质量，是个十分重要的课题，本文就小麦籽粒的形成及提高粒重的有关措施进行了深入研究，以指导小麦生产，服务农业。

[关键词]：小麦；籽粒形成；千粒重；技术研究

小麦籽粒形成是个复杂而漫长的过程，涉及作物栽培学，土壤肥料学，气象学，植物生理学等学科，本文就小麦籽粒的形成及提高粒重的途径作一深入阐述。

1抽穗开花

冬小麦拔节后，经过25—30天开始抽穗。一株小麦抽穗时主茎早于分蘖，大蘖早于小蘖。小麦抽穗后一般经过2—5天开始开花，开花顺序为先主茎后分蘖，每穗开花先中部而后渐及上部和下部，同一小穗则由基部花顺次向上开。一穗开花时间约3—5天，全田开花时间持续6—7天。

小麦昼夜均能开花，但每天有两个高峰，一是上午9—11时，二是下午3—6时。夜间由于温度低开花少，中午由于温度高相对湿度低，开花过程受到抑制。小麦开花的最低温度为9—11℃，最适温度18—20℃，高于30℃影响受精能力降低结实率。适于小麦开花的大气相对湿度为70—80%，低于20%不能正常授粉受精，但花期遇雨，湿度过大，花粉粒吸水膨胀易于破裂。

小麦属自花授粉作物，天然杂交率一般不超过0.4%，小麦开花时，内外颖壳从张开到闭和约经历10—15分钟。或颖壳张开前行闭壳授粉，或颖壳张开后行开颖授粉。花粉粒落到柱头上一般经1—2小时后即可发芽，在24—36小时后完成受精过程。开花期间小麦体内新陈代谢旺盛，需要消耗大量的能量、营养物质和水分，是一生中日耗水量最大的时期，从此地上地下营养器官基本停止生长，籽粒日益增大，是小麦一生中的重要转折点。

2籽粒形成与灌浆成熟

小麦从开花受精到灌浆成熟，约经历34—36天，期间籽粒内外部发生一行列变化，一般分为六个过程五个时期。

2.1形成期 受精后子房迅速发育，首先是受精卵进行分裂进而形成胚的各部器官。其次是极核受精后形成初生胚乳，并进行旺盛分裂最终形成胚乳，开始积累淀粉。受精后10—15天左右，籽粒外形已基本形成，长度达最大值的四分之三，是由“坐脐”达到“多半仁”阶段，籽粒已具备发芽能力，该时期称为籽粒形成期。这一阶段籽粒含水量处于增加阶段，含水量达70%以上，此时籽粒长度增加很快，而干物质增加很慢，籽粒颜色有灰白逐渐转化为灰绿色，胚乳有清水状变为乳状，挤之有稀薄而略带粘性的液汁。

2.2乳熟期 历时约12—18天，“多半仁”后首先长度达到最大值，而后是宽度和厚度增加到开花后20—24天达到最大值，俗称“顶满仓”。随着籽粒体积的继续增大，胚乳细胞中开始积累淀粉，含水量由于干物质的不断积累由70%逐渐下降到45%左右。籽粒外部颜色由灰绿变鲜绿，进一步转为绿黄色，表面有光泽，胚乳由清乳状到乳状。

2.3面团期 历时约3天，含水量下降到40—38%，干物质增加转慢籽粒表面有绿黄变成黄绿色，失去光泽，胚乳呈面筋状。灌浆速度的特点是慢—快—慢，即“多半仁”前缓慢，由“多半仁”到“顶满仓”速度加快，“顶满仓”后速度有趋向缓慢。从“顶满仓”到“面团期”是穗鲜重最大的时期，要注意防倒。

2.4蜡熟期 历时约3—7天。含水量由40—38%急降至22—20%以下，籽粒由黄绿色变为黄色，胚乳有面筋状变为蜡质状，籽粒干重达到最大值，生理上以正常成熟。

2.5完熟期 历时2—3天，含水量下降到20%以下，干物质积累停止，籽粒体积缩小变硬，俗称“硬仁”，表现出成熟种子的特征特性，是收获的大好时机。

3籽粒发育的不均衡性

在籽粒发育过程中，同一穗上的不同小穗位和同一小穗的不同粒位，无论灌浆先后、粒数多少和粒重高低均有所不同，表现出明显的不均衡性，实质是早在分化时期已经发生的差异的继续。

3.1不同小穗位籽粒发育的不均衡性 在灌浆过程中，灌浆的顺序与开花的顺序基本吻合，以中部小穗居优先地位，，营养物质的分配也以中部小穗最多，其次是下部小穗和上部小穗，所以不同小穗位的籽粒数目有多少之别，重量有轻重之分。在籽粒形成和灌浆初期，运转到中部小穗的干物质最多，其次是上部小穗，下部小穗最少；到了灌浆中期以后，下部小穗较上部小穗为多，因而一般下部小穗比上部小穗籽粒少，而粒重比上部重。

3.2不同粒位籽粒发育的不均衡性 同一小穗不同粒位之间，营养分配和发育是依照小花的着生部位1﹥2﹥3﹥4递减的；到“顶满仓”以后顺序便发生了变化，如果每穗结实2粒，一般粒重1﹥2，若每小穗结实3粒，2﹥1﹥3，当每小穗结实4粒时，则2﹥1﹥3﹥4，但在下位缺粒或发育不良时，可看出上位小花的粒重明显增高。同一粒位籽粒在不同小穗上表现为中部最重，下部次之，上部最轻。

4籽粒发育对环境条件的要求

4.1温度 籽粒灌浆的最适温度为20—22℃、日平均气温低于25℃，则随温度的升高而灌浆速度加大，高于25℃时，因高温而失水过快，缩短灌浆过程，加强呼吸作用，粒重降低。一般认为：开花至成熟约需720—750℃的积温，灌浆期需500—540℃的积温。

4.2光照 光照条件对不同灌浆时期的影响不同，灌浆盛期（开花后25—30天）影响最大，灌浆始期（开花后10—12天）次之，灌浆后期（开花后25—30天）影响最小。光照天的好坏取决于两个条件，一是天气条件，二是群体大小。光照不足、群体过大往往成为粒重降低的主要原因。

4.3土壤水分 籽粒形成和灌浆期间适宜的土壤含水量为田间持水量的75%。籽粒形成初期水分不足，特别是在天气干旱高温情况下，光合强度降低，呼吸作用加强，致使灌浆过程提前结束，形成瘪子。在品质方面，籽粒蛋白质积累和含量与灌浆以后土壤水分呈负相关，而籽粒的淀粉含量则随水分的增加而增加。

4.矿质营养 后期适当供应氮磷钾除可使功能叶保持较长功能期外，还可促进碳水化合物和氮素化合物的转化，对提高蛋白质含量利于籽粒灌浆成熟有显著作用。

5提高粒重的途径

5.1增加籽粒干物质的来源 籽粒干物质的积累来源于两个方面：一是抽穗前茎叶中的贮藏物质，二是抽穗后绿色部分通过光合作用形成的光和物质，前者占30%左右，后者占70%上下。虽然抽穗前积累的干物质并不直接构成粒重，但对籽粒增重有很大影响，是产量形成的奠基过程。所以提高粒重必须从生育前期着手，促使个体发育健壮，建立一个合理的群体结构，后期应保持一定的绿色面积，防止早衰青枯和病虫害，延长绿色面积的功能期。

5.2扩大籽粒的容积 籽粒容积大小是影响千粒重的重要因素。籽粒容积与籽粒形成過程中胚乳的发育密切相关，如果这时干旱或其他条件不利，籽粒容积缩小，所以这一时期要保证水分的及时供应。

5.3延长灌浆时间和提高灌浆强强度 灌浆时间和灌浆强度除受品种特性影响外，主要受灌浆过程种环境条件的影响。在高温条件下，可加速灌浆速度，但缩短灌浆时间，粒重往往较低。相反，光照条件充足，昼夜温差较大，日平均温度较低灌浆时间持续较长而粒重较重。但北方麦区灌浆期间高温干旱，多干热风，对籽粒增重不利。因此要特别注意这一时期的水分供应，俗谚“灌浆有墒，穗大子方”，就是要在后期浇好灌浆水、落黄水，力争“麦长一线”。另外，后期叶面喷施磷酸二氢钾和叶面宝，对增加粒重有良好效果。

5.4减少干物质积累的消耗 重点把握好小麦的收获时间，以蜡熟末期收获产量最高，过早或过晚收获均降低粒重。过早籽粒没有灌饱，过晚干物质已不再增加而呼吸作用仍在消耗，使籽粒重量下降。所以应做到适时收获。