高德學,楊 光,孫會杰,那艷斌,程洪森
(遼寧省經(jīng)濟作物研究所,遼寧遼陽11000)
芝麻是中國重要的特色油料作物之一,種植歷史悠久,由于含有獨特的脂肪酸成份和生理活性物質(zhì),是保健食品的重要原料,同時在國家食用油料供給和保障食品安全方面占有重要位置[1]。雖然近年來受到進口沖擊,但芝麻年播種面積仍保持在60萬hm2左右[2]。諸多學者就有關芝麻栽培種植開展了研究,趙莉[3]對江淮區(qū)夏播芝麻播期和種植密度進行研究,認為不同播期、不同種植密度處理對產(chǎn)量及產(chǎn)量構成因素影響較大,合理的種植密度在15萬~22.5萬株/hm2之間,在6月夏播期播種越早產(chǎn)量越高。汪瑞清[4]針對江西秋播芝麻播期、種植密度進行了相關試驗,結果表明,7月10日播種,45萬株/hm2的種植密度產(chǎn)量最高。賀建文[5]在湖北襄樊開展了相關試驗,認為該地區(qū)芝麻適宜種植密度為15萬~22.5萬株/hm2,適宜播期為6月上旬。劉文萍[6]對山西麥后夏播芝麻開展播期、種植密度相關研究,認為6月9日播種,30萬株/hm2的種植密度產(chǎn)量最高。李偉峰[7-8]對黃河區(qū)域夏播芝麻進行相關試驗認為,6月1日—10日播種,種植密度為15萬株/hm2獲得的產(chǎn)量最高。王曉玲[9]對江漢平原芝麻的相關研究認為適宜播期為5月上旬—6月上旬,適宜種植密度為12萬~16萬株/hm2。苗建利[10]對河南開封芝麻進行相關研究認為,適宜播期為5月31日—6月10日,適宜密度為15萬~22.5萬株/hm2。王瑞霞[11]對河南周口芝麻進行相關研究認為,適宜播期為5月26日—6月5日,適宜種植密度為15萬株/hm2左右。遼寧省是芝麻的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),但對該地區(qū)芝麻栽培技術的相關研究較少,芝麻種植管理粗放,產(chǎn)量低且不穩(wěn)[12],農(nóng)民種植效益不高,是芝麻生產(chǎn)上亟待解決的問題[13-14]。但芝麻具有較強區(qū)域適應性,南方夏、秋播區(qū)相關試驗結果并不適合遼寧省芝麻生產(chǎn),而對北方春播芝麻適宜播期和種植密度的相關研究未見報道。因此本試驗以‘遼芝7號’為試驗材料,通過對不同播期和不同種植密度兩個因素的比較研究,探索遼寧地區(qū)一年熟制春播芝麻種植的適宜播期和種植密度,旨在為該區(qū)域芝麻生產(chǎn)提供技術依據(jù)。
試驗品種為‘遼芝7號’,由遼寧省農(nóng)科院經(jīng)濟作物研究所選育。
試驗設在遼寧省經(jīng)濟作物研究所試驗地,土壤為壤土,上茬作物為玉米。試驗設播期(A)和種植密度(B)兩個因素。其中,播期(A)設4個水平,分別為A(15月10日)、A(25月20日)、A(35月30日)、A(46月9日);種植密度(B)設6個水平,分別為B(17.5萬株/hm2)、B2(15.0萬株/hm2)、B(322.5萬株/hm2)、B(430.0萬株/hm2)、B(537.5萬株/hm2)、B(645.0萬株/hm2)。試驗采用隨機區(qū)組設計,3次重復,6行區(qū),5 m行長,小區(qū)面積16.5 m2。隨種施用復合肥(N、P、K總有效養(yǎng)分48%)375 kg/hm2,田間常規(guī)管理。
對生育期、株朔數(shù)等主要農(nóng)藝性狀觀察、記載和考種采用芝麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[15]。成熟前后每小區(qū)選取有代表性的連續(xù)10株調(diào)查并考種,并測定小區(qū)實際籽粒產(chǎn)量。
用EXCEL2003和DPS軟件進行統(tǒng)計分析,不同區(qū)組間的差異采用二因素隨機區(qū)組方差分析,顯著性比較采用Duncan新復極差法進行。
從表1可以看出,不同種植密度對芝麻的生育期及生育進程無影響。不同播期對芝麻的生育期有顯著影響,隨著播期的延遲,生育期逐漸縮短,‘遼芝7號’的生育期從112天縮短至96天;由于早期的溫度較低,不同播期處理下播種至出苗的時間范圍為7~11天,出苗至現(xiàn)蕾的時間范圍為29~39天,這與劉文萍[6]在山西開展的夏播芝麻不同播期研究不一致,初花至終花的花期時間由48天縮短至32天,終花至成熟在18~21天之間。延遲播種縮短了品種的生育期,主要是縮短了從出苗到現(xiàn)蕾的苗期營養(yǎng)生長時間并縮短了開花期,終花至成熟期差別不明顯。
表1 不同播期與不同種植密度下生育時期調(diào)查
續(xù)表1
從表2可見,試驗的產(chǎn)量水平為369.73~1242.50 kg/hm2之間,極差為 872.77 kg/hm2,以處理A1B(25月10日、15.0萬株/hm2)的產(chǎn)量最高,處理A4B4(6月9日、45.0萬株/hm2)的產(chǎn)量最低。方差分析結果(表3)顯示,不同播期、不同種植密度處理對產(chǎn)量的影響極為顯著。其中播期處理A2、A1間差異不顯著,2個處理與其他播期處理之間的產(chǎn)量達到了極顯著水平;種植密度處理B2、B3間差異不顯著,2個處理與其他種植密度處理之間的產(chǎn)量達到極顯著水平。綜上試驗結果可以看出,不同播期、不同種植密度對遼寧春播芝麻產(chǎn)量均有顯著影響,以5月10日—20日播種,15萬~22.5萬株/hm2種植密度的產(chǎn)量最高,其他播期和種植密度的產(chǎn)量均顯著降低。
表2 播期和種植密度兩因素對產(chǎn)量的影響
表3 播期(A)和種植密度(B)間產(chǎn)量差異性比較
2.3.1 株高 從表4可以看出,株高的變化范圍在97.83~155.73 cm之間。多重比較結果(表6)顯示,播期對株高影響顯著,不同播期處理間株高差異顯著,隨著播期的延遲,株高顯著降低。種植密度對株高有一定影響,B3、B4兩個處理的株高較高,與其他處理間株高差異顯著,B6處理的株高顯著降低,與其他處理間株高差異顯著。
2.3.2 始蒴高度 從表4可以看出,在A1B6處理下始蒴高度最高(65.6 cm),在A1B1處理下始蒴高度最低(26.2 cm)。多重比較結果(表6)顯示,播期處理A1、A2始蒴高度差異不顯著,其他各處理間始蒴高度差異達顯著水平,隨著播期的延遲,始蒴高度顯著增加,隨著種植密度的增加始蒴高度顯著增加,處理間差異達極顯著水平。
2.3.3 果軸長度 從表4可以看出,果軸長度最大的為A1B3處理,最小的為A6B6處理。多重比較結果(表6)顯示,不同播期處理下A2、A1處理間差異不顯著,與其他處理間果軸長度差異顯著;不同種植密度處理下高種植密度B5、B6處理與其他處理間果軸長度差異達顯著水平,其他處理之間果軸長度差異不顯著。
2.4.1 單株蒴果數(shù) 如表5所示,單株蒴果數(shù)為芝麻產(chǎn)量構成的重要因子,不同播期、不同種植密度處理的株蒴數(shù)變化為9.3~83.6個,最高為A2B1處理83.6個/株,最低為A6B6處理9.3個/株。多重比較結果(表6)顯示,不同播期處理下A1、A2處理之間差異不顯著,但與其他2個播期間差異達極顯著水平,隨著播期延遲,單株蒴果數(shù)顯著減少。不同種植密度對株蒴數(shù)影響顯著,隨著種植密度增加,單株蒴果數(shù)顯著降低,各處理間差異均達到極顯著水平。
表4 不同播期、不同種植密度對芝麻主要農(nóng)藝性狀的影響
表5 不同播期、不同種植密度處理對芝麻主要產(chǎn)量構成因子的影響
2.4.2 蒴粒數(shù) 如表5所示,試驗處理的每蒴粒數(shù)變化范圍在 34.6~57.7粒/蒴,最高為A1B1處理,最低為A6B6處理。多重比較分析結果(表6)顯示,除A4播期處理蒴粒數(shù)顯著降低外,其他播期處理間差異不顯著。不同種植密度處理中,隨著種植密度增加蒴粒數(shù)顯著降低,B1、B2處理間及與其他處理間差異達到極顯著水平,B3、B4、B5處理間的差異不顯著,B6處理蒴粒數(shù)降低明顯,與其他處理差異極顯著。
2.4.3 千粒重 從表5可以看出,千粒重的變化范圍在2.051~2.525 g之間,極差變化較小,不同播期、不同種植密度對其影響較小。多重比較分析結果(表6)顯示,A4播期處理下千粒重顯著小于其他處理,其余播期處理間差異不顯著。不同種植密度因素中B5、B6處理千粒重小于其他處理,其余種植密度處理間差異不顯著。
由表7可以看出,在播期、種植密度互作因素影響下,產(chǎn)量與株高、始蒴高度、果軸長度、單株蒴果數(shù)、蒴粒數(shù)、千粒重均呈顯著正相關,與始蒴高度呈顯著的負相關,這與前人的研究相一致。
由于芝麻栽培有較強生態(tài)區(qū)域性,學者針對不同生態(tài)區(qū)也進行了相關問題的探索,各生態(tài)區(qū)的試驗結果均認為,芝麻不同播期、不同種植密度處理對產(chǎn)量影響顯著。由于生態(tài)區(qū)不同,確定的適宜播期有所不同,但相同生態(tài)區(qū)中不同播期處理對產(chǎn)量影響顯著。從種植密度因素對產(chǎn)量的影響看,北方春播區(qū),江淮、黃河、江漢平原夏播區(qū),芝麻個體長勢旺盛,種植密度在15萬~22.5萬株/hm2之間的產(chǎn)量較高。而山西夏播區(qū)、江西秋播區(qū),種植密度在30萬~45萬株/hm2獲得更高產(chǎn)量,原因是該種植區(qū)芝麻個體長勢較弱,增加群體數(shù)量更容易獲得高產(chǎn)。
表6 不同播期、不同種植密度單因素對芝麻主要農(nóng)藝性狀差異顯著性分析
表7 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關性分析
本試驗地區(qū)為北方一年一熟制春播區(qū),試驗結果為5月10日播種、種植密度15萬株/hm2處理組合產(chǎn)量最高,除播期A1、A2處理和種植密度B1、B2處理外,不同播期和不同種植密度單因素的產(chǎn)量差異均達到了極顯著水平,說明在本地區(qū)5月10~20日播種,種植密度為15萬~22.5萬株/hm2之間是該地區(qū)芝麻種植適宜的播種期和種植密度。
芝麻是無限生長習性,從理論上說春播區(qū)播種越早生長時間越長越有利于產(chǎn)量形成,但實際生產(chǎn)發(fā)現(xiàn),播期過早會導致后期病害的發(fā)生從而降低了產(chǎn)量。因此實際生產(chǎn)中更適宜的播期為5月20日左右。
關于不同播期、不同種植密度處理對芝麻主要農(nóng)藝性狀的影響相關報導較少。邢丹丹[16]以‘遼芝1號’為試材開展的種植密度單因素對芝麻主要農(nóng)藝性狀的影響結果表明,種植密度為13.5萬株/hm2株高最高,種植密度更小的處理的株高低于該處理,但不同種植密度處理間差異不顯著。汪瑞清[4]對江西秋播芝麻試驗結果認為,播期對株高有影響,對始蒴部位沒有顯著影響;種植密度對始蒴部位有顯著影響,對株高影響不顯著。本研究發(fā)現(xiàn),播期對株高及始蒴高度的影響均呈顯著水平。隨著播期的延遲,株高顯著降低,始蒴高度增加,各處理間差異顯著。種植密度對株高及始蒴高度的影響與前人的研究結果一致,即種植密度增加株高降低和始蒴高度增加[17-18]。說明芝麻春播、夏播、秋播由于生態(tài)環(huán)境不同,生育進程及農(nóng)藝性狀存在差別。
關于播期、種植密度對芝麻產(chǎn)量因子影響開展的相關研究工作較多。趙莉?qū)吹貐^(qū)夏播芝麻、王曉玲[9]對江漢平原夏播芝麻、汪瑞清對華南秋芝麻的研究均與本試驗結果一致,即不同播期和不同種植密度對單株蒴果數(shù)有極顯著的影響,而對蒴粒數(shù)和千粒重的影響不顯著,但存在著播期延遲、種植密度增加,蒴粒數(shù)和千粒重下降的趨勢[19-20],說明蒴果數(shù)是影響群體產(chǎn)量的第一因素[21-23]。因此,構建北方春播芝麻的高產(chǎn)群體,在適宜播期內(nèi)考慮增加種植密度,增加群體蒴果數(shù)是提高產(chǎn)量的有效措施。