小麦における晩期倒伏とは、登熟期から成熟期にかけて、茎の支持不足や外的要因により、小麦の株が垂直方向から全体的または部分的に逸脱する現象を指します。倒伏は小麦の収量と品質に影響を与えるだけでなく、カビや萌芽といった二次災害を引き起こす可能性があり、小麦の高収量と安定収量を阻害する重要な課題の一つとなっています。
I. 倒伏の種類と原因
ルーツロッジング
症状: 根系の固定が不十分で、植物全体が傾いたり倒れたりします。
原因:
土壌要因: 粘土質の土壌、浅い表土、排水不良は根の発育を妨げます。
耕作管理:土地の準備の質が悪い、わらを畑に完全に戻すことが不完全、播種後の圧縮が不十分な場合、「根吊り」現象が発生する可能性があります。
気候の影響: 大雨や灌漑により土壌が緩み、根系の地面を保持する能力が低下します。
茎の倒伏
症状: 茎の基部または節間が曲がったり折れたりし、植物の上部が傾いています。
原因:
品種特性:茎が細く弱い、節間が長すぎる、強靭性が低い、倒伏抵抗性が弱い。
肥料と水のバランスの乱れ: 窒素肥料が多すぎて、リンとカリウムの肥料が不足すると、茎が過剰に成長し、登熟期に急激に水分が増えると、幹細胞壁が薄くなります。
個体密度: 過剰な播種と過剰な分げつにより、畑の樹冠が密集し、茎の基部の節間が細く長くなります。
気象災害: グラウト期間中の強風、暴風雨、雹などの異常気象は、物理的な破損を直接引き起こす可能性があります。
II. 倒伏が小麦生産に与える影響
収量減少:倒伏は光合成を阻害し、籾の登熟不足と千籾重の10~30%の減少をもたらします。深刻な被害を受けた区画では、収量減少は50%を超えることもあります。
品質劣化:倒伏した稲は穂立ちや米かびが発生しやすく、嵩密度やタンパク質含有量などの指標が低下し、商品価値が低下します。
コストの増加: 倒伏した土地の機械による収穫は難しく、手作業による支援が必要となるため、1エーカーあたり50~100元のコスト増加が発生します。
病害虫リスク: 緩んだ植物は風通しが悪く、光が入りにくいため、赤かび病、うどんこ病、アブラムシなどの病害虫が発生しやすく、「緩む-病気」の悪循環に陥ります。
III. 倒伏防止制御技術システム
(I)耐倒伏性品種の選抜と普及
品種の選択: 茎が太く、基節間が短く、悪条件に対する耐性が強い半矮性または中矮性品種を優先します (Bainong 207 や Jimai 22 など)。
地域適応:生態区の気候特性に合わせて品種を選択し、風害が発生しやすい地域では背の高い品種の植え付けを避けます。
(II)精密肥料と水管理
適切な施肥:
窒素肥料の調整:「窒素を制御し、リンを安定させ、カリウムを増やす」戦略を実施し、元肥中の窒素の割合は50%を超えず、穂肥期の追肥の割合は30%~40%とする。
微量栄養素の補給:シリコンやカルシウム肥料を散布すると、幹細胞壁が厚くなり、機械的強度が向上します。
葉面散布:登熟期にリン酸二水素カリウム+ブラシノライドを散布すると、茎の老化を遅らせ、耐倒伏性を向上させることができます。
湿気管理:
穂出しから穂出しまでの段階では、土壌水分含有量を 70%~80% に保ち、茎の弱化につながる干ばつストレスを回避します。
グラウト期間: 大雨の際には、土壌の水分過多による根の低酸素状態を防ぐため、速やかに水を排出します。
(III)グループ構造を最適化する
適切な時期と量の播種:黄淮海地域における小麦の播種適期は10月5日から15日で、基本苗密度は1ムーあたり12万~15万本です。遅い時期に播種する場合は、1ムーあたり18万~20万本に増やす必要があります。
化学的調節:節間形成の初期段階でパクロブトラゾールやウニコナゾールなどの成長抑制剤を散布すると、基部節間の長さを 10%~15% 短縮できます。
薬剤防除・防災対策:強風予報の2~3日前に倒伏防止エステルを散布し、一時的に茎の強靭性を高めます。
(iv)災害緊急管理
宿泊時の初期治療:
軽度の倒伏(植物の傾き <30°): 手で植物をまっすぐにすることは避け、回復を促進するためにリン酸二水素カリウム + アミノ酸葉面肥料を散布します。
ひどい倒伏(植物が地面に倒れているか、折れている)の場合:すぐに水を抜いて浸水を減らし、フザリウム赤かび病を防ぐために殺菌剤(テブコナゾールなど)を散布し、部分ごとに機械的に収穫します。
収穫技術の最適化:
倒伏した区画では、穀物の損失を減らすために、追跡可能な収穫機を使用し、ヘッダーの高さを 15 ~ 20 cm に下げます。
穀物の穂に当たって落ちてしまうのを防ぐため、リールの速度を通常速度の 80% に調整します。
IV. 今後の研究の方向性
耐倒伏性遺伝資源のイノベーション:分子マーカー補助選択(MAS)を通じて耐倒伏性遺伝子(Rht、Dwarfなど)を発見し、多耐性品種を育成する。
スマート農業アプリケーション:ドローンを使用してマルチスペクトルリモートセンシングで幹の倒伏リスクを監視し、気象データと組み合わせて早期警報モデルを確立します。
グリーン予防および制御技術: 化学調整剤への依存を減らすために、バイオベースの倒伏防止剤 (キトサンオリゴ糖やアルギン酸塩など) を開発します。
小麦の晩期倒伏は、品種特性、栽培方法、気象条件の相互作用によって発生します。倒伏抵抗性品種、精密な制御、そして災害早期警報を組み合わせた三本柱の予防・制御システムにより、倒伏発生率を大幅に低減し、小麦の生産を確保することができます。今後の研究では、学際的な研究を深め、倒伏抵抗性技術をインテリジェントかつグリーンなアプローチへと向上させることに重点を置く必要があります。