小麦(禾本科小麦属植物)
小麦
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更新时间:2023-05-23
小麦
禾本科小麦属植物
小麦(学名:Triticum aestivum L.),别名普通小麦、浮麦、浮小麦等,为禾本科(Poaceae)小麦属(Triticum)植物,原产于印度、伊朗、巴基斯坦、巴勒斯坦等国家,世界各地广泛栽培;在中国各地广泛分布。小麦适应各种气候条件,耐碱、耐干旱、不耐炎热潮湿,适宜生长在富含氮的肥沃深色土壤中。
基本信息
中文名
小麦
拉丁学名
Triticum aestivum L.
别名
普通小麦、麸麦、浮麦、浮小麦、空空麦、麦子软粒
分布区域
原产于印度、伊朗、巴基斯坦、巴勒斯坦等国家,世界各地广泛栽培
科学分类
界
植物界(Plantae)
门
被子植物门(Angiospermae)
纲
木兰纲(Magnoliopsida)
目
禾本目(Poales)
科
禾本科(Poaceae
属
小麦属(Triticum)
种
小麦(Triticum aestivum L.)
小麦为一年生草本。秆直立、无毛,丛生。叶鞘光滑,无毛,叶舌膜质;叶片长披针形。穗状花序直立;小穗具3~9小花,顶生小花不孕;颖卵圆形;外稃长圆状披针形;内稃与外稃近等长。颖果矩形或卵形,浅褐色。花果期5~7月。
小麦为主要粮食作物,其颖果可磨粉,常用于生产面包、面条等;其也是多种轻工业的原料,麸素可制味精,麦麸可作家禽、家畜的饲料,秆、叶可为饲草;麦秆可编织草帽、刷子、玩具等,稻草也可用于包装材料、做床上用品和造纸。此外小麦小麦麦苗、麦麸、浮小麦均可入药,麦苗具有除烦热、退黄痘、解酒毒的功效。麦麸与浮小麦具有止渴、消肿、除热、敛汗的作用。
栽培育种历史
小麦的起源
关于小麦的起源,依据传统的说法认为小麦原产于西亚,把这些多个起源中心统称为次生起源中心,主要有埃及、巴比伦、印度和中国(西藏),即四大文明古国。野生麦被认为是所有麦类的祖先,在12000年前,人们已将小麦作为食物。二倍体小麦的最可能的起源和开始栽培的地方为土耳其南部。小麦属的原产地包括俄罗斯外高加索地区、土耳其北部和东北部以及伊朗西北部,在这些地区小麦的类型比较丰富,有着无数的天然杂种和突变种。黄河流域是中国普通小麦的发源地,也是世界上栽培小麦的最大变异中心之一。
小麦传播与演化
自公元前6000年前后居民逐渐移入美国河谷谷地经营农牧,种植小麦、大麦、亚麻等作物。公元前5000~3000年,世界其他文明发源地已进行了人工栽培谷物,如中国种植的有稻米、高粱、小麦、谷子;埃及种植的有大麦、谷子、小麦;印度种植了稻米、大麦、谷子、小麦。野生的小麦则出现在地中海东岸的土耳其高原。在埃及,埃及尼罗河的特点克服了气候干旱产生的水分不足,给予植物生长所需的营养,保证了农业的丰收。巴比伦和印度两处利用河流进行灌溉以便于满足于小麦生长的需要。除了埃及、巴比伦、印度以外,也有人认为中国也是世界上小麦的次生起源中心之一。但学者李裕根据中国古代有关文献和汉语汉字的材料,并结合历来考古学成果进行全面考察,得出中国小麦并非本土原生,而是在大约5000年前从遥远的外域传入的。中国的黄河中下游,是举世闻名的古老农业区,也是中国小麦栽培的中心地带。大约在5000年前,中国黄河流域已开始大量种植能自由脱粒的普通小麦。小麦种植在明代的时候已遍及中国。
考古和遗传证据表明,小麦在驯化过程中经历了两次多倍体化事件。第一次发生在约82万年前,发生在两个二倍体物种Triticum urartu(AA)和一个未知的Aegilops speltoides(SS)的近亲之间,产生了异体四倍体Triticum turgidum(AABB)。第二次多倍体化发生在大约8000~10000年前的栽培过程中。小麦的起源中心是中东的“新月沃地”,其在中东和地中海地区进化后,逐渐传播到世界其他地方,并被驯化为人类食用。中国种植小麦已有大约4600年的历史。
药用历史考证
小麦入药始见于中国北宋《金匿要略》中:“甘麦大枣汤”,魏晋《名医别录》中将小麦列为中品,魏晋《本草别说》中记载:“小麦,即今人所磨为面,日常食者。八、九月种,夏至前熟。一种春种,作面不及经年者良”。“浮小麦”的药用之名,则始载于明代《本草蒙筌》:“浮小妻,先枯未实”。《本草纲目》中记载:“浮麦,即水淘浮起者”。以上本草所述形态表明小麦、浮小麦的植物来源古今一致。
形态特征
小麦为一年生草本,在栽培情况下或为越年生(冬小麦)。
茎
秆直立,无毛,丛生;一般高0.6~1.2米,具6~7节,径5~7毫米。
叶
叶鞘松弛抱茎,光滑,无毛,下部者长于节间,叶舌膜质,长约1毫米;叶片长10~20厘米,宽0.5~1厘米,长披针形。
花
穗状花序直立,一般长0.5~1厘米,宽1~1.5厘米;小穗长约1厘米,具3~9小花,顶生小花不孕;颖长6~8毫米,卵圆形,背面主脉上部呈脊,先端延伸为短芒或短尖头;外稃长0.8~1厘米,长圆状披针形,5~9脉,顶端具芒或无芒,芒长1~15厘米,其上密生细短刺;内稃与外稃近等长,具2脊,脊上具狭翼,翼缘生微细纤毛,花药长约2毫米。
果
颖果矩形或卵形,浅褐色,长6~8毫米。
物种分布
世界分布
中国分布
小麦在中国各地广泛分布,中国小麦种植区域分为春麦区和冬麦区。冬麦区主要包括:河南、山东、安徽、江苏、陕西、山西、河北、湖北、四川、新疆维吾尔自治区等。春麦区主要包括:黑龙江、内蒙古自治区、甘肃、辽宁、新疆维吾尔自治区北部、宁夏回族自治区等。
生长习性
小麦主要生长在温带生物群落中,适应各种气候条件,耐碱、耐干旱、不耐炎热潮湿,适宜生长在pH4.5~8.3富含氮的肥沃深色土壤中。小麦属于长日照作物,随着季节的变化,小麦的生长发育会经历发芽、出苗、三叶、分蘖、起身、拔节、孕穗、抽穗、开花和成熟等几个生育时期,此外还包括越冬期与返青期。小麦发芽的最适温度为15~20℃。温度低于3~4℃时,当年不能出苗。萌发出苗的最适土壤含水量是田间持水量的70%左右,土壤水分不足或过多,都会影响种子的正常萌发出苗过程,使出苗率和整齐度下降。小麦的花果期为5~7月。
繁殖方式
播种繁殖
小麦的种植日期取决于小麦的产地、种类等。播种方法有条播、撒播和穴播三种。在播种前耕作土壤,精选种子,选择整齐饱满的大粒种子,选种后晴天晒种1~2天,将经过稀释后的药液在均匀喷洒在种子上以后,堆闷4~6小时,即可播种。播种时根据需要,按一定株行距播种,播种后若土壤干立即镇压,以使种子与土壤密切接触,提高出苗率。
组织培养
选取小麦幼花序(穗)为外植体,置于培养基中培养和诱导愈伤组织,之后选取生长度快的胚性愈伤组织进行振荡悬浮培养,然后进行单细胞培养,待根芽分化和植株再生后,将其移植于温室,正常生长,所得种子可于同年播种于田间。
生长发育
有生命力的小麦种子通过休眠期后,在适宜的水分温度和空气条件下,便开始萌发,当种子吸水达本身干重的45~50%左右时,幼胚开始萌动,先由胚根突破种皮,后胚芽也破皮而出。种子萌发后,需依靠自身的绿叶制造营养物质供生育需要。在幼芽生长的同时,根也长出3~7条初生根,作为小麦苗期期吸收水分和养分的主要器官。小麦抽穗后通常2~5天开花,每穗花期持续3~5天,整株约持续1周。开花受精期间,小麦植株体内代谢旺盛,要消耗大量的养分,且对环境条件反应敏感。小麦从开花受精到籽粒成熟,一般经30~35天,在肥水条件好、日照充足、平均气温低的地区可延长到50~70天。
栽培技术
整地
种植小麦要精细整地,在播种前耕作土壤会加速有机物的腐烂,从而释放氮并将其作为硝酸盐提供给小麦。在前茬作物收获后,进行浅耕灭茬、施基肥,之后待土壤干湿适度时再进行深耕,深耕要逐年变化,耕后多次粑翻,使苗床达到“深、透、实、平、墙”的要求,以保证播种质量,达到苗全苗壮。
田间养护
苗期管理
在麦苗出土后及时查苗补种和疏苗移栽。在地力基础差,基肥用量不足的地块,可结合浇盘根水施苗肥。播种后按需浇水,冬灌适时适量,浇水不宜过早或过晚。麦田中耕一般从返青到起身耕肥2~3次。麦田除草常采用化学除草,需根据当地杂草种类选择适宜的药剂。
拔节期管理
小麦拔节孕穗期需水、需肥量都较大。一般麦田施肥量占总追肥量的一半以上,中等地力的麦田追肥重点在起身期,高肥力麦田可在起身期和拔节期两次追肥;拔节期的肥水一般在基部第一节定长后施用;起身期中耕松土,一般麦田不必镇压;使用矮壮素和多效唑可控制节间伸长,防止麦苗旺长,实现秆矮茎粗防倒伏。
抽穗结实期管理
小麦抽穗开花后的籽粒形成期对水分要求较多。进入灌浆阶段以保持土壤田间持水量的70%左右为宜。对于干旱漏水地要增加灌浆水的次数。灌浆后期注意天气变化,防止浇水后遇风雨倒伏。小麦在抽穗灌浆期,还需要一定数量的氮素和少量的磷素营养。
病虫害防治
病害
小麦常见病害有锈病、白粉病、赤霉病、全蚀病、病毒病、黑穗病、根腐病、小麦线虫病等。小麦锈病是气传病害,必须采取以种植抗病品种为主,药剂防治和栽培措施为辅的综合防治策略。在应用抗病品种时,应注意抗锈品种合理布局。小麦白粉病可通过种植抗病品种,或用粉锈宁可湿性粉剂拌种,或喷施福星乳油进行防治。
虫害
小麦危害较严重的虫害麦根蝽、麦水蝇、秀夜蛾、麦茎叶甲、小麦皮蓟马、种蝇、麦茎蜂等。麦秆蝇的防治需因地制宜选用适合当地的耐虫或早熟品种,加强栽培管理,也可喷撒敌百虫粉、乐果粉、大功臣可湿性粉剂等药剂进行防治。小麦吸浆虫可通过选用抗虫小麦品种或在小麦孕穗期撒毒土防治幼虫和蛹,也可喷撒乐果乳油、敌敌畏乳油等药剂进行防治。
采收与加工
夏至前后果实成熟时采收,割下全株,打下种子,除净杂质,脱粒晒干或制成面粉。
功用价值
食用价值
小麦是重要的粮食作物,其颖果可磨粉,颖果中富含蛋白质、碳水化合物和矿物质,常用于生产面包、面条等。小麦粉发酵可产生酒精,因此可作为啤酒和威士忌等饮料得原材料。此外,小麦汁中富含大量的维生素,是一种绿色饮品。
经济价值
小麦秆、叶可作饲草,麦麸可作家禽、家畜的饲料;其又为多种轻工业原料,麸素可制味精,麦秆是重要的编织原料,可编织草帽、刷子、玩具,稻草也可用于包装材料、做床上用品和造纸。此外小麦也可作为临时牧场。
药用价值
小麦麦苗、麦麸(麦皮)、浮小麦(干瘪、不饱满的小麦)均可入药,麦苗味辛,性寒,无毒;具有除烦热、退黄痘、解酒毒的功效。麦麸与浮小麦味甘,性凉;具有止渴、消肿、除热、敛汗的作用;主治风湿痹痛、消渴、盗汗、虚汗、跌扑折伤、口疮。
产业发展
小麦是世界上第三重要的谷物,仅次于水稻和玉米。小麦是人类营养的基础。大全球生产的小麦中有近60%被作为食品消费,而全球小麦需求在未来几十年(2020-2050年)随着人口的增加和收入水平的提高,家庭消费预计将增加到70%。小麦也是许多中国人的主要主食,也是主要膳食成分之一,尤其是在华北地区。小麦消费占农业生产的很大比例,因而小麦被认为是重要的矿物质来源。在发展中国家,它对食用干物质和热量消耗日净摄入量的贡献分别为28%和60%。在波兰,谷物在播种结构中的比例达到总播种面积的72.6%。在谷物中,小麦以28.6%的增长率占据主导地位。2016年,波兰小麦播种面积近210万公顷,其中冬小麦140万公顷(66.1%),春小麦超过70.4万公顷(33.9%)。
据联合国粮食及农业组织统计可知,2023年4月,澳大利亚的2022年小麦产量有所提高,比2021年的水平高出2.4%。2022/23年度的饲料利用率仅小幅增长,反映出中国预计饲料使用量将增加,受粮食消费和饲料使用量增长的影响,将比2021/22年度的水平增长0.9%。2022/23年度(7月/6月)的贸易增长受到中国需求增加以及澳大利亚和哈萨克斯坦预期销售额增加的推动,全球预测较2021/22年度水平提高1.9%。截至2023年小麦库存增长更多,在2023年4月上调后,比开盘水平高5.3%,主要集中在主要出口国,包括澳大利亚、欧盟和俄罗斯联邦,详细产量与供应见下表。
小麦 | 2021/22 | 2022/23 | |
单位:百万吨 | 估计 | 3月2日 | 4月6日 |
生产 | 778.1 | 794.6 | 796.6 |
供应 | 1070.7 | 1088.4 | 1090.5 |
利用 | 773.6 | 779.5 | 780.1 |
贸易 | 195.7 | 197.8 | 199.4 |
期末存货 | 293.9 | 305.7 | 309.5 |
相关研究
小麦主要含碳水化合物、酚类化合物等成分,药理研究表明,小麦具有减轻体重、通便、抗氧化、调血脂、抗病毒、降血糖等作用。此外小麦还具抗病毒及镇痛的作用,从小麦中提取的脂多糖(LPSW)可抑制醋酸引起的小鼠扭体反应,有显著的镇痛作用,同时脂多糖(LPSW)可激活巨细胞而发挥抗病毒作用,临床上对各种疤疹患者有效。