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大兴安岭沿麓旱作啤酒大麦栽培技术

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-04-19
 大兴安岭沿麓旱作啤酒大麦栽培技术

 

1 大麦分布

大麦是世界上最古老的作物之一,北半球自北纬70˚的阿拉斯加寒冷地带,至南半球南纬50˚的澳大利亚、新西兰均有种植,年降雨量200250毫米的干旱地区也能种植,是栽培区域最广泛、适应能力最强的农作物。在具有“世界屋脊”之称西藏高原,海拔高度4750米的高寒地带,看不到其他任何农作物的踪迹,只有青稞能够正常生长发育。

1.1 世界大麦分布

大麦在世界谷物中占有重要的地位,播种面积和总产量仅次于小麦、水稻、玉米,居第四位。主要分布在欧洲和亚洲,约占78%;其次是北美洲和非洲。

亚洲:中国、韩国、哈萨克斯坦、约旦、叙利亚、塞蒲路斯、伊拉克等国。

欧洲:俄罗斯、英国、法国、德国、爱尔兰、挪威、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、西班牙、比利时、土耳其、突尼斯等国。

北美洲:美国、加拿大。

非洲:阿尔及利亚、利比亚、摩洛哥。

澳洲:澳大利亚、新西兰。

生产大麦最多的是加拿大,年产量13001500万吨;其次是美国,年产量600850万吨;第三是澳大利亚,年产量550700万吨;第四是法国,年产量500600万吨;中国年产量400万吨左右,约排在六、七位。

1.2 我国大麦分布

我国是大麦的起源地之一,有50006000年的栽培历史。西藏的青稞种植面积占农作物总面积的50%,是第一大农作物;青海的青稞为第三大农作物,仅次于小麦和油菜。呼伦贝尔市受前苏联的影响从建国前开始栽培饲料大麦。大兴安岭沿麓大面积栽培啤酒大麦从21世纪初期开始,由于经济效益显著,发展速度极快,到2007年发展18.75万公顷,2008年预计发展到30万公顷,该区域具有60万公顷啤酒大麦发展浅能。啤酒大麦将成为大兴安岭沿麓农业支柱产业,大兴安岭沿麓将成为中国最大的优质啤酒大麦基地。

我国的大麦分布区域如下。

长江中下游地区:江苏、浙江、上海、河南、安徽、湖南、湖北。

西南地区:四川、重庆、云南、贵州。

东北地区:黑龙江;内蒙古的呼伦贝尔市,兴安盟的阿尔山市、科尔沁右翼前旗西部和科尔沁右翼中旗的西部,通辽市的霍林郭勒市,锡林郭勒盟的乌拉盖管理区。

西北地区:山西、甘肃、宁夏、新疆,内蒙古的乌兰察布市和巴彦尔市。

青藏高原:西藏、青海。

我国的啤酒大麦主要分布在三个区域。

长江中下游:江苏、浙江、河南。

东北地区:黑龙江,内蒙古的呼伦贝尔市、兴安盟。

西北地区:甘肃、宁夏、新疆。

1.3 我国大麦生态区划

了解大麦生态区划,对大麦引种工作至关重要,我国栽培大麦的分布可划分为三个大区,十二个生态区。

1.3.1 裸大麦区

裸大麦区也称青藏高原裸大麦区:西藏,青海,甘肃的甘南藏族自治区,四川的阿坝自治州、藏族自治州,云南的迪庆藏族自治州。种植大麦品种以多棱大麦为主,绝大多数品种为春性,少数为半冬性。

1.3.2 春大麦区

1)东北平原春大麦区:黑龙江,吉林,辽宁(沿海地区除外)、内蒙古的呼伦贝尔市、兴安盟、通辽市。以春播的皮大麦为主,品种为春性。

2)晋、冀北部春大麦区:河北的石德线以北地区,山西的晋城、临汾以北地区。品种为春性。

3)内蒙古高原春大麦区:内蒙古的中西部,河北的坝上、承德地区。以种植中、晚熟皮大麦为主,品种为春性。

4)西北春大麦区:宁夏,陕西北部,甘肃的天水以西到嘉峪关以东地区。以多棱稀穗品种为主,多属春性。

5)新疆干旱荒漠春大麦区:新疆,甘肃的定西地区。品种为春性。

1.3.3 冬大麦区

1)黄淮冬大麦区:山东,安徽淮河以北,河北石德线以南,河南(信阳地区除外),山西临汾以南,陕西的安塞以南、关中地区,甘肃的陇东地区、陇南地区。品种多为半冬性、冬性。

2)秦巴山地冬大麦区:陕西西南部,四川的广元、江南,甘肃的武都部分地区。栽培品种以多棱大麦为主,皮大麦、裸大麦都有,品种为半冬性、春性。

3)长江中下游冬大麦区:江苏的苏北总灌区以南,上海市,浙江(温州地区除外),湖南(湘西地区除外),湖北,江西(赣南地区除外)。是我国大麦主产区,播种面积占全国总面积的50%,总产量占全国的60%。栽培的大麦品种多为半冬性,少数为春性和冬性。

4)四川盆地冬大麦区:除广元、南江、阿坝、甘孜、凉山之外的四川全省。栽培的皮大麦以二棱春性品种为主,栽培的裸大麦以多棱半冬性品种为主。

5)西南高原冬大麦区:贵州,云南(迪庆地区除外),四川的凉山彝族自治州,湖南湘西土家族苗族自治州。云南栽培品种多为春性,贵州栽培品种多为半冬性。

6)华南冬大麦区:福建,广东,广西,台湾,浙江的温州地区,江西的赣南地区。栽培品种多为春性。

1.4 大麦的引种规律

    1.4.1 大麦的引种理论

生态学是引种的基本理论,生态区划是引种的重要依据。大麦引种要注意两个问题:一是从哪里引种?二是如何进行引种试验?一般来说,从生态条件相似的地区引种,比较容易成功。但各生态区内不同地区之间纬度、海拔高度差异很大,如青藏高原的裸大麦区,南北地跨10个纬度,海拔从1800米到3000米,最高4750米。而大兴安岭西麓春大麦区属丘陵山地,海拔高度在300700米之间。所以引大麦种时要注意品种原产地的纬度、海拔高度等基本情况,了解大麦品种是春性、冬性、还是半冬性,了解大麦品种是啤酒大麦、粮食大麦、还是饲料大麦。引种要研究比较品种原产地和引种地区的自然条件、栽培水平和管理条件,品种在原产地表现的优良性状和不良性状,特别是大麦的各种生理性状(如感温性、光照反应)、抗逆性、抗病虫性、综合适应性和一致性的表现情况等。

啤酒大麦属于长日照农作物,引种与温度、光照有密切的关系,温度和光照是引种的主导生态条件,对温度和光照的反应集中表现在生育期上。大兴安岭西麓栽培的啤酒大麦均属春性品种,春性品种南北的引种情况因品种的感温性和光照反应的不同而产生不同的结果。感温性强、光照反应迟钝的春性品种,南方品种向北方引种,即由低纬度向高纬度引种,因温度低而生育期延长;北方品种向南方引种,即由高纬度向低纬度引种,因温度高而生育期提早。感温性弱、光照反应敏感的春性品种,南方品种向北方引种,即由低纬度向高纬度引种,因日照长而生育期提早;北方品种向南方引种,即由高纬度向低纬度引种,因日照短而生育期延长。感温性弱、光照反应迟钝的春性品种,南方品种引到北方,或者北方品种引到南方,生育期表现基本一样,这样的春性品种南北引种的地区范围广,适应性广。

1.4.2 大麦的引种试验

大麦引种要认真检疫,防止危险性病害、虫害和恶性杂草也随之引进,给本地区农业造成损失。从外生态区引进的新品种要经过试验、示范,淘汰不成功的品种,经试验示范成功的新品种,再大面积推广。试验示范步骤。

    第一年 观察试验:小区播种,观察品种的适应性和纯度。综合性状和适应性好的品种,下一年进行小区产量试验。

第二年 产量试验与小面积示范:在上一年的品种试验筛选的基础上,小区播种,和标准品种比较,观察品种的纯度、适应性、综合性状,同步进行小面积示范。试验与示范均表现好的品种,下一年进行多点品种试验和栽培试验,同步进行大面积示范。

第三年 多点小区试验、栽培试验和大面积示范:继续和标准品种比较,多点观察品种的纯度、适应性、综合性状,研究品种的最佳播种期、最佳播种量、最佳栽培密度、最佳施肥量、病虫害的综合防治、杂草的综合防治等栽培试验,和标准品种比较观察新品种大面积示范的产量和品质。同步进行小面积推广,边试验、边示范、边展示、边总结,为新品种大面积推广奠定基础。

    第四年 新品种大面积推广,继续研究品种的最佳播种期、最佳播种量、最佳栽培密度、最佳施肥量、病虫害的综合防治、杂草的综合防治等栽培试验,总结经验,为大面积推广服务。

2 大麦种类

大麦从物候期上分,分为春性大麦、冬性大麦、半冬性大麦。

从颖壳上分,分为有稃大麦、裸大麦。

从用途上分,分为粮食大麦、饲料大麦、啤酒大麦。粮食大麦和饲料大麦没有严格的区分指标,只不过不同地区的不同习惯差异用途不同而已。粮食大麦、饲料大麦与啤酒大麦有严格的指标区分,前两者蛋白质含量较高,在14以上;后者蛋白质含量适中,优质啤酒大麦蛋白质含量9.013.5%,所以啤酒大麦育种蛋白质含量是主要指标。

    从形态上分,分为二棱大麦、四棱大麦、六棱大麦,四棱以上均称为多棱大麦。

3 大麦用途

大麦是用途广泛、商品价值较高的农作物之一,用大麦制作的商品早已进入千家万户。大麦的综合利用前景日益广阔,除了食用和饲用以外,在酿造、医药、保健品、纺织、核工业方面也广泛利用。

3.1粮食大麦

大麦在古代是主要粮食,在古希腊大麦被誉为(耐饥食物)。至今在俄罗斯北部、欧洲北部、埃塞俄比亚、土耳其、伊拉克、蒙古,中国的西南部、东南沿海地区、青藏高原,人们仍以大麦作食用的传统习惯。青藏高原栽培的青稞,就是裸大麦,主要作粮食用。其他地区栽培的饲料大麦和啤酒大麦,经加工去掉颖壳和种皮后即可食用。

大麦粮食具有各种营养物质和微量元素较常用粮食大米、白面含量丰富,同其他“黑五类”粮食一样,是目前食品的时尚。关于大麦的食疗药用价值,以被古今医药界所公认。我国古书《名医别录》、《食疗本草》、《本草拾遗》、《千金食疗》、《调燮类编》、《本草纲目》、《群芳谱》、《本经逢原》、《三农记》、《本草衍义》都有大麦关于食疗药用价值的记载。大麦籽粒做饭或煮粥,久食,健胃化食,消渴除热,益气调中止泄,多力健行;久食,宽中壮血,头发不白,养颜益色,肌肤白滑;产妇,食米汁则乳涌,食麦芽则乳收。焦麦芽和炒麦芽可开胃、化食积、止虚汗。在用法上提出忌生食、忌暴食;孕妇和产妇忌食麦芽。

现代生物化学、药理学、临床医学对大麦的营养成分分析、提取物及其食疗药理的研究成果,证明了古人对大麦的食疗效应认识和实践是科学的。同时进而向人类揭示和证明了大麦(籽粒、大麦芽、大麦嫩苗)具有很高的生物价值。

大麦籽粒中富含纤维素高于其他粮食作物,含糖量明显低于其他粮食作物。医学证明高纤维素食品能促进肠道蠕动并加快排泄,有利于治疗老人便秘和预防肠癌的作用。大麦的高纤维素、低含糖量,久食具有降胆固醇、降葡萄糖、降血酯作用,有利于健康人的保健;实践证明,特别是糖尿病患者久食,对于稳定病情作用十分显著。

大麦粗蛋白质中的赖氨酸含量明显高于小麦、玉米、水稻、谷子等粮食作物30%,有增进智力与骨骼发育的功能;色氨酸含量高于水稻、小麦、玉米,可防贫血和毛发脱落;亚油酸、油酸含量与燕麦相近,高于其他粮食作物,医学证明有降血酯疗效。大麦籽粒所含的钙、磷、铁、铜、锌、硒、钾等微量元素均高于其他粮食作物,铁、铜元素是造血的必要物质,锌、硒元素促进细胞正常代谢并对心脏和心血管具有保健作用,预防心脏和心血管疾病。大麦籽粒中维生素含量较其他粮食作物丰富,维生素对人体的营养价值是众所周知的。

大门籽粒中富含46%β—葡聚糖是小麦、水稻、玉米等粮食作物所不具有的,现代医学研究β—葡聚糖具有高度免疫和养颜功能,价格十分昂贵,1996年价每克1750美元,国外以把β—葡聚糖作为抗癌药物和高贵化妆品添加物应用,我国目前已经能够在实验室制取,但上未在医药上和化妆品上应用。

随着科学的发展和人们生活水平的改善,对合理的营养食物结构给予极大的关注。近年来营养学家提出“三高两低”的食物结构模式,有利于人类的保健和健康,即高蛋白质、高维生素、高纤维素、低脂肪、低糖,从各种粮食作物的营养成分比较来看,大麦粮食堪称是理想的保健食物。

3.2 饲料大麦

饲料大麦和粮食大麦从籽粒内含物上讲没有什么区别,只是不同地区有着不同的应用大麦习惯而已;但从营养生长来讲是有区别的,饲料大麦同粮食大麦的不同处在于做饲草时,饲料大麦追求的是植株高大、叶片繁茂、饲草产量高。世界大麦的总产量70%左右用于饲料,其茎叶又是优质饲草,可以青贮、青饲或者制作干草。呼伦贝尔市大兴安岭西麓受前苏联的影响,建国前就开始栽培饲料大麦。

3.2.1 青饲料

    大麦在抽穗初期刈割的大麦鲜草,柔嫩多汁,气味芳香,适口性好,易消化,综合营养价值高,可作为牛、羊、马的青饲。饲养奶牛,为了解决非生长季节的鲜草需求,提高奶牛的产奶量,可在大麦灌浆前收割,切成58厘米长,压实、密封、发酵制成青贮饲料。饲料大麦再生能力强,大兴安岭西麓种植大麦青饲料,5月上旬播种,一年可收割两次;在生长期长、积温高的地区种植大麦青饲料,一年可收割35次。

3.2.2 精饲料

    大麦籽粒的供能胜过燕麦,而仅次于号称“饲料之王”的玉米,蛋白质含量大大高于玉米,可消化蛋白质比玉米高18%20种氨基酸中有18种高于玉米。跑马必须饲喂大麦精饲料,因为饲喂大麦精饲料跑马脂肪生长紧密,可使跑马提高速度和增加耐力。用大麦精饲料育肥的肉牛,其肉质与自然放牧生长的肉质相似,口感好,市场价值高。中国农业科学院畜牧研究所研制的瘦肉型猪饲料配方中,大麦精饲料占饲料日粮组成的2530%,这种配方饲料能够缩短育肥时间,提高饲料报酬率2030%,提高育肥经济效益。

3.2.3 发芽饲料

    饲料大麦利用暖室温床培育麦芽,当麦芽长到45厘米长度时,即可饲喂幼畜、种畜和奶牛;家禽冬季加喂大麦芽,可提高产卵率1020%。饲料大麦发芽饲喂,营养价值高,易消化,可为畜禽提供更多的维生素A、维生素B、维生素C和各种微量元素,对保证畜禽的正常生长发育和提高生殖能力有积极作用。

3.2.4 蛋白饲料

    啤酒糟含蛋白质30%以上,并含有多种复合营养成分及微量元素,用啤酒糟饲喂猪、牛,营养价值高,适口性好,生长发育快,育肥期短,经济效益显著。

3.2.5 大麦饲草

饲料大麦、啤酒大麦、粮食大麦收获籽粒后,产生大量的副产品——大麦秸秆,大麦秸秆是发展畜牧业较好的饲草,对牛、羊、马适口性较好,成本低,易贮藏,综合营养价值高于其他禾谷类作物,可有效拟补发展畜牧业季节性饲草的不足。大麦等秸秆营养价值见表1

大麦等秸秆与牧草对牛羊的营养价值

         

大麦

小麦

燕麦

谷草

羊草

混合青干草

粗蛋白质%

5.9

3.2

5.7

6.0

7.42

5.5

粗脂肪%

1.9

1.4

1.9

1.8

3.25

1.8

粗纤维%

34.5

50.5

33.6

40.7

41.3

39.5

无氮浸出物%

39.5

38.6

42.0

40.3

40.4

39.7

绵羊代谢能Mcal/kg

1.61

1.25

1.54

1.60

1.94

1.74

奶牛产奶净能Mcal/kg

0.94

0.46

1.11

1.03

1.25

1.05

肉牛增重净能Mcal/kg

0.51

0.22

0.42

0.51

0.67

0.50

 

从表1可以看出:大麦秸秆的营养价值比不上羊草,比小麦要高的多,与燕麦秸秆、谷草和混合青干草基本持平。      

3.3 啤酒大麦

啤酒大麦要求蛋白质含量适中,这是与粮食大麦和饲料大麦的主要区别。啤酒大麦可以代替粮食大麦和饲料大麦,但粮食大麦和饲料大麦代替不了啤酒大麦。也有把啤酒大麦归类为酿造大麦,酿造白酒、酒精、青稞酒对大麦种类没有严格的要求,惟有酿造啤酒,啤酒大麦是主要原料。据2007年统计,我国年生产啤酒需要啤酒大麦380万吨,而我国当前最大能力每年只能生产啤酒大麦180万吨;为了保证啤酒的生产,每年从澳大利亚、加拿大、法国、匈牙利等国家进口啤酒大麦200万吨左右,所以发展啤酒大麦有很大的市场空间。

3.4 保健品

    大麦拔节初期,拔起鲜苗,去掉根部,清洗烘干,粉碎过筛,制成粉末状的绿色卖绿素,对心血管疾病、糖尿病具有稳定病情的保健作用,在港、澳、台地区是很受欢迎的营养保健品。大麦籽粒炒焦后即成大麦茶,大麦茶已是餐桌上的美茶,在韩国、日本很受欢迎;大麦茶煮制奶茶,比传统炒米更芳香。

3.5 其他用途

在医药方面,大麦可以制造酒精、酵母、酶、核苷酸、乳酸钙、中药麦芽等。国外从大麦中提制的β—葡聚糖,已应用在抗癌药物中。在核工业上,用大麦提制重水,用重水可以获取重氢,重氢是产生原子核聚合反应的重要原料。在纺织工业上,大麦麦芽的浸出物富含淀粉酶,在布匹脱浆上、加深纺织品的印染色度上和印染纺织品的最后润色上被广泛采用。

4 大兴安岭沿麓概况

    4.1地理位置

大兴安岭沿麓旱作啤酒大麦发展区域以省为界可分围两个区域:内蒙古区域和黑龙江区域。该区域旱作啤酒大麦以呼伦贝尔市为中心,向西南延伸到兴安盟的阿尔山市、科尔沁右翼前旗和科尔沁右翼中旗的西部,通辽市的霍林郭勒市,锡林郭勒盟的乌拉盖管理区;向东北延伸到嫩江源头即黑龙江区域的大兴安岭地区和黑河市。该区域以浩瀚森林和辽阔草原为主,种植业耕地面积只占总土地面积的8.8%

4.2 气候特点

该区域地处温带北部,大陆性气候特点显著,冬季寒冷而漫长,夏季温凉而短促,跨越寒温带大陆性季风气候和中温带大陆性季风气候两个区域。大兴安岭山脉纵贯南北,山峦起伏,地形复杂,气候多样。年平均温度-32,春季温度变化起伏较大,夏季昼夜温差较大;10有效积温17002400,无霜期80100天;年降雨量280450mm,雨量多集中在6月至8月中旬;日照较长,冬雪较大。

4.3 种植业现状

该区域现有耕地面积397.5万公顷,嫩江右岸平原少部分区域以大豆、玉米、水稻、马铃薯为主,其他大部分浅山丘陵区域受气候资源的限制种植业以小麦、油菜、早熟大豆、早熟芸豆为主,早霜年份大豆、芸豆遭受霜冻害,成熟度不好,农民损失惨重。上个世纪末,红皮小麦退出国家统购,农民大量发展油菜和早熟大豆,导致大豆、油菜重迎茬连作,农业生态失衡,病虫害连年大发生,粮油作物大幅度减产,农民收入负增长,农业及农村经济发展缓慢。本世纪初呼伦贝尔市引种啤酒大麦区域试验和生产试验成功,发展迅速,经济效益显著,近几年也带动了大兴安岭沿麓旱作啤酒大麦快速发展,促进种植业结构调整,增加农民收入,发展农业及农村经济效果显著。

该区域无霜期较短,有效积温较低,春季温度变化起伏较大,不适宜发展生育期95天以上农作物,非常适宜发展啤酒大麦、小麦和油菜。

4大麦发展优势

4.1 气候优势

大兴安岭西麓农业种植区特有的气候优势条件,有利于啤酒大麦生长与收获。该区年降雨量300450毫米,100 C有效积温175019500 C,无霜期8590天。雨量多集中在6月中旬至8月中旬,有利于大麦生长;日照长,昼夜温差大,有利于干物质积累,增加千粒重,提高单位面积产量;8月下旬以后干燥少雨,日照充足,有利于大麦收获。

4.2 土地优势

大兴安岭西麓农业种植区土壤自东向西依次为:灰色森林土、黑土、轻沙壤土、少量草甸土,有机质含量较高3.07.5%,速效氮90145ppm,速效磷2538ppm,速效钾140180ppm,土壤中性偏碱,PH6.57.8,土地集中连片,土层深厚,土壤肥沃,非常适合机械化种植啤酒大麦。

4.3 机械化优势

大兴安岭西麓农业种植区均为适度规模化家庭联营农场,整地、播种、田间管理、收获全部机械化作业,为啤酒大麦高产、优质、高效生产提供了机械化优势保障。

4.4 轮作优势

    大兴安岭西麓油菜栽培面积较大,最多时约占播种面积的64%,油菜茬口是栽培啤酒大麦的最好前茬,有利于啤酒大麦病虫害少,产量高。

4.5 栽培制度优势

大兴安岭西麓农业种植区,以生产小麦、油菜为主体,占90%以上,而啤酒大麦的栽培制度与小麦相同。另外受前苏联的影响,本地区曾有过栽培饲料大麦的历史,为啤酒大麦的发展打下了栽培制度基础优势。

4.6 有机环境优势

大兴安岭西麓农业种植区与森林、草原、湿地互相交错在一起,没有污染工业,大气环境资源、土壤环境资源、地表水及地下水资源均无污染,配合高新栽培及生产技术,有利于生产“有机”啤酒大麦,提高市场竞争能力。

5 发展大麦成效

5.1 调整种植结构

    呼伦贝尔市大兴安岭西麓农业现有耕地750万亩,由于受气候资源的限制,栽培的农作物以小麦、油菜为主,适宜栽培的作物品种很少,受市场和自然风险的影响,调整种植业结构很难。啤酒大麦的引进成功与大面积推广,给岭西农业增加了新的栽培作物品种,可有效调整种植业结构,提高抵御市场与自然风险的能力。

5.2 产品市场前景好

我国改革开放以来,随着城乡生活水平的不断提高,啤酒的需求量连年增长。我国生产啤酒年需要啤酒大麦300万吨左右,而我国长江下游地区、西北地区、东北地区三大啤酒大麦产区年仅生产啤酒大麦100万吨左右,只占市场份额的三分之一,三分之二的啤酒大麦依赖于澳大利亚、加拿大、法国等国家进口,所以啤酒大麦国内市场发展空间较大。2005年我市产大麦10.92万吨,合同订购价1.50/公斤,实际收购价1.56/公斤,收购价较订购价上涨4%,与小麦比价格提高0.3/公斤,大麦全部被哈尔滨龙垦麦芽有限公司、北京燕京啤酒集团、哈尔滨啤酒集团、海拉尔啤酒集团一抢而空。目前我市大麦是社会谈论的焦点:农民谈大麦,明年重点发展;流通领域谈大麦,给商家带来了新的发展机遇;龙头企业谈大麦,呼伦贝尔市大兴安岭西麓是中国的优质啤酒大麦基地。

5.3 经济效益显著

啤酒大麦属于高产农作物,2005年我市平均每亩实收大麦粮食260公斤、大麦饲草300多公斤,属于粮食、饲草兼收作物,亩产值340元左右,亩纯经济效益291元左右,经济效益较小麦、油菜增高3倍以上。

5.4 生态效益显著

一是平衡农业生态。近几年红皮小麦市场疲软,岭西油菜种植面积过大,2003年占播种面积的64%,大面积重迎茬,农业生态严重失衡,为农业可持续发展留下了隐患。啤酒大麦是与油菜轮作的最佳作物,发展啤酒大麦,科学调整农业生产结构,平衡农业生态,促进农业可持续发展。

二是有效遏制农田沙尘暴。农田沙尘是呼伦贝尔草原形成沙尘暴天气的主要根源之一。岭西油菜种植面积过大,5月中旬至6月上旬油菜田裸露着松软的土壤,在大风天气的作用下形成呼伦贝尔草原沙尘暴天气。种植啤酒大麦5月中旬至6月上旬已出苗,特别是5月底至610日啤酒大麦已生长出23片叶,可有效保护土壤,从根本上遏制农田沙尘暴的发生,保护生态环境,提高我市人民的生存质量。

5.5 社会效益显著

一是啤酒大麦坚持高起点、高标准、高科技、高效益发展,形成科技培训、基地生产、市场营销、龙头企业加工一体化的啤酒大麦产业链。二是促进农民再就业工程,往年农民工每个工日30元,而且工作难找;2005年秋季大麦用农民工每个工日4050元,而且农民工难找。三是畜牧业是我市经济主导产业,但发展畜牧业最大的障碍因素——饲草资源季节性不平衡,秋丰、冬枯、春缺是我市饲草资源的主要特点。随着我市畜牧业的高速发展,个人与个人之间、个人与单位之间、单位与单位之间草场资源矛盾经常发生,种植啤酒大麦产生大量优质而廉价的饲草,草场资源矛盾迎刃而解。   

5.6 促进畜牧业发展

畜牧业是我市的主导经济产业,目前发展畜牧业最大的障碍因素是饲草资源的季节性短缺和草原生态环境的加速破坏。啤酒大麦属于粮食、饲草兼收作物,平均亩产大麦饲草300公斤左右。大麦秸秆是发展畜牧业较好的饲草资源,可促进我市畜牧业的发展,农牧结合,互相促进,优势互补,种养双赢,可有效解决畜牧业的快速发展与草原生态环境破坏之间的矛盾。

5.7 救灾效果显著

大兴安岭西麓油菜的最后播种极限日期是530日,而啤酒大麦的最后种植极限日期是610日。岭西农业每年5月下旬至6月上旬有120150万亩油菜遭受冻害和风沙的袭击而导致绝产,此时啤酒大麦是最好的救灾补种作物。特别是2004年岭西农业出现了前所未有的春播涝灾现象,部分小麦、油菜不能按时播种,6月上旬种植啤酒大麦拟补春播涝灾损失。

5.8发展大麦不抢农时

春季小麦、油菜播完种后于5月下旬至6月上旬播种大麦,秋季8月下旬收获大麦,8月末收获完大麦后才开始收获小麦、油菜。发展大麦与小麦、油菜不抢农时,提高农时与机械的工作效率

5.9 提高土地利用率

大兴安岭西麓农业,小麦、油菜收获后土地逐渐结冻,秋整地的时间非常短,较多的土地因不能及时秋整地,翌年春天无法种植。种植啤酒大麦收获期较小麦、油菜提早1520天,有足够的时间进行烧茬和秋整地,为第二年春播做好土地准备。啤酒大麦春播又较小麦、油菜延后1520天,即最后播种期可到610日,未来得及进行秋整地的油菜茬口,有足够的时间进行春整地播种大麦。所以,种植啤酒大麦可有效提高土地利用率,充分利用土地资源,扩大播种面积,增加粮食和饲草总产量。

5.10 提高农业机械利用率

    岭西农业机械化程度较高,一年一度的播种与收获,使用机械的时间较短,机械的有效利用率较低,啤酒大麦春播时间较小麦、油菜延后1520天,秋收又较小麦、油菜提前1520天。所以播种啤酒大麦,一是不抢农时,二是春播、秋收提高机械利用3040天,提高机械利用率,增加效益。

 

 

 

 

 

7 大麦的形态特征

7.1 种子结构

大麦的籽实在植物学上叫颖果,即种子。大麦种子有带壳(内、外颖与籽粒粘连)和裸粒(颖壳与籽粒分离)两种,种子两头尖、中宽厚,呈纺锤形。种子形状、大小、长宽,因品种的不同差异很大。大麦的颖壳多为浅黄色或黄色,也有紫色、红褐色、灰色、黑色等颜色;籽粒颜色多为黄色,也有绿色、蓝色、紫色、红褐色、黑色等。我国大麦的颖壳和籽粒颜色,大部分地区生产品种一般为黄色;青藏高原地区大麦颖壳和籽粒的颜色比较丰富。

大麦种子由种胚、胚乳和皮层三个部分组成,种子顶端具冠毛。腹面有腹沟,大麦的腹沟一般比小麦浅,腹沟基部有小穗梗遗迹,即基刺或腹刺。

大麦籽粒背面基部有种胚,它是籽粒的最重要组成部分,占籽粒重量的1.53.0%,种胚主要有盾片、胚芽鞘、胚芽、维管素、胚根、根冠、株孔区、胚根鞘组成。胚根有58条,其中主根1条。盾片与株孔相连,发芽时产生分解酶,分解胚乳养分供发芽用。胚根、胚芽、维管素以后长成种子根、幼芽茎叶、地中茎。大麦胚部没有外胚叶,小麦则有外胚叶;大麦胚中叶原始体有4片,而小麦只有3片。

胚乳占粒重的80%,种子发芽后的异养阶段供给培萌发和幼芽生长所需的营养物质。胚乳由外胚乳、糊粉层和粉质胚乳组成外胚乳是一层薄的株心遗层。糊粉层由34层细胞组成(非洲埃塞俄比亚大麦糊粉层只有两层细胞),不含淀粉,糊粉层是蛋白质的一种,是淀粉酶的源泉。粉质胚乳层由具有一种或多种淀粉酶的细胞组成。

皮层由果皮(子房壁遗层)和种皮(内种皮和外种皮)组成,籽粒的花青素、黑色素存于皮层中。花青素在酸性状态时呈红色,在碱性状态时呈蓝色。籽粒皮层含色素量的多少以及色素存在的状态,决定籽粒的颜色。

    麦壳(颖壳或稃壳)由内颖和外颖组成,包含4种类型的细胞,即纵向伸长的外表皮细胞层、韧皮纤维细胞层、薄壁细胞组织及内表皮细胞层。它们在麦熟时已经死亡。麦壳和皮层的主要作用是保护胚和胚乳免受侵害。

7.2

大麦根的类型有两种:初生根,又叫胚根或种子根;次生根,又叫节根或不定根。大麦的根属须根系,由初生根、次生根和根毛组成。

7.2.1 初生根

大麦初生根预先形成于胚中,在种子发芽时,胚根鞘伸长1毫米时,胚根突破胚根鞘和种皮生长出来,合格的大麦种子初生根总数通常有56条,多者78条。在土壤中一部分初生根向下生长,深达1.51.8米,同时产生支根和根毛。另一部分初生根向四周水平方向或者有倾斜角度向下生长,深达2030厘米,同时产生支根和根毛。第一片叶片出现后,初生根基本停止生长,根表面密生1.52.0毫米的根毛。以吸收水分和养分。

初生根数目多少与种子的大小成正相关,决定种子生活力的强弱和健苗与否。种子粒大、千粒重高、发芽率和发芽势好的种子,生活力强,初生根数目较多,幼苗健壮;反之,种子粒小,千粒重低(二棱大麦的商品大麦收购最低千粒重标准为37克,多棱大麦的商品大麦收购最低千粒重标准为32克,达不到这个最低标准,说明大麦的成熟度极差。)的大麦做种子,先天性发育不良,生活力弱,初生根数目偏少50%;胚乳少,种子发芽到出土的异养阶段营养不良;其结果是:大麦苗弱,不抗旱,易感病,分蘖和穗分化能力弱。生产上强调科学选种,其科学道理就在这里。

7.2.2次生根

大麦次生根产生于近土面的分蘖节上,三叶初期开始出现。所以大麦三叶初期及时采取压青苗措施,有利于初生根的生长,抗旱、健苗。次生根比初生根稍粗,入土深度比初生根浅。初生根初为白色,开始不分支,几乎全部被有根毛。随着根的生长,失去鲜亮的白色光泽,并产生支根。从次生根上长出的支根叫第一支根,从第一支根长出的支根叫第二支根,依序可长出第三、第四支根甚至第五、第六支根。大麦单茎生长次生根数多达几百条,形成庞大的初生根系。

次生根的生长与分蘖密切相关,一般每长出一个分蘖,就在该分蘖节上长出13条次生根。当分蘖本身具3片叶片时,其分蘖基部也能长出次生根,具4片叶片的分蘖可形成自己的次生根系,进行独立的水分与养分吸收。次生根入土浅,主要分布在230厘米土层,具有较强的吸收水分和养分的能力。

影响大米根系生长发育的主要因素有:土壤温度、土壤水分、营养条件、播种密度等。一般土壤温度15左右,土壤田间持水量6070%,氮、磷、钾营养条件平衡,稀植等条件,都有利于根系生长发育。反之,土壤温度高于20或者低于10,田间土壤干旱或者过涝,氮、磷、钾营养条件不平衡,播种密度过大等条件,都不利于根系的生长发育。

    大麦根的作用有三个方面:首先,根是吸收器官。根从土壤中吸收水分和溶于水的矿物质营养,运到茎、叶器官进行有机物质合成,供大麦生长发育。第二,根是重要的合成器官。根吸收的矿物质营养元素,大部分运送到茎、叶器官,少部分在根部直接合成氨基酸等多种有机物,或留在根部作为能量应用,或运到叶片上合成蛋白质。第三,根对植株起着固定和支持作用。   

7.3

大麦的茎由节和节间组成。节是叶片着生的部位,上下两个节之间叫节间。每个节上着生一片叶片,植株的节数与叶片数相等。大麦茎秆呈直立圆柱体,表面光滑,幼嫩时呈绿色,成熟后期变黄色,少数品种茎秆带紫色。节有横隔,节处实心,节间中空,每个节间大部分都被叶鞘所包围。大麦茎高50160厘米,因品种不同而异,超矮秆品种茎高只有20厘米左右。茎节分为地下节和地上节。地下节位于茎基部,通常有45节,节间甚短。地上节一般有58节,形成茎秆。茎秆的直径自茎基部第二节间往上逐渐增大,最上部的一个节间直径最小。茎基部的第一、第二节间的长度、茎壁厚度与抗倒伏能力密切相关。科学合理的栽培技术使茎基部节间粗短而壁厚茎壁细胞小而密,韧性大,弹性强,茎秆中心下移,形成壮秆,抗倒伏能力强。

大麦的茎秆具有运送水分和养分、制造和贮存营养物质以及其他生理作用。

运送水分和养分:大麦茎秆是沟通植株的地下部分和地上部分以及植株各器官的桥梁。根从土壤中吸入水分和矿物质元素后通过茎中的导管运送到地上部各器官中去。叶片的光合作用产物通过茎中的筛管运送到根和穗部等器官中去。

制造和贮存营养物质:由于茎表皮细胞内有很多叶绿体,能进行光合作用制造营养物质,特别是抽穗以后,大部分叶片因老化而失去光合作用,只有穗下节间和旗叶具有较强的光合作用能力。茎秆的薄壁细胞内积累贮存大量的光合营养物质,在灌浆期可陆续运送到穗部籽粒中。所谓的割晒镀穗,就是大麦割晒后,将茎秆中贮存的营养物质运送到穗部籽粒中去,增加大麦籽粒的千粒重,最终增加单位面积产量。

    此外,大麦茎通过茎秆上的气孔与外界交换气体,进行呼吸作用和水分的挥发。   

7.4

大麦的叶型有三种:完全叶(又称真叶)、不完全叶和变态叶。

    7.4.1 完全叶

完全叶由叶片、叶鞘、叶舌、叶耳、叶枕组成。完全叶是对大麦产量起决定性作用的器官,具有光合作用、蒸腾作用、呼吸作用、支持和保护茎秆的作用。完全叶通常呈绿色,从胚芽鞘里长出的第一片叶到旗叶都是完全叶。叶片较小麦宽而厚,呈基部阔、顶端尖的狭长锥形,横切面近似V形。叶鞘自节间基部长出,包裹着茎秆,有强固和保护节间分生组织的作用。叶鞘表皮是光滑的,个别品种具绒毛,抽穗后分泌蜡质而成灰色。叶舌在叶片与叶鞘相接处,为半透明边缘不规则的薄膜,紧贴茎秆。叶耳位于叶片基部的两侧,膜质、爪形、无色、浅绿色或紫色,无绒毛,呈半月形,环抱茎秆。叶鞘与叶耳的交界处叫叶枕。

7.4.2 不完全叶

不完全叶指只有叶鞘、无叶片的叶,形似筒状,顶端有裂隙,有保护幼苗出土的作用,一般不含叶绿素,如胚芽鞘、和分蘖鞘。

7.4.3 变态叶

变态叶指护颖、内颖、外颖、芒和盾片,以及幼穗分化时出现的苞原基均属变态叶。颖片和芒含有叶绿素,也能进行光合作用,合成营养物质。

大麦、小麦、野燕麦25叶的幼苗期其叶片形态很相似,怎样区分它们三者呢?

大麦:叶片宽厚、平展、叶尖下垂,叶色浓绿,叶耳大、呈半月形,环抱茎秆。

小麦:叶片较大麦略窄,多数上举生长,叶色黄绿,叶耳小、不抱茎秆。

    野燕麦:叶片与小麦相似,上举生长,叶色为绿色,无叶耳,叶鞘半抱茎秆。

7.5

大麦的穗属穗状花序,由穗轴和小穗组成。穗轴由1535个直而扁平的节片相连组成,节片下窄上宽,外侧凸出,内侧凹陷或着扁平,节片的长度和形态因品种而异;稀穗品种节片长,每个节片为2957毫米;密穗品种的节片较短,每个节片的长度为2127毫米;极密穗品种的节片更短,每个节片的长度小于20毫米。每个节片弯曲处的隆起部分并列着生3个小穗(小麦1个小穗),合称三联小穗。每个小穗的基部外面有2片披针形护颖,护颖因品种而异有宽和窄之分。有外颖和内颖各1片,外颖宽而背圆,有5脉,从侧面包住内颖,顶端有芒或无芒;内颖呈钝的龙骨形,一般较薄。每个小穗有1花,小花内着生3个雄蕊和1个雌蕊,雄蕊由花丝和花药组成,雌蕊具二叉羽毛状柱头和1个子房。在子房和外颖之间的基部有2片浆片,每个小花受精后可发育形成1粒种子。在三联小穗中,只有中间小穗结实,两侧小穗退化缺失或不结实,麦穗的横断面呈二棱形,这种大麦称二棱大麦(H.distichum)。如果三联小穗全部结实,麦穗的横断面呈四棱形或六棱形,则分别称为四棱大麦(H.tetrastichum)、六棱大麦(H.henxasticchum),四棱大麦和六棱大麦统称为多棱大麦。

大麦分有芒和无芒,有芒的大麦芒型远比小麦复杂的多,各种芒型具体如下。

1)无芒:三联小穗外颖顶部见不到芒状物,为无芒。

2)微芒:外颖顶端有极短的针状芒,称微芒。

3)半芒:麦芒的长度等于穗长的一半,称为半芒。

4)短芒:麦芒的长度大于半穗的长度,短于穗长者,称为短芒。我国短芒大麦品种主要分布在云南、贵州、四川西南部山区和西藏的昌都地区。

5)等穗芒:麦芒的长度等于麦穗的长度,称为等穗芒。

长芒:麦芒的长度大于麦穗的长度,并且麦芒的长度相当于麦穗的长度1.52倍者,称为长芒。我国目前推广的品种和大多数农家品种均属于长芒品种,大兴安岭西麓目前推广的垦啤麦2号、垦啤麦6号、垦啤麦7号均属于长芒品种。

6)曲芒:麦芒弯曲较大呈波浪形,称为曲芒。

7)钩芒:麦芒为三叉钩状,钩上部无芒仅具细毛状者,称为钩芒。又称帽状钩芒。外颖顶端与钩状体相距的一段称为颈,根据颈的长度又分为无颈钩芒、短颈钩芒(颈长小于1厘米)和长颈钩芒(颈长大于1厘米);如果中间叉钩较长,两侧叉钩退化成微钩状,称为退化型钩芒。我国二棱大麦钩芒品种多集中在云贵高原,多棱大麦钩芒品种主要分布在西藏高原的东南部农区。

8)多芒型:有的大麦品种除在外颖顶端有芒外,在护颖和内颖上也长有正常芒(甚至内颖长有2个正常芒),此类大麦品种极少,只在西藏有发现。

9)光芒:麦芒无齿状物,手感光滑者,称为光芒。黑龙江省红兴隆农业科学研究所育成的垦鉴啤麦2号多棱大麦品种为光芒大麦。

10)齿芒:麦芒有齿状物,手感粗糙或者有锯手感觉,称为齿芒。大兴安岭西麓目前推广的垦啤麦2号、垦啤麦6号、垦啤麦7号均属于齿芒大麦。

 

第八章 大麦的生长发育特性

8.1 大麦一生简介

大麦的一生是指从种子的萌发到产生新的种子。大麦自出苗到成熟,称为大麦的生育期。我国地大区域广,跨越几个生态区,由于气候、生态条件的差异,大麦的生育期也不尽相同。冬大麦生育期大都在230天左右或以上,春大麦生育期一般在100天左右或以下。目前大兴安岭西麓栽培的春大麦生育期只有8085天。

大麦从种子萌发到产生新的种子所形成的一生,随着不同生育时期植株内部的生理变化,根系、茎秆、叶片、分蘖、麦穗和籽粒逐渐形成和发育。这些大麦器官的形成,是植株内部生理变化的外部反映,它们构成大麦不同生育时期的不同生物学特点,大麦的产量就是在植株的个体和群体生长发育过程中形成的。

在大麦栽培的生产实践活动上,根据各器官的形成顺序和便于采取生产措施而掌握的明显特征,把大麦整个生育期分成若干个生育时期。这些生育时期习惯上包括:出苗期、三叶期、分蘖期、起身期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期和成熟期,冬大麦还包括越冬期和返青期。

8.2 大麦的阶段发育

8.2.1 阶段发育概念

在大麦的引种实践中,常常会遇到这样的情况:把北方的典型冬大麦品种引到本地区春天播种,即使水肥充足,生长条件适宜,但冬大麦会一直停留在分蘖丛生状态,不能拔节、抽穗、结实。反之,把本地区的春大麦品种引到冬大麦区秋天播种,常常发生临冬拔节而冻死。这种现象是因为大麦从播种到抽穗结实,除需要水肥充足、适宜生长的条件外,还必须保证其正常阶段发育的特定条件。大麦必须在这种特定的条件下,使植株内部发生一系列质的变化,完成每个阶段的生长发育,才能由营养生长转向生殖生长。这种不同生长时期阶段性的质变,就是大麦的阶段发育。形成这种阶段发育的主要原因,是大麦在世界各地不同的生态条件下,经过自然和人工选择的结果。在大麦的一生中,春化阶段和光照阶段与生产密切相关。

8.2.2 春化阶段

低温促进植物开花的现象称为春化,包括低温诱导开花和低温直接促进开花。前苏联科学家李森科(T.D.Lysenko)首先提出冬小麦种子的人工低温处理方法,经过低温处理的冬小麦和春小麦一样,能在春播的当年夏季抽穗结实,因此他把这一措施称为春化。现在的研究,春化一词已不限于种子对低温的要求,也包括幼苗或成株时期低温对开花的促进作用。

植物开花对低温的需要可分为两类:一类开花对低温的需要是质的(绝对的),这类植物的开花必需有一定时间的低温,否则一直维持营养生长状态,许多需春化的二年生植物和多年生植物属于此类,如本地区的菊科农田杂草大籽蒿。另一类开花对低温的需要是量的(相对的),不满足其低温条件时,开花延迟和花量减少,大麦、小麦、黑麦等一年生植物属于此类。根据大麦品种通过春化阶段对温度要求的高低和时间的长短不同,可以把大麦分为以下几种类型。

春性大麦品种:通过春化阶段所最适宜的温度,秋播地区大麦品种在012、北方春播大麦品种在520条件下,经过515天的时间就可以完成春化阶段的发育。这类春性大麦品种对温度要求不太严格,大兴安岭西麓目前栽培的垦啤麦2号、垦啤麦6号、垦啤麦7号大麦均属春性大麦品种。垦啤麦2号在625日播种,也能开花结实,但有不开花、不结实的小穗。

半冬性大麦品种:通过春化阶段的最适宜温度为07,经过1535天,即可通过春化阶段。这里大麦品种比春性大麦品种对温度要求较为敏感,为通过春化的种子春季播种一般不能抽穗结实。

    冬性大麦品种:对温度的要求极为敏感,通过春化阶段的温度为03,经过30天以上才能完成春化阶段发育。温度低于0,春化速度减慢,到零下4时,大麦停止发育;而当温度高于10时,春化阶段不在进行。冬性大麦品种拿到本地区春播,只能分蘖、丛生,而不能拔节、抽穗、结实。

8.2.3 光照阶段

大麦通过春化阶段以后,在适宜的外界环境条件下,立即进入第二发育阶段,即光照阶段。这一阶段除要求一定的温度、水分、养分等条件外,大麦的发育对光照时间和温度反应特别敏感。一些大麦品种如果每日光照时间不足,则不能抽穗结实;如果给予连续的光照,则抽穗期提前。因此,光照时间成为这个阶段影响生育器官发育的主要矛盾。此外,温度在光照阶段中作用也很大,光照阶段的适宜温度是20左右,温度在4以下时光照阶段不能进行,高于25或者低于10,光照发育速度缓慢。

反应迟钝:每日812小时的光照条件下,经过16天以上即可通过光照发育阶段,不因日照时间的长短而有明显的差异。春性大麦品种大都属于这种类型。

反应中等:这类大麦在每日8小时的光照条件下,不能通过光照阶段,在12小时左右条件下,经过24天以上可以通过光照阶段,半冬性大麦品种属于此类。

反应敏感:每日12小时以下光照条件,不能通过光照阶段而正常抽穗。要求每日光照时间必须在12小时以上,经过3040天才能通过光照阶段而正常抽穗。冬性大麦品种和高纬度地区的春性大麦品种多属此类。

除光照时间长短影响光照阶段的进行外,水分适宜,养分充足,植株生长健壮等条件都有利于光照阶段的进行。

8.2.4 阶段发育与器官形成的关系

大兴安岭西麓啤酒大麦的播种时间为520日—610日,此时的昼夜温度在020。大麦播种后,种子一开始萌动就存在通过春化阶段的温度条件,从种子萌动到三叶初期在适宜的温度下进行春化阶段发育,在分蘖开始发生前后春化阶段结束。此时大麦的分蘖原基、叶原基、原始茎节从数量上分化完毕,进入光照阶段后,数量不在增加。

在大麦种子萌动、发芽、出苗过程中进行春化阶段发育,三叶期已经完成春化阶段的大麦苗,只要有适于进入光照发育的条件,即可开始光照阶段的发育。光照阶段结束于雌雄蕊原基形成,大麦植株开始拔节时,顶端小穗伴随光照阶段的接受而形成。

大麦是否进入或者通过光照发育阶段,目前生物学鉴定主要是观察拔节和穗分化的情况。凡生长点开始伸长并继续进行分化,则表明大麦开始进入光照发育阶段。凡开始拔节,幼穗已分化出雌雄蕊原基突起,说明大麦已通过光照发育阶段。反之,则视为光照发育阶段尚未完成。如果把冬性大麦品种引到本地区春播种植,由于完不成春化阶段和光照阶段发育,出苗后只能分蘖、丛生,而不能拔节、抽穗、结实。

8.2.5 阶段发育理论的实践意义

了解了春性大麦品种、半冬性大麦品种和冬性大麦品种的阶段发育后,将有助于生产上正确引种和因地制宜运用栽培措施。春大麦、冬大麦和春性大麦、冬性大麦根本不是一个概念:按大麦的播种时间而论,春季播种的大麦称为春大麦,秋季和初冬播种的大麦称为冬大麦,西藏的昌都、日喀则地区的个别县有夏季播种的下大麦;春性、半冬性和冬性大麦是指大麦品种通过春化阶段对不同低温的要求而言,目前习惯一般不称呼春性大麦和冬性大麦,只谈某某大麦品种属于春性还是冬性。就引种来说,从纬度、气候、生态条件比较接近的地区引种容易成功。如果不经过试验示范,盲目从不同纬度和自然条件的地区大量引种,将会造成不应有的损失。例如,北方冬性大麦品种引到本地区春季种植,因完不成春化和光照阶段,会造成大麦只分蘖、丛生,而不能拔节、抽穗、结实;本地区春性大麦品种引种到北方秋季播种,因适宜的气候条件使大麦很快就完成春化和光照阶段提前拔节,造成冬季大面积冻死。就栽培而言,应根据大麦品种的阶段发育特性以及与此有关的其他特性,综合考虑适宜的播种时期、最佳播种量、合理的群体结构、科学的田间管理措施,才能最后获得稳产、高产。

    由此可知,大麦春化发育阶段是决定叶片、分蘖原基数量的时期,光照发育阶段是决定小穗数量多少的时期。通过栽培措施,延长春化发育阶段,可有效增加分蘖数量;延长光照发育阶段,有利于增加小穗的发育数量,从而形成大穗,获得高产。

8.3 种子萌发与出苗

8.3.1 种子萌发过程

大麦种子度过休眠、完成后熟作用之后,在适宜的水分、温度和氧气的条件下,即可发芽生长。大麦种子的萌发其内部与外部变化经历以下三个过程。

1)吸水膨胀过程:构成大麦种子的主要成分淀粉、脂肪、蛋白质、和纤维素都是亲水胶体,在干燥的情况下,因水分少而成凝胶状态。当外环境部水分较多时,水分由纤维素构成的种皮渗入种子内部的胶体网状结构中,逐渐使凝胶状态变成溶胶状态,大麦种子体积随之增大,这个过程称为“种子吸水膨胀过程”,因为这个时期是一种物理变化现象,所以也称之为“种子的物理过程”。种子的吸水膨胀是大麦生长发育的第一个重要生命现象,主要起到两个作用:一是种子内部产生强大的膨压,促进种子萌发;二是促进种子内部物质转化,从而顺利进入第二个变化过程。本地区栽培的大麦属于皮大麦,颖壳象海绵体一样,吸水能力极强,有助于大麦种子吸水膨胀,所以大麦比小麦出苗快。

2)物质转化过程:种子的物质转化过程也称种子的生化过程。随着种子吸水量的增加,亲水胶体网状结构之间产生游离水分,呼吸作用逐渐增强,种子内部的各种酶类开始活动。在淀粉酶的作用下,淀粉转化为糊精和麦芽糖,麦芽糖在麦芽糖酶的作用下,分解为葡萄糖;同时。蔗糖也在蔗糖酶的作用下,转化为葡萄糖和果糖。葡萄糖和果糖属于简单的糖类,是供给种子萌发的主要能量来源。随着种子的继续膨胀萌发,蛋白质分解酶、脂肪分解酶、纤维素分解酶的活力也日益增强,将难以溶解的蛋白质、脂肪、纤维素等转化为可容性的含氮化合物。这样复杂的有机物质淀粉、脂肪、蛋白质和纤维素逐渐转化为胚所能吸收利用的简单有机物质葡萄糖和蔗糖,从而促使了胚的萌发。

3)生物学过程:当种子吸水达到本身干重的4550%时,开始萌发。胚根鞘首先突破种皮称为露嘴,从胚根鞘内长出56条胚根。接着从长出胚根的另一端,胚芽鞘也破皮而出。胚根的生长速度比胚芽快,当胚根生长与种子等长、胚芽生长达到种子的一半时,称为大麦发芽。

8.3.2 幼胚的生长与出苗

大麦种子在土壤中萌发后,胚芽鞘向上生长伸长,当胚芽鞘顶出地表时称为出土。胚芽鞘出土见光后停止生长,接着从芽鞘中长出第一片大麦绿叶,当第一片绿叶伸出芽鞘2厘米长时称为大麦出苗,田间有50%的苗达到出苗标准时称为大麦出苗期。

胚芽鞘是大麦植株长出的第一片不完全叶,一般白色或浅绿色。胚芽鞘的作用在于保护第一片幼叶出土。胚芽鞘的长短与光照、温度、播种深度和品种特性有关,大麦在黑暗中萌发,胚芽鞘可以长得较长;在较强的光照下萌发,胚芽鞘长得较短。在田间条件下,播种越深,胚芽鞘越长,最长不超过7厘米;种子千粒重越高,胚芽鞘生长的越粗壮;胚芽鞘在1030范围内生长,低温较高温伸长显著。当大麦的第一片绿叶生长达到正常大小时,胚芽鞘萎蔫死亡。

大麦的第一片绿叶在形态上与其他叶片不同,上下宽窄相近,顶端较钝,叶片较小而厚,叶鞘较短,叶脉明显。大麦的第一片绿叶大小与种子的千粒重大小有关,因为它的形成与生长主要依靠胚乳中贮藏的营养物质。所以,一般种子千粒重高时,由于有较大的胚乳,提供的营养物质丰富,第一片绿叶较大,即苗壮;一般种子千粒重低时,胚乳亦小,提供的营养物质较少,导致第一片绿叶较小,即苗弱。大麦第一片绿叶出现的早晚与大小,在生产上有重要的意义。生产实践证明,大麦的第一片绿叶出现的较早,叶片较大,它所制造的营养物质早而且多,幼苗的根和其他部分生长的也好,对形成壮苗有良好的促进作用。

    在第二片绿叶生长的同时,胚芽鞘和第一片绿叶之间的节间(上胚轴)伸长,将第一片绿叶以上的几个节和生长点推到近地表处,这段伸长的节间叫地中茎或者根茎。地中茎的长短与品种特性、播种深度和千粒重高低有密切关系:播种深,地中茎则长而弱;播种浅,地中茎则短而壮;种子千粒重较高,地中茎粗壮;种子千粒重较低,地中茎细弱。当播种过深时,分蘖节的部分节间也参与地中茎的形成。地中茎过长,在生长过程中消耗的养分过多,所以出苗也弱。

8.3.3 影响大麦萌发出苗的因素

在生产上对大麦的萌发出苗要求是:出苗率高,出苗快,达到苗全、苗齐、苗壮的目的。苗全:要求一次出苗率达到90%以上,出现二茬苗或者三茬苗,影响秋天收获,大麦质量较差,没有市场竞争能力;苗齐:要求田间出苗整齐一致;苗壮:要求幼苗无病害,或者幼苗病害极少,茁壮健康;苗全、苗齐、苗壮,是大麦高产、优质、高效的基础。俗话说,大麦抓住了苗情,就等于丰收了一半。

影响大麦出苗率高低和出苗速度的主要因素是:种子质量、土壤温度、土壤水分、土壤空气、土壤酸碱度、播种深度、整地质量等。

1)种子质量

大麦种子质量是影响田间出苗率高低和出苗速度的内在因素,达到质量标准要求,特别是质量好的大麦种子,是大麦苗全、苗齐、苗壮、高产、优质、高效的基础。影响大麦种子质量的主要因素有发芽率、发芽势、千粒重、种子带病率、种子纯度、种子均匀度等。

发芽率:发芽率是影响出苗率的关键因素,发芽率高的大麦种子,田间出苗率必然高。无论是自家留种,还是外购大麦种子,在播种前都要进行发芽率测定。测定大麦种子发芽率的简易方法:将大麦种子在不同位置的存储袋中随机取样,均匀混合后抓一把放入3540的温水杯中,浸泡3.5小时(超过4小时作废),用湿毛巾均匀卷好,放在室温下发芽。为了水分快速蒸发,在湿毛巾上盖上塑料布为宜,缺水及时补充。3天、5天分别检查发芽率,3天达到发芽率最低标准,为优质大麦种子。

发芽率(%)发芽种子数/供试种子数×100

检查大麦发芽率,去掉畸形根、只生12条根和只长胚芽而不生根的种子。大麦种子发芽率最低标准是85%,发芽率低于85%的大麦种子最好不用,如果因种子缺少,要慎用。

发芽势:发芽势影响出苗整齐度,发芽势合格的种子田间出苗整齐一致,有利于田间管理,提高大麦产量和质量;发芽势不合格的种子,田间出苗前后差距较大。

    发芽势(%)在3天、5天内种子发芽数/供试种子数×100

千粒重:大麦千粒重对种子的萌发出苗和幼苗期生长发育有很大的影响,千粒重高的种子,种胚发育良好,胚乳多即营养物质多,田间出苗率高,种子初生根数多,第一片绿叶面积大,次生根数和单株分蘖数也多,使大麦苗墩实健壮。反之,千粒重低的大麦种子,种胚发育有缺陷,胚乳少即营养物质亦少,种子初生根少,胚芽鞘出土能力弱,田间出苗率低,初生根和单株分蘖数相应亦少;其结果:出苗不整齐,苗弱,产量低,质量差。

    大兴安岭西麓生产的二棱大麦种子千粒重45克左右,多棱大麦种子40克左右。黑龙江省生产的二棱大麦种子千粒重38克左右,多棱大麦种子35克左右。大兴安岭西麓生产的大麦种子,就种子千粒重来讲优于黑龙江省。本地区的啤酒大麦质量优于黑龙江省,关键因素在于千粒重高。二棱大麦种子36克以下,多棱大麦种子32克以下,作为商品啤酒大麦不合格,属于饲料大麦。

种子均匀度:种子均匀度影响出苗的整齐度,大粒种子的种胚发育良好,胚乳多而营养物质充分,所以种子的顶土能力较强,苗壮;小粒种子顶土能力弱,苗亦弱。种子大小不均匀,出苗时间不一致,苗强、苗弱不均匀,影响产量和质量。   

2)土壤温度

    大麦种子发芽时需要一定的温度,在一定的温度范围内,温度越高,种子吸水越快,各种酶的活动越强,物质和能量的转化也越快,因而种子的发芽速度也快。大麦种子发芽的最低土壤温度为34,最适土壤温度为1520,最高温度为3035。温度过高,由于呼吸强度大,发芽受到抑制;温度过低,则发芽缓慢而不整齐,并容易受病害感染。大兴安岭西麓大麦的最佳播种时间为520日—531日,这段时间的气温为1524,土壤温度为1016,大麦播种后7天左右即可出苗;5月中旬播种,由于土壤温度较低,大麦播种后需要810天出苗;6月上旬播种,由于土壤温度较高,大麦播种后5天左右出苗。

3)土壤水分

    土壤水分过高或者过低,都影响大麦的出苗率和出苗速度。大麦出苗要求最适宜的土壤含水量为1524%,沙壤土为1520%,黑土为1824%。当沙壤土含水量低于10%、黑土低于14%时,大麦出苗时间延长,出苗率下降,出苗也不整齐。如果土壤水分明显不足,种子只能吸水膨胀,胚乳不能进入生化过程,种胚也不能进入萌发阶段。在这种情况下,种子的呼吸作用急剧上升,所释放的能量转变为热量,造成种子养分浪费消耗,对发芽、出苗均不利;但土壤水分过多,会造成土壤中的氧气不足,对种子发芽也不利,甚至会造成大麦种子腐烂。

4)土壤空气

    大麦种子吸水膨胀后,立即进入萌发阶段,其一切生理活动都需要能量的供应,而能量来源于呼吸作用。大麦种子萌发时的呼吸作用很强,需要充足的氧气供应。种子得到氧气后,呼吸作用将细胞内贮存的营养物质逐渐氧化分解为糊精、麦芽糖和蔗糖等中间产物,这些中间产物再氧化,进一步转化为葡萄糖和果糖,给大麦发芽提供原料;同时在分解过程中释放能量,供给种子生命活动的需要。如果氧气不足,已膨胀萌发的大麦种子因缺氧生长减慢;如果没有氧气,已萌发的大麦种子进行无氧呼吸,产生酒精将大麦芽毒死。大麦种子发芽后,土壤水分达到饱和状态(即遭水淹)超过24小时,因缺氧出苗时间明显延长,苗弱,出苗后幼苗生长速度缓慢,减产幅度较大;超过30小时,因无氧会发生大面积死芽现象。

5)土壤酸碱度

    大麦发芽生长不耐酸,比较耐碱,适宜的土壤酸碱度为PH=6.08.0。大麦比小麦更耐碱,当土壤PH值超过7.5时,小麦不能正常发芽生长,而大麦发芽生长正常;土壤PH值在8.08.5范围时,大麦种子也吸水比较困难,发芽迟缓,出苗时间延长,苗势较弱;当土壤PH值超过8.5时,也只能吸水膨胀,而不能萌发出苗。此外,在土壤商情不良的条件下,施肥方法不当,即种肥混播在一起,也会造成大麦烧芽或者死芽现象。

6)播种深度

    在土壤水分较好的情况下,大麦种子适宜的播种深度为34厘米,在这个播种深度上,土壤温度比较适宜,种子吸水快,发芽出苗亦快,苗齐苗壮;有时在地表土壤比较干旱的情况下,为了保墒抓苗,大麦播种深度也可以达到45厘米;当大麦播种深度达到67厘米时,小粒种子出苗困难,大粒种子勉强出苗,而且苗细,群体苗势明显弱;大麦播种深度超过7厘米时,沙壤土勉强出苗,黑土不能正常出苗。据生产实践观察,大麦在土壤中萌发,其胚芽鞘最长只能长到7厘米左右,所以当播种深度超过7厘米时,胚芽鞘已经不能保护第一片真叶安全出土。

7)整地质量

整地质量对大麦的萌发出苗影响也较大,主要表现在播种深度的不一致和土壤漏风跑墒两个方面。播种深度不一致:整地质量不好,土地高低不平整,局部高低差4厘米,大麦的播种深度将会出现三种情况,一是播种深度45厘米,恰到好处且有利于出苗;二是播种深度12厘米,甚至种子播到地表上,太浅不保墒,不利于萌发出苗;三是播种深度78厘米,播种太深造成出苗困难;田间将会出现一类苗、二类苗和三类苗,对田间管理、产量和质量影响较大。漏风跑墒:整地质量不好还表现在整地粗糙、土壤不细碎、土坷拉较多,大麦播种后土壤镇压不实,局部土壤容易漏风跑墒,造成大麦种子萌发不一致,出苗不整齐。

8.3.4 三叶期及其重要性

大麦从第一片绿叶伸出芽鞘以后,植株就由胚乳营养(异养营养)向独立营养(自养营养)过渡,这是大麦营养生理上一个重要转折时期。大麦刚出苗,只有一片绿叶制造营养,但加上胚乳营养的供应,第二、第三片绿叶出现所经历的时间较短,一般57天。当第三片绿叶出现时,整个胚乳全部耗尽,大麦由胚乳营养彻底转向独立营养。大麦从萌发到第一片绿叶出现为完全胚乳营养期,第一片叶、第二片叶时期为胚乳营养和独立营养交替期,第三片叶以后为独立营养期。

大麦种子千粒重高,胚乳多,营养物质亦多,胚乳营养和独立营养交替时间长,苗壮;大麦种子千粒重低,胚乳少,胚乳营养和独立营养交替时间短,大麦苗过早地进入独立营养期,一般苗弱。

大麦从三叶期开始,完全进入光照阶段,光照阶段是决定小穗和小花数目多少的时期。大麦的三叶期较长,一般在1518天,大麦完成光照阶段后,立即进入麦穗分化阶段。这个时期的大麦如果土壤水分适宜,氮、磷、钾及微量元素等营养物质供应充足,有利于大麦分蘖和形成大穗,提高产量。

    大麦三叶期是抗化学除草剂能力最强的生理时期,一般从三叶初期开始进行大麦田间化学除草。大麦三叶期结束后,立即进入起身期,抗化学除草剂能力明显减弱,所以大麦化学除草进行的过晚,容易出现田间药害,影响产量。

8.4 根系的生长

8.4.1 根系构造

大麦的初生根、次生根以及根的分枝,在解剖构造和生理机能上基本相似。根尖是生命活动最旺盛区域,根的生长根各部组织的形成,吸收水分和矿物质,主要靠根尖来完成,根尖的长度只有3040厘米。根尖以上部分细胞老化,表皮脱落,机械组织发达,没有吸收水分和矿物质的能力,只起固定、输导和代谢作用。

1、根尖结构:根尖部分分为根冠、分生区、伸长区和根毛区。在根的生长过程中,根冠的外围细胞不断遭到破坏而脱落,内部有分生区的细胞分裂补充,使根冠维持一定的形状和厚度。分生区细胞具有旺盛的分裂能力,同化能力极强,能把吸收进来的简单有机物质,迅速合成蛋白质、核糖核酸等复杂有机物质,保证细胞分裂的能量供应。伸长区的细胞已基本上失去分裂能力,主要是纵向体积扩大,使根伸长。根毛区的细胞已分化成熟,根的表皮细胞向外突出形成根毛,扩大了根的吸收面积;根毛能向外分泌一些有机酸和酶类,溶解土壤中难溶性物质,有利于吸收利用;根毛区是吸收水分、养分的主要部位,根毛越多,越有利于抗旱。

2、根的构造:根的解剖构造分为表皮、皮层和中柱。

表皮:是根的最外层细胞,多数细胞伸长成为根毛,未伸长的细胞排列整齐,细胞壁极薄,易于渗透。

皮层:是表皮以内较大的薄壁细胞,横向传递水分和养分。

    中柱:在根的中央部分,由中柱鞘、木质部、韧皮部和髓组成。中柱鞘可以进行细胞分裂,有形成侧根的能力。

8.4.2 根系发生

大麦的根系属于须根系,由初生根(种子根)和次生根(节根、不定根)所组成。种子萌发后,首先突破种皮的是主胚根,经过12天,从胚轴基部长出第一对和第二对侧根,这几条根统称为初生根。当大麦的第一片真叶出土后,初生根的就不在增加,只做延长生长。大麦的初生根一般为35条,多者可达67条,初生根的发生数量与种子的千粒重有密切的关系。多棱大麦千粒重3538克的种子,4条根以上占67.3%2条根以下占3.6%;本地区生产的多棱大麦千粒重40克左右的种子,4条根以上占78.4%2条根以下占2.2%;从黑龙江购买的多棱大麦千粒重32克以下的廉价饲料做种子,发芽率虽然能达到85%以上,但4条根以上仅占32.7%,较标准种子降低一半,2条根以下占34.1%,较标准种子提高了近10倍。

    次生根发生于分蘖节上,发生顺序由下向上,每节发根13条,分蘖也发生次生根,次生根的发生时间一般在大麦幼苗4片叶时,比初生根粗壮,根毛密集。

8.4.3 根系分布

初生根细而坚韧,上下直径比较一致,并有分枝,扎根集中,近似垂直分布。初生根生长迅速,入土深度可达1.52.0米左右,但大部分入土深度在50厘米左右。

    次生根长出后与地面呈锐角向四周扩散生长,生长到20厘米左右向下伸长,生长速度比初生根缓慢。次生根入土深度较浅,多集中于2030厘米的耕层中,可以充分吸收耕层中的养分和水分。次生根由于根量大,所以在大麦营养体的建造上和产量的形成上,都起着决定性的作用。具研究,大麦单株初生根数量与分蘖的成穗率穗的大小有极显著的正相关关系。

8.4.4 根系功能

初生根功能:大麦的初生根系发生早,出苗期至拔节期是初生根发挥其功能的主要时期。出苗期至分蘖期,次生根尚未发生,大麦苗完全依靠初生根吸收水分和营养。次生根长出后的初期,初生仍根起吸收水分和养分的主要作用,直至次生根进入旺盛功能期,初生根的功能才逐渐减弱。但一直到大麦成熟前,初生根仍保持一定的活力。

次生根功能:次生根在大麦的4叶期开始发生,大麦拔节时进入功能旺盛期,开始起吸收水分和养分的主导作用。次生根发生的时间虽晚,但在拔节以后,麦穗的进一步分化,茎叶的旺盛生长,以及籽粒的形成主要次生根的功能作用。次生根的发育好坏,在很大程度上依赖于前期初生根数量的多少与作用,大麦种子千粒重较高,初生根发生的数量较多,苗期生长旺盛,同时也促进次生根的生长发育,有利于大麦形成高产、优质。

大麦的次生根发生后与地面形成锐角入土生长,除了吸收水分和养分外,还对大麦茎秆起固定作用,次生根发生旺盛,对大麦具有一定的抗倒伏作用。

    根系的生理机能:大麦的根系不仅是水分、养分的吸收和植株的固定器官,而且还是重要的有机营养物质合成器官。根系吸收的磷酸、CO2、和无机盐,在根部转化为各种有机酸,并进一步合成氨基酸,然后转运到大麦的各部器官合成蛋白质。甚至有部分简单的有机酸和氨基酸,在根部直接合成蛋白质。根系的发育好坏往往决定于地上部分的发育好坏,根系是影响叶片中蛋白质含量的主要因素,当根系发育不良或者受损时,叶片中的蛋白质含量迅速减少,从而导致叶片的活力减退和迅速衰老,大大降低植株光合作用强度,缩短生育过程,降低植株的干物质积累,最后导致大麦减产。

8.4.5 影响根系生长条件

1)土壤水分:最适宜大麦根系生长的土壤水分含量为1524%;其中:轻沙壤土为1520%,黑土和草甸土为1824%。土壤水分不足,根量发生的,幼苗生长不旺盛,易早衰。土壤水分过多,土壤中的空气不足,影响根系对二氧化碳和氧气的吸收,同时也影响根系的一系列生理生化活动,不但根系的生长受抑制,地上部分生长发育也同样受到抑制,对产量影响较大。

2)整地质量:土壤较硬,影响根系的伸长;镇压不实,土壤过暄,造成土壤与根的接触不紧密,影响根毛的生长以及根毛量小,影响根对水分和养分的吸收。整地不细碎,土壤中的坷拉较多,土壤通风漏气,同样影响根及根毛的生长发育。

3)土壤质量:土壤质量对根系的生长影响较大,在粘质土壤中,大麦的根细长而分枝较多;在沙质土壤中,大麦的根则粗短而分枝较少;所以土壤过粘或者过沙都影响根系的生长。

    4)土壤肥力:适宜的氮肥,可以促进大麦根系的生长发育,耕层土壤中的根量也相应增多。土壤氮肥过多,由于地上部分生长旺盛,导致向根部输送的碳水化合物减少,因而削弱了根系的生长发育。土壤施磷肥不足,大麦根系总量明显减少,并影响根系向深层分布,不抗旱。土壤中缺钾,引起大麦根系变小,皮层组织过早瓦解,输导组织退化,影响根系水分、养分吸收和输导。

5)土壤温度:大麦根系的生长发育最适宜的土壤温度为1520,最低土壤温度为3,土壤温度超过30则根系生长发育受抑制,所以大麦不可播种过早。

    6)光照条件:大麦根系与地上部分的比重随着光照强度的提高而增加,光照不足,大麦地上部分徒长,光合作用强度明显降低,减少光合作用产物,碳水化合物向根部输导不足,根系的生长发育受阻。大麦种植密度过大,也是导致光照不足的条件之一。   

8.4.6 促进根系发育措施

    1)选择标准种子

2)加强保墒措施

3)提高整地质量

4)适时播种

5)增施有机肥

6)氮磷钾平衡施肥

    7)分层施肥   

8.5 分蘖及其成穗

    分蘖是大麦的重要生物学特性之一,大麦分蘖率较高,这是长期适应外界环境条件和内部系统生理发育的结果。大麦分蘖的多与少,生长的壮与弱,是决定群体结果合理与否和个体发育与否的重要标志。

8.5.1 分蘖作用

分蘖是壮苗的重要标志:大麦幼苗健壮,分蘖就多,幼苗弱小,分蘖就少,这是生产实践中常见的现象。分蘖是壮苗的标志还表现在大麦分蘖节产生大量的次生根群,促进大麦苗更加健壮。

分蘖穗是构成产量的重要组成部分:大麦的生物学特性决定其分蘖率较高,最低分蘖成穗率20%左右,最高分蘖成穗率可达50%以上,大麦分蘖率是决定产量高低的重要因素。

    分蘖是群体与环境的缓冲:大麦对环境的适应,以及大麦群体的自动调节作用,在很大程度上通过分蘖进行。大麦群体密度小,环境空间较大,分蘖率较高;群体密度大,环境空间较小,分蘖率也低。

8.5.2 分蘖发生位置

大麦分蘖节是由植株地下部不伸长的节间、节和腋芽紧缩在一起组成。大麦分蘖发生的顺序,在分蘖节上由下向上逐个进行。有主茎分蘖节上发生的分蘖叫一级分蘖,由一级分蘖节上长出的分蘖叫二级分蘖,从二级分蘖节上再长出的分蘖叫三级分蘖,依此类推。每个分蘖的第一片叶是不完全叶,薄膜鞘状,因保护分蘖发生称之为分蘖鞘。农业生产实践中为了主穗和分蘖穗成熟时间基本一致,便于收获,通过栽培密度只需一级分蘖,而控制二级分蘖。

8.5.3 分蘖与成穗规律

    大麦的分蘖自3叶期开始发生后,随着生育的进展,分蘖数量越来越多,并在拔节期达到高峰。大麦拔节后,由于茎叶的旺盛生长和幼穗的进一步分化,生长中心由营养生长为主逐渐转为生殖生长为主,新分蘖发生减少乃至停止。同时因受分蘖的发育时间限制和营养物质分配的限制,已发生的分蘖向两极分化,晚蘖和小蘖逐渐萎缩死亡,导致分蘖数量下降,大蘖和主茎迅速生长,最后抽穗成为有效分蘖,并稳定至成穗数。

8.5.4 影响分蘖的因素

1)品种特性:大麦的分蘖力高低是遗传特性的表现,不同品种分蘖力不同,垦啤麦7号、垦啤麦8号分蘖力比垦啤麦3号分蘖力强,而且分蘖穗整齐,与主穗成熟基本一致。

    2)春化影响:春化阶段是分化叶原基蘖芽原基时期,春化阶段较长,分化叶原基和蘖芽原基的数目较多,所以分蘖期所分蘖的数目也较多。

3)种子千粒重:同一品种千粒重高的种子比千粒重低的种子分蘖力强。垦啤麦2号大麦品种:千粒重40克的种子,初生根多,出土快,苗壮,分蘖多,而且有效分蘖多,分蘖整齐;而千粒重30克的种子,初生根少,出苗慢,苗弱,分蘖亦少,分蘖不整齐。

4)温度:温度是影响大麦分蘖生长发育的重要因素,在35的低温条件下,分蘖生长缓慢。随着温度的升高,分蘖生长发育速度开始加快,分蘖最适宜的生长发育温度为1218。当温度高于20时,分蘖生长发育又开始减慢。

5)土壤水分:土壤含水量的多少,直接影响大麦分蘖的多少。最适宜大麦分蘖的土壤含水量为1524%。当土壤含水量低于12%时,影响分蘖的生长发育,过于干旱分蘖不整齐,或者分蘖死亡,甚至不能产生分蘖。当土壤含水量高于30%时,由于土壤水分过多,造成土壤中空气缺乏,导致大麦黄苗,分蘖也会迟迟不长。

6)播种深度:大麦播种深度超过7厘米,幼苗在出土的过程中消耗胚乳养分过多,苗势弱,植株分蘖数量显著减少。另一方面大麦播种过深,分蘖节在土壤中的位置亦较深,分蘖鞘伸长不到地面,分蘖芽出土困难,也是导致分蘖数量减少的原因。

7)栽培密度:大麦栽培密度的大小,影响单株营养面积的大小,而单株营养面积对大麦分蘖影响十分显著。大麦的栽培密度越小,单株分蘖数越多,栽培密度越大,单株分蘖数越少。

8)肥料:大麦分蘖生长发育需要大量的可溶性氮素和磷酸,平衡的氮、磷肥配合做种肥,对促进大麦早期分蘖,培育壮苗,分蘖整齐都具有很好的效果。

    9)播种时间:大兴安岭西麓510日—31播种,大麦的分蘖数量明显增多;65日—15日播种,虽然能够正常成熟,但分蘖数量显著减少。

8.5.5 提高分蘖与成穗率途径

1)适宜的栽培密度

大麦亩基本苗(666.7平方米,下同)数的多少,不仅决定单株营养面积的大小,而且还决定了田间光照条件的优劣。随着亩基本苗数的增多,群体密度增大,分蘖的营养状况和光照条件变劣,分蘖数量减少及无效分蘖相应增多,分蘖成穗率降低。亩基本苗数减少,群体密度较小,分蘖的营养状况和光照条件好,分蘖相应增多,分蘖的成穗率较高,但分蘖不整齐,大小分蘖穗与主穗的成熟时间差异较大,影响收获以及大麦质量。亩基本苗数适宜,群体密度合理,既保证了分蘖的营养和光照条件,又保持了较高的分蘖率和成穗率,分蘖整齐,分蘖穗与主穗成熟时间基本一致,有利于收获并提高大麦的产量和质量。

    根据大兴安岭西麓的气候特点和栽培技术水平,设计亩产35公斤左右,多棱大麦亩收获穗数2931万穗为宜,二棱大麦亩收获穗数3335万穗为宜。根据这个收获穗数和大麦分蘖力较高的特点,多棱大麦亩播种量2426万粒,二棱大麦亩播种量2830万粒。

2)适宜的播种深度:根据大兴安岭西麓十年九春旱的特点,大麦的播种深度45厘米有利于出苗,最深不超6厘米,土壤墒情好亦可播到34厘米,大麦出苗快,分蘖力及成穗率较高,成熟期基本一致。大麦播种时一般有23厘米的干土层,播种过浅,影响大麦出苗整齐度。大麦播种深度超过6厘米,在出苗过程中消耗胚乳养分过多,幼苗明显弱小,分蘖数量明显减少,分蘖晚而且苗弱,分蘖不整齐,死亡率高,成穗率明显降低。

3)选择标准种子:大麦种子千粒重高,初生根较多,出苗快,苗壮,分蘖发生较早,分蘖较多而且整齐。大麦种子千粒重低,特别是千粒重低于32克种子,初生根数明显减少,苗弱,分蘖发生的较晚而且数量显著减少。

4)加强保墒措施:加强保墒措施主要是对土壤水分的保持,夏翻地土壤商情好,大麦分蘖率显著增高;春翻地在土壤墒情不好的条件下,大麦分蘖率较低,而且分蘖不整齐;秋翻地大麦分蘖率次于夏翻地,但好于春翻地。   

5)平衡施肥:大麦分蘖期是大麦生长发育较旺盛的时期,需要大量的可溶性的氮素和磷酸,根据土壤中的速效氮磷含量,配合平衡氮磷肥做种肥,对促进分蘖数量、分蘖整齐度、分蘖成穗率都有很好的效果。

    6)适时播种:大麦播种过早,由于温度较低,影响分蘖芽的生长;播种过晚,由于温度较高,春化时间较短,形成的分蘖原基数目较少;大兴安岭西麓大麦分蘖率较高的最佳播种时期是515日—31日。所以适时播种可促进大麦分蘖数量,提高分蘖整齐度及分蘖成穗率,具有很好的效果。   

8.6 茎秆的形成与作用

大麦的茎秆由节及节间组成,具有支持、输导、光合和贮存作用。在群体中,大麦茎秆的下层构成群体的支持层,上层与叶片共同构成群体的光合层。

8.6.1 茎秆的形成

    大麦的茎秆分为地下和地上两部分,地下节间不伸长,节间甚短,构成分蘖节,通常34节。地上节间伸长,节间数量一般为58节,目前本地区推广的啤酒大麦品种为5个节间。大麦春化阶段在叶原基和分蘖原基分化的同时,茎节也开始分化形成,但各节间尚未伸长,处于茎节生长锥时期。

8.6.2 茎秆的生长

大麦进入拔节期后节间才开始旺盛生长,节间伸长明显。大麦的节间活动称为拔节。大麦的节间伸长顺序由下而上依次进行,主要依靠节间基部居间分生组织细胞的分裂和细胞体积增大,通常在下一节间伸长的同时,相邻的上一节间也有伸长的动态,但不明显,只有当下一节间接近定长时,相邻的上一节间伸长开始加速,最后的一节间(穗下节间)的伸长活动一直继续到开花期才结束。大麦茎秆的伸长速度随着温度的升高而逐渐加快,从基部节间开始依次向上,每一节间的伸长比前一节间更加旺盛,到抽穗期最后一节间的伸长更为明显。

   在正常生长情况下,大麦的茎秆基部第一个节间最短,向上依次逐渐增长,并以穗下部节间为最长,几乎占大麦全部节间总长的40%左右。大麦茎节的粗度以基部第一节间为最细,从第二、三节间开始加粗,最后一穗下节间有逐渐变细。秆壁的厚度基部第一节间最厚,依次向上逐渐变薄;同一节间,基部厚,向上逐渐变薄;大麦茎秆的这种结构有利于抗倒伏。

8.6.3 茎秆特性与产量

    茎秆细胞内含有叶绿素,所以茎秆也能进行光合作用,特别是抽穗后的第五节间,即穗下节间更具有较强的光合能力。大麦株高与有一定的关系,保持一定的株高是营养生长茂盛的表现,有利于促进生殖生长。大麦穗下节间长度与穗部产量有密切的关系,基部节间的粗度、重量和穗部产量呈正相关。

8.6.4 茎秆性状与倒伏

    大麦倒伏与否一般和植株高度,茎秆基部韧性,基部节间长短、粗度、重量都有密切的关系。从力学的观点来看,大麦植株越高,重心越高,越不抗倒伏。大麦的倒伏一般表现在基部第一节间上,基部第一节间长度大于6厘米,极易发生倒伏;不超过5厘米抗倒伏能力较强。基部第一节间髓腔小,纤维素及半纤维素加强,促使茎秆壁厚,弹性强,抗倒伏能力强。

8.7 叶片的构造、生长与功能

8.7.1 叶片构造

大麦的叶片有五种。

盾片:退化叶。

胚芽鞘:不完全叶,保护第一片绿叶出土。

分蘖鞘:不完全叶,保护第一片分蘖叶片伸出。

颖壳:变态叶,保护花及籽粒。

    绿叶:发育完全的绿叶具有叶片、叶鞘、叶耳、叶舌。叶片起光合作用和呼吸作用;叶鞘的主要作用是加强茎秆强度,保护节间分生组织不受损害,亦可进行光合作用和贮存营养物质。大麦的第一片绿叶叶尖较钝整个叶片近似长方形;第二片绿叶以后各叶,叶尖都较尖锐。大麦叶片的内部构造包括表皮、薄壁细胞组织、输导束和机械组织。

8.7.2 叶片生长规律

    大麦的叶片分化形成分为分化期、细胞分裂期和伸长期。春化阶段形成叶原基,并分化出原始叶细胞,再不断进行细胞分裂、伸长,形成叶片。叶片的生长分为细胞分裂和细胞伸长两个过程,叶片的伸长自叶片顶端开始,及叶片顶端已完成细胞分裂期而进入细胞伸长期,叶片的基部正处在细胞分裂期。大麦主茎和分蘖叶面积由下向上依次增大,至倒数第二片叶为最大,旗叶较倒数第二片叶略小。

8.7.3 叶片功能

1、叶片的功能期:大麦叶片正处在伸长期时,所产生的营养物质多供自身生长,向外输出的甚少。当叶片达到定长至衰老的持续时间称为叶片的功能期,功能期所产生的营养物质极少部分用于维持自身生命,大部分向外输出供其他部位生长或者贮存。当叶片开始变黄时称为衰老,衰老期的叶片功能发生质的变化,光合作用面积和光合作用强度逐渐下降。叶片变黄后,随之同化结构破坏,光合作用的营养物质小于呼吸作用的消耗,称为死亡。大麦叶片的发生与死亡是一个新旧的交替过程,不同时期所产生的叶片都在完成光合作用任务之后死亡,这是不同时期、不同部位叶片功能上的差异。

2、绿叶功能分组:绿叶按期功能分为近根叶和茎生叶两组。

近根叶:拔节以前所产生的叶片均为近根叶。近根叶在拔节以前定型,功能盛期基本上也处于拔节以前,光合作用所产生的营养物质供应根系、分蘖、近根叶自身生长、中部叶片的形成,以及幼穗早期分化和基部节间的生长。在近根叶进入功能盛期后,中部叶片已开始生长,但尚未定型。大麦开始拔节后,近根叶光合作用所产生的营养物质对其他各器官的供应逐渐减少乃至停止。

    茎生叶:指拔节以后茎秆上所产生的叶片,可分为中部叶片和上部叶片两部分。中部叶片是指除旗叶和旗下叶以外的3片茎生叶,在拔节至孕穗期间定型并进入功能盛期,光合作用的营养物质供应茎秆和上部叶片的生长以及麦穗的进一步分化发育,其生长发育的好坏与茎秆的强弱、上部叶片的大小、小花分化数目、小穗和小花的结实程度呈正相关关系。上部叶片是指旗叶和旗下叶,光合作用的营养物质供应花粉粒的正常发育、开花受精的能量、籽粒形成的物质贮藏,大麦籽粒的大小和饱满程度与上部叶片的大小、功能期长短及光合能力的强弱呈正相关关系。

8.7.4 叶片的光合作用与产量

大麦的产量9095%来源于光合作用产物,从大麦丰产原理来讲,光合作用面积较大、光合能力较强、光合时间较长、光合产物消耗较少,而且光合作用产物的分配较多地用于经济性状时,经济产量就高。根据这一原理,大麦在生产管理上提出下列要求。

1、合理加大叶面积

    单位土地面积上的大麦叶面积与单位土地面积的比值称为叶面积系数。在一定范围内,大麦叶面积系数较大,光合作用面积也大,光合作用产物也较多,这是大麦高产的基础。但叶面积系数过大,造成群体郁闭,光照不足,茎叶徒长,呼吸作用加强,净同化率降低,严重时发生倒伏。所以合理的栽培密度,配合氮磷钾平衡施肥,形成合理的叶面积系数,大麦才能高产。

2、延长叶片功能期

    延长叶片的功能期,特别是延长旗叶和旗下叶的功能期对大麦产量形成具有十分重要的作用,大麦的产量7080%来自抽穗以后的光合作用产物。生长后期植株的光合作用器官主要是旗叶、旗下叶、穗下茎和穗。穗下茎的光合能力虽强,呼吸消耗也大,所提供的净光合产物不多。穗的光合能力也较强,但其光合产物主要用于籽粒形成的呼吸消耗。因而在后期籽粒增重中,发挥作用最大的是旗叶和旗下叶。延长近根叶的功能期,有利于促进根系、分蘖、幼穗早期分化、中部叶片的生长发育,奠定高产基础;延长中部叶片的功能期,有利于促进茎秆、旗叶、旗下叶的生长发育和大穗的进一步分化发育。延长旗叶和旗下叶的功能期,直接促进大麦高产。延长大麦叶片功能期的生产措施较多,但大麦条纹病、大麦网纹病、大麦根腐病是最主要的影响因素。大麦叶片感病后不但功能期大大缩短,而且光合面积、光合能力、干物质积累也随之大大降低。所以进行大麦综合病害防治,是延长和提高叶片功能期的最有效措施。

3、提高光合强度

大麦的光合强度,从拔节期开始至乳熟期为高峰时期,抽穗期的光合强度急剧上升,开花期至乳熟期光合强度达到最高点,以后急剧下降。大麦的光合作用强度受温度、光照、二氧化碳、水分和矿物质营养等诸多因素的影响,其中各条件的关系比较复杂。

温度:在一定范围内,温度增高时光合作用强度显著增加,通常在温度2530时,光合作用强度达到最高点。温度超过30时,呼吸作用超过光合作用,光合强度降低。

光照:影响光合作用的光照强度范围较宽,在一定的光照强度范围内,光合作用强度随着光照强度的增加而成正相关增加。当光照强度达到光饱和点时,光合作用强度不在随着光合强度的增加而渐缓增加;当光照强度超过光饱和点时,光合作用强度反而下降。这是因为过于强烈的光照,导致叶片温度急剧升高和叶片水分的大量消耗,使光合作用效率降低。

二氧化碳:二氧化碳可以提高大麦的光能利用率,当田间二氧化碳浓度提高时,光合作用强度也随之相应提高。大麦合理的栽培密度,通风条件良好,创造提高二氧化碳浓度的条件,可以有效提高产量。

水分:土壤水分含量直接影响大麦叶片水分含量,只有当叶片的水分含量完全或者差不多达到饱和时,叶片中游离的水分才能和二氧化碳在光的作用下,合成光合作用产物。如果叶片含水量不足时,将呈现萎蔫状态,轻度萎蔫状态的叶片,其光合作用强度急剧下降,水分恢复后,光合作用强度也随之恢复;重度萎蔫状态的叶片,光合作用停止或者死亡。

    平衡营养:平衡营养是光合作用器官进行活动的重要条件。氮是构成细胞原生质的主要成分,也是蛋白质与叶绿素的重要成分,只有在氮素充足的条件下,才可以保证叶绿素的形成积累,提高光合作用强度,提高产量。氮素缺乏,植株矮小,叶色淡,光合作用明显降低。氮素营养过多,与磷、钾配合失调,植株营养生长过盛,生殖发育减弱,茎秆厚壁细胞层变薄,组织柔软多汁,抗逆能力减弱,容易发生病害和倒伏,造成大幅度减产。磷是细胞核的重要成分,能促进糖分和蛋白质的正常代谢,提高光合作用强度。缺磷,叶色发紫,光合作用削弱,抽穗开花延迟,灌浆不正常,千粒重降低,大麦品质不好。钾能促进碳水化合物的形成与转化,使合成的营养物质向生长和贮存器官输送,增强植株抗低温、高温和干旱的能力,有效提高光合作用强度。缺钾植株生长延迟,机械组织、输导组织发育不良,容易倒伏,光合作用明显受到抑制。氮、磷、钾营养不平衡,某种营养过多或者过少,都影响光合作用强度;只有氮、磷、钾营养互相配合,平衡施肥,才能有效提高光合作用强度,提高大麦产量。

4、减少光合产物消耗

大麦的光合作用是营养物质的积累过程,而呼吸作用则是营养物质的消耗过程,所以光合作用和呼吸作用是两个相反的过程。白天在光照的作用下光合作用占优势,呼吸作用很弱;黑夜没有光照,光合作用停止,呼吸作用占优势。大麦绿叶等的绿色体在白天光合作用形成的营养物质,在一昼夜间要平均1525%消耗于呼吸作用上,大麦栽培密度过大,生长过于茂盛甚至发生倒伏,以及在高温、干旱、严重的网纹病和条纹病等不良环境条件下,呼吸消耗能达到3050%,所以大麦的合理密植和病害的综合防治可以有效减少光合作用产物的消耗。

    影响光合作用的主要因素是光照强度,影响呼吸作用的主要条件是温度,大兴安岭西麓昼夜温差较大可减少呼吸作用消耗,有利于光合作用产物的积累,提高大麦产量。

5、提高经济系数

    大麦的经济产量=生物产量×经济系数。大麦生长前期营养生长和生殖生长合理,生长中后期营养物质更多地用于生殖器官,有效提高经济系数,因而也提高经济产量。如果大麦施肥不平衡,导致营养生长和生殖生长不协调,或者栽培密度过大发生倒伏,都会降低经济系数,影响产量。

8.8 麦穗的形成与促进大穗措施

大麦的穗粒数是构成产量的重要因素之一,每穗粒数的多少取决于小穗数、小花数和结实率的高低。决定穗粒数的因素:一是品种本身的特性,二是穗分化形成期间外界条件的影响。

8.8.1 大麦穗构造

 

8.8.2 大麦穗形成

大麦幼穗分化是在幼苗期至拔节期进行的,幼穗分化的全过程是连续的,但为了便于描述和生产实践上的应用,人为地把全过程分成若干时期,其分期的依据是幼穗各阶段生长发育的形态特征。大麦幼穗分化的各时期与主茎叶龄是有联系的,在生产实践中往往根据主茎的叶龄来判断幼穗的分化时期,以便及时采取生产措施,促进穗分化而形成高产。大麦幼穗的分化过程可以划分为以下9个时期。

1)初生期:茎生长锥刚形成,其宽度大于长度,尚未伸长。植株外部形态:大麦21心期。

2)伸长期:生长锥伸长,长度大于宽度,叶原基突起分化完成。植株外部形态:大麦3叶初期。

    3)单棱期:

8.9 籽粒形成与提高千粒重措施

    8.10 大麦品质与保证品质的措施

第九章 啤酒大麦栽培

第十章 啤酒大麦的检测与评价

第十一章 啤酒大麦病虫害

大麦病害

大麦病害有:大麦条纹病、大麦网纹病、大麦根腐病、大麦散黑穗病、大麦白粉病、大麦赤霉病、大麦丛矮病。除大麦丛矮病是由灰飞虱为媒介传播的病毒病外,上述其他6种大麦病害均是由真菌引起的病害。呼伦贝尔市大麦主要病害有:大麦条纹病、大麦网纹病、大麦根腐病和大麦丛矮病。大麦丛矮病目前发病较轻,发病率在4%以下,尚未达到防治指标。大麦条纹病、大麦网纹病、大麦根腐病由种子带菌引起的,发病较重,对产量影响较大,必须进行防治。其防治有两种效果,一是增产效果,大麦条纹病、大麦网纹病、大麦根腐病用一种方法,一次性处理综合防治,可增产20%以上;二是品牌效果,未进行大麦病害综合防治所生产的大麦籽实,所携带的病菌较多,对麦芽生产质量影响较大,既影响产地大麦的品牌,又影响麦芽的品牌。所以大麦病害必须在专家的指导下,进行综合防治,成本低,综合效益显著。

 

(一)大麦条纹病

大麦条纹病是我国乃至世界大麦栽培的重要病害之一。大麦条纹病种子带菌是该病害的初侵染源,所以凡是种大麦的地区均有此病发生。大麦条纹病在我国发生流行范围较广,长江流域大麦种植区的江苏、浙江、湖北、四川发病较重,西北大麦种植区的甘肃、宁夏、新疆发病较轻,东北大麦种植区的黑龙江和呼伦贝尔市大兴安岭西麓属于中等至中等偏重发生,未进行药剂防治的大麦发病率在10%以上,发病严重时田间大麦植株死亡率可达2030%,产量损失20%左右。

1.1症状

植株的地上部分都能发病,以叶片发病最重。大麦的第12片幼叶即可发病,但一般在45片叶时发病较多。病斑初期为淡黄色的斑点,或短小条纹,后随着叶片的长大,病斑逐渐扩展。到分蘖期,病株发生典型的症状,自叶片基部直到尖端形成与叶脉平行的长条斑,颜色由苍白色逐渐变黄褐色和坏死。拔节到抽穗期大多数老病斑中央变成草黄色,边缘褐色,并长出大量灰黑色的霉状物,即病菌的分生孢子梗和分生孢子。最后病叶破裂干枯而引起大麦全株枯死。一般一个叶片显症后,此后新生的叶片也依次发病,病株分蘖期通常全株发病,但也有的分蘖逃避而不发病的,分蘖期发病严重的不能正常拔节,随即枯死。

大麦的叶鞘及茎杆发生条纹病较少,而且病斑小。通常病株较健株矮小,多数不能抽穗或者在抽穗前枯死,即使抽穗也弯曲成畸形而多数不能结实。虽有结实也不饱满,多数皱缩而失去发芽能力。

一般带病的籽粒不表现症状,与健粒外观无异,但也有带病的籽粒呈黄褐色的。

1.2病原

大麦条纹病菌无性阶段为半知菌 Drechslera Rab.&Sche.

Schaemeker,异名为Helminthosporium Rab.&Sche.,有性阶段为麦类核腔菌,属子囊菌,学名为PyrenophoraRabh.Ito et kuribay,在自然界中一般见到的为其无性阶段,有性阶段很少见。

分生孢子极易萌发,有足够的水湿条件,在6300C之间都能正常萌发,以23250C最为适宜。萌发时芽管常变成次生分生孢子梗,在其上顶生或侧生12个次生分生孢子。

菌丝体淡黄色,在培养基上生长发育的最低温度为350C,最高为33340C,最适温度250C左右。

病菌对酸碱度的适应性较强,在PH310的范围内都能生长,以5.46.7之间最为适宜。

1.3侵染循环

   分生孢子在自然条件下只能存活45个月,在人工050C条件下,经36个月还有20%的萌发率。菌丝体在田间病株残体中只能存活5个月,所以病菌在播种材料以外寿命不长。但菌丝体潜在种子内以休眠菌丝体的形式能存活510年。有报道,种子内潜伏的休眠菌丝体保持活力可达16年之久。

病菌休眠菌丝体多数潜伏于种子的果皮表皮层内休眠,也可在颖片内层越冬,所以种子带菌是大麦条纹病田间的初侵染源。

携带病菌的种子播种后,其内潜伏的菌丝体随着种子的萌发也开始萌动,当幼芽萌发时,萌动的菌丝首先侵入芽鞘,在组织内不断繁殖蔓延,然后穿透芽鞘内壁,侵入邻近的第一片嫩叶。同理又依次侵入第二、第三和继此出生的幼叶。叶片内的菌丝体顺着叶脉繁殖蔓延的快,横向发展很慢,因而形成长条斑。当全部叶片被菌丝侵染后,菌丝即侵入穗部,病穗便被毁于旗叶叶鞘中不能抽出或勉强抽出而呈畸形。

拔节到抽穗期病部产生大量的分生孢子,借风雨的传播,分生孢子落在大麦的花器上,在大麦即将开花的初期侵入数量最多,到开花中期以后开始减少。分生孢子萌发后,主要在内颖上繁殖,也可侵入种皮。随着种子的成熟,菌丝的细胞膜加厚呈休眠状态,潜伏在内颖和种皮内越冬越夏。

1.4发病条件

影响大麦条纹病的环境条件主要为播种时期的土壤温度、湿度和大麦开花期的气温与湿度,其中以播种时期的土壤温度最为重要。

1.4.1土壤温度、湿度

土壤温度、湿度对种子发芽、出苗的快慢,幼苗生长发育的好坏,都直接影响病菌的侵入与病害的发展。病害发生的最适土温为5100C11150C发病率明显减轻,200C左右发病率极轻,240C以上则不能发病。因此,春季大麦适时晚播,种子发芽、出苗快,长势壮,不利于病菌侵入,可明显减轻病害。

土壤对病害的发生影响也较大,土壤含水量4050%时病害发生较重,低于40%、高于70%时病害发生减轻。

1.4.2大气温度、湿度

播种后低温多雨,形成对大麦发芽生长不利,而对病菌萌发侵染有利的环境,因而病害发生较重。

大麦生长期间,病菌已经侵入,此时高温多雨,植株生长幼嫩,有利于病菌侵染繁殖,病害症状表现、发展的较快,加重大门条纹病发病程度。

大麦抽穗开花期,一般田间气温较高,均能满足发病的要求。这时影响发病的主要因素是湿度,天气多雨空气湿度大,有利于病菌分生孢子的产生、传播、萌发和侵入,增加田间健穗感病的机会,种子带菌率高,翌年发病严重。

1.5防治方法

大麦条纹病初侵染源主要来源于种子带菌,所以把好种子关,处理好种子,是防治大麦条纹病的主要措施。

1.5.1生物防治

生物防治成本低、效果好、技术最先进,生防菌按种子重量3%拌种,防治大麦条纹病效果94%以上。生防菌不但对大麦条纹病防治效果好,而且还兼治土壤中其他有害真菌,清洁土壤环境,有利于翌年轮作植物生长。

1.5.2药剂拌种

使用2%立克秀可湿性粉剂拌种,用量为种子重量的0.120.15%

一是手工药剂拌种方法:1公斤2%立克秀加水12.5公斤,形成8%的药夜,用水舀均匀泼在670830公斤种子上,边泼边用大铁锹快速翻拌,翻拌23遍,药液即可均匀附着在种子表面。堆闷34小时,药液充分被种子吸收,即可装袋播种。

二是机械拌种方法:拌种机每罐水的数量,进行常规拌种的数量,决定了配药的浓度。如:拌种机每罐装水20公斤,可拌种600公斤,每罐水加2%立克秀可湿性粉剂0.9公斤,配药浓度为7.5%

配药计算方法:10001.5=600:用药量

用药量=公斤

 

1.5.3适时播种

啤酒大麦适播种,种子吸水快、发芽快、出苗快,条纹病明显减轻。

(二)大麦网纹病

大麦网纹病在国内、国外大麦种植区都有发生,初侵染源来源于种子带菌,主要为害大叶片,引致叶枯,对产量有20%左右的影响。大麦网纹病还降低大麦籽实的淀粉含量,减少麦芽的产量。

2.1症状

大麦网纹病属于系统发病病害,自幼苗至成熟期均可发病。大麦发芽后,种子携带的病菌或者土壤中病株残体上的病菌也随之萌发,首先侵染胚芽鞘,通过胚芽鞘在侵染第一片叶片,然后从基部叶片逐渐向上侵染蔓延,严重时全株叶片都发病。叶片上初现病斑为浅褐色,后变深褐色。因病斑色泽深浅不一,内生纵横暗褐色或黑褐色细线,交错似网纹状,故称为网纹病。

2.2病原

病原有性阶段为子囊菌[Pyernphora teres Sacc. Drechsler];无性阶段为大麦网斑长孺孢菌Drechslera teres Sacc.Shoemaker,异名为Helminthosporiumteres Sacc.

子囊壳产生在遗留于田间的作物残体上,原形或椭圆形,或呈烧瓶状。子囊棍棒状,成束,无色,内生纺锤形或椭圆形子囊孢子8个,少数为4个。子囊孢子黄褐色,有横隔34个,纵隔02个。子囊壳上还可抽生分生孢子梗及刚毛。刚毛黑褐色长针状,直或稍弯曲,有610个隔膜。分生孢子梗褐色或橄榄色,直或膝状曲折,基部细胞稍膨大,单生或23枝丛生。分生孢子圆筒形,淡橄榄色,29个隔膜。

分生孢子萌发的最适温度为20250C,菌丝发育250C最适。

2.3侵染循环

病菌以分生孢子、菌丝体在种子和病株残体组织中越冬、越夏。病菌抗逆能力很强,在自然条件下能生存7年左右;在种子内可存活10年,大麦种子带菌是大麦条纹病的初侵染源。播种出苗后,种子自身携带的病菌或者田间病株残体上的病菌也随之萌发,侵染幼苗而引起发病。此后在病部产生分生孢子,分生孢子借风雨传播,进行在侵染,在大麦整个生长期重复侵染为害。当大麦抽穗开花期,分生孢子为害穗部使种子带菌。带菌的种子与不带菌的种子用眼睛直观,没有明显区别。

分生孢子能在广泛的温度范围内侵染大麦,侵染大麦的温度范为8330C,适宜的温度为15200C。随着大麦的成熟以及植株水分的降低,病菌在种子颖壳内或病株残组织上进入休眠状态越冬、越夏,作为春播大麦的病菌侵染来源。

2.4发病条件

病菌萌发、侵染在8330C范围内都可以进行,因此在作物生长期间温度不是发病的主要因素。土壤湿度适宜,种子萌发快,出苗壮,抗病菌侵能力较强,苗期病害则轻;土壤湿度过大,对出苗有抑制作用,有利于病菌的繁殖、侵染,苗期则发病重。

大麦生长期间,适当的少雨、多日照,空气湿度低,则不利于病菌的繁殖、侵染,病害明显减轻。相反,连阴雨,寡日照,则有利于病菌的繁殖、侵染,田间发病率明显加重。

2.5防治方法

2.5.1合理轮作

田间病株残体组织携带大量的病菌,大麦与油菜、马铃薯等茬口合理轮作,田间无病害菌源,有明显的防治效果。

2.5.2清除田间病株残体

大麦收获后,一是将大麦秸秆拉出田间,做饲草利用;二是进行烧茬,净化田间环境;三是进行深翻,将病株残体组织埋入土壤20厘米以下。

2.5.3生物防治

生防菌按种子重量3%拌种,防治大麦网纹病效果95%以上。生防菌具有长期寄生真菌效果,清洁土壤和叶片真菌,防治时间长,防治效果显著。

2.5.4药剂拌种

药剂拌种防治大麦网纹病方法与防治大麦条纹病相同。

(三)大麦根腐病

大麦根腐病由于受害时期和部位的不同因而有不同的症状差别,危害根和茎基部形成大麦青死病,危害叶片形成大麦斑点病。大麦根腐病与小麦根腐病交差感染,我市小麦根腐病发生普遍而较重,受其影响大麦根腐病发生较普遍,是我市大麦主要病害之一。我国大麦根腐病主要发生区域在东北、西北、华北、华中,其中以华北华中发病较重。有些地区大麦根腐病发病率及所造成的减产仅次于大麦条纹病。

大麦根腐病所造成的损失是多方面的。首先,病菌侵染大麦的幼芽、幼苗使幼苗不能出土便死亡;或虽能勉强出土,但生长较弱,苗期枯死,造成群体株数不足而影响产量。其次,大麦的茎、叶片、穗部等部分被害,从而影响大麦的生长发育。第三,感染大麦根腐病的植株生长矮小,较正常植株矮一半左右,在拔节期至抽穗期形成“青死”;即使能抽穗,也要减产50%以上。第四,大麦根腐病重病粒发芽率较低,影响大麦质量。

症状

苗期症状  幼苗被侵染时芽鞘和根部变褐甚至腐烂,严重时,幼苗不能出土而枯死,受害稍轻者虽能出土,但生长纤弱,以后还可能枯死。在分蘖期间根茎部分常有褐斑,叶鞘发生褐色腐烂,严重时也可引起幼苗死亡;幼苗因病菌侵染而阻碍发育,使分蘖增多形成丛生,但这些分蘖多数为无效分蘖,不能成穗。地下茎受害时,呈褐色,严重是腐烂折断,使种子根失掉从土内深层吸收水分和营养的作用,特别在干旱地区,削弱抗旱的能力,有时可减产3050%

成株症状  成株根茎被害时呈褐色腐烂,会引起茎基部折断倒伏而枯死。田间在孕穗前后,有时麦田中会发生小片枯死,枯死的植株呈青灰色或白穗,俗称“青死病”。

叶片上的病斑,最初为黑褐色、梭形,中间微呈一点白色或褪绿色,逐渐扩大,椭圆形、长椭圆形或不规则形,中央灰白色或淡褐色。叶鞘上病斑较大,还可以引起茎节发病。病害严重时,使上部功能叶片枯死,严重影响籽粒灌浆、饱满程度以及发芽率,对大麦的销售质量影响较大。

穗部症状  大麦穗部发生根腐病时,一般是几个小穗受到侵染,小穗梗和颖片变为褐色,在湿度大时病斑表面会产生黑色霉状物。有时在穗颈或穗轴被害时,发生穗枯或掉穗,这种现象在空气湿度很高时才会发生。

病原  大麦根腐病菌的分生孢子世代属半知菌,有性世代为子囊菌。

学名:Drechslera sorokiniana Sacc.Subram. & gain

1、形态  分生孢子梗单生或25束生,深褐色,直或有膝状曲折,基部细胞膨大,顶端色稍浅,有35个隔膜,尺度48128×610μ。分生孢子椭圆形,或长椭圆形,榄褐色或深榄褐色,直或稍弯曲,坐落在孢子梗孢痕的顶端和折点,两端细胞钝圆形,211个隔膜,尺度32112×1432μ;脐点凹陷于基部细胞内,黑褐色。

子囊壳世代发生与病残体的死组织上,凸出,球形或近球形,有吻和孔口,子囊壳尺度为370530×340470μ;子囊无色,尺度为110230×3245μ,内有48个子囊孢子,作螺旋状排列;子囊孢子线状,淡黄褐色,有613个隔膜,尺度为160360×69μ

   2、生物学特性  分生孢子萌发时,一般从顶端伸出芽管,萌发温度以240C为最宜;分生孢子能在广泛的PH值范围内萌发,但以中性或偏碱液体中较好。

根腐病菌能侵染大麦、小麦、黑麦、燕麦、野燕麦和多种禾本科植物。加拿大报道在与油菜轮作时,还能侵染油菜。

侵染循环

1、越冬和传播  根腐病菌可以在大麦的种子内和颖壳上越冬、越夏,也能在病株的残体上越冬,这些都能成为根腐病的初侵染源。

根腐病菌的分生孢子沾附种子表面和颖壳内侧越冬、越夏;菌丝体侵入种皮和胚内后,随着种子的成熟以休眠菌丝体的状态越冬和越夏。在种子内休眠菌丝体最少能活56年,有报道最长能存活10年之久。

残留在田间病株残体上和土壤里的分生孢子,经过低温的冬季并不死亡,成为翌年的侵染源。所以,根腐病防治不好的地块不能连作大麦或小麦。

2、侵染  种子萌发后,根腐病菌首先侵染芽鞘,发展后蔓延至幼叶、根冠、根茎、和地下茎等部分。残留在土壤内、病株残体上的分生孢子以及病组织产生的分生孢子,经风雨传播,首先侵染幼苗基部叶片,然后再向上侵染茎、节和穗部等部分,引起叶斑、青枯、茎枯、叶鞘枯死和穗枯等症状。

发病条件和流行 

大麦根腐病发生的轻重受品种的抗病性、温度、湿度、和菌量多种因素的影响。

1、           品种的抗病性  大麦品种的抗病性对根腐病的影响较大,抗病性弱的品种发病率在15%以上,易造成根腐病大流行;抗病性强的品种发病率在5%以下,垦啤麦2号大麦抗根腐病能力较强,一般发病率较低。

2、温、湿度  温度和湿度的高低,直接影响根腐病菌的危害程度和病害症状类型。在高温、多湿条件下,大麦根腐病发病程度明显加重。根腐病的发生温度在8240C,气温高于200C时,发病程度逐渐加重,气温25280C时感病快,发病率高。

3、菌量  大麦种子内外带菌率的多少,影响根腐病发病率的轻重。上年大麦根腐病未进行防治或者防治效果不好的地块,种子带菌率较高,不易作种子用,否则根腐病发病率较重。

防治

1、合理轮作  大麦不易连作或者与小麦轮作,最佳轮作是与油菜、马铃薯等非禾本科植物轮作。大兴安岭西麓由于受气候资源的限制,大面积栽培的作物品种只有小麦、大麦、油菜,马铃薯的栽培面积较小,大麦栽培既不与小麦轮作,又不重、迎茬栽培是根本不可能的。大麦、小麦在根腐病防治效果很好的前提下,可以进行连作。下面推荐本地区栽培大麦可能的几种轮作方式。

大麦——油菜——马铃薯

大麦——马铃薯——油菜

油菜——夏翻——大麦

大麦——夏翻——油菜

大麦——大麦——油菜

大麦——大麦——夏翻

2、烧茬  大麦收获后,将秸秆运出,及时进行烧茬,消灭病株残体上的菌源,可有效减轻翌年连作大麦或轮作小麦的根腐病。

3、深翻  大麦收获后,最好带小铧深翻,将病株残体和地表土壤的菌源翻入20厘米以下,减少地表菌源量,可有效减轻翌年苗期根腐病的发生。

4、精细整地  精细整地,土壤湿度适宜,通透性良好时,大麦出苗快、出苗壮,抗根腐病菌侵染能力强,苗期发病轻。整地粗放,土壤墒情差,通透性不好,高低不平,出苗较慢,苗势较弱,抗侵染能力较差,苗期根腐病发病率相对较高。

5、生物防治  同大麦条纹病。

    6、化学防治  同大麦条纹病。

 

    第十二章 啤酒大麦田杂草与化除

 

 


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