康曉紅，呂 偉，劉文萍

（1.太原學(xué)院，山西太原030032；2.山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所，山西太原030031）

干旱是迄今為止對人類生存造成影響最為嚴重的自然災(zāi)害，世界上干旱地區(qū)總面積已達61.5 億hm2，約占世界陸地面積的41%，其中，亞洲和非洲的干旱面積在世界干旱面積中所占的比例較大，分別為32%和30%[1]。

我國是世界上主要的干旱國家之一[2]，干旱區(qū)包括16 個省、市、自治區(qū)的965 個縣，占全國面積的1/3。全國51%的耕地為旱地，約0.513 億hm2，而干旱、半干旱區(qū)面積的83%集中在西北地區(qū)[3-4]。山西地處干旱半干旱區(qū)，氣候干旱，年均降雨量300～400 mm，平均氣溫約10 ℃，無霜期150 d，60%的面積為丘陵山區(qū)，80%的耕地面積無灌溉條件。獨特的氣候條件為農(nóng)作物選育適宜干旱種植的新品種及干旱地區(qū)栽培技術(shù)研究創(chuàng)制了優(yōu)越條件。芝麻屬胡麻科胡麻屬[5]，是世界上最古老的油料作物[6]，具有耐旱、耐瘠薄、適應(yīng)廣等特點[7]，世界各地均有種植，其中，印度、蘇丹、緬甸和我國種植面積較大。芝麻作為我國五大特色油料作物之一[8-9]，種植面積約56.67 萬hm2，單產(chǎn)和總產(chǎn)均居世界第一，年產(chǎn)約60 萬t，年進口約90 萬t，并且有逐年遞增的趨勢。我國芝麻以品質(zhì)優(yōu)良著稱，加工制品多達2 600 多種，遠銷86 個國家。芝麻種子的含油量平均達到53%左右，油脂中油酸和亞油酸之和占85%左右，蛋白質(zhì)含量在20%左右。同時芝麻中含有多種氨基酸、豐富的礦物質(zhì)和微量元素，以及特有的抗氧化成分芝麻素、芝麻林素、木酚素等物質(zhì)，具有豐富的營養(yǎng)價值、保健價值、美容價值，是藥食同源之佳品，廣泛應(yīng)用于食品、美容、醫(yī)藥等領(lǐng)域[10-12]，能夠滿足人民對美好生活的追求。芝麻供不應(yīng)求，市場前景廣闊。

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所為加快有機旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展，培育特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程，致力于干旱地區(qū)芝麻高產(chǎn)、耐旱、優(yōu)質(zhì)新品種選育及栽培技術(shù)研究。本試驗對山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所芝麻課題組選育的山西芝麻主干品種及其栽培技術(shù)進行研究，以便為山西省芝麻的有機旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 山西芝麻的主干品種

1.1 主干品種

從20 世紀80 年代開始，山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所先后選育出適宜干旱地區(qū)的高產(chǎn)、耐旱、優(yōu)質(zhì)芝麻新品種8 個，其中，白芝麻新品種汾芝2 號和唯一的黑芝麻品種晉芝3 號作為主干品種，在山西、陜西、東北、新疆、內(nèi)蒙、河北等西部和北部地區(qū)得到大面積推廣應(yīng)用。

1.2 主干品種的主要特征特性

1.2.1 汾芝2 號特征特性 該品種為單稈型，無限花序，每腋三花，蒴果四棱，花淡紫色。全生育期約99 d，田間表現(xiàn)抗旱、抗病。株高約150 cm，主莖果軸長度約100 cm，單株蒴果數(shù)約90 個，每蒴粒數(shù)約96 粒，千粒質(zhì)量約2.9 g，平均產(chǎn)量約1 500 kg/hm2，最高產(chǎn)量2 811.3 kg/hm2。經(jīng)農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心測試，含油量55.92%，蛋白質(zhì)含量21.24%。2009 年通過全國農(nóng)作物品種審定委員會鑒定。適宜水澆地、干旱地區(qū)無霜期150 d 以上的地區(qū)種植。

1.2.2 晉芝3 號特征特性 該品種為單稈型，無限花序，每腋三花，蒴果四棱，花淡紫色。春播生育期約120 d，復(fù)播生育期約85 d，田間表現(xiàn)較抗病，穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性強。株高約150 cm，主莖果軸長度約110 cm，單株蒴果數(shù)約88 個，每蒴粒數(shù)約92 粒，千粒質(zhì)量約2.7 g，平均產(chǎn)量約1 320 kg/hm2，最高產(chǎn)量2 239.5 kg/hm2。經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢測中心測試，富含錳（10.48 mg/kg）和維生素E（158.3 mg/kg）。2004 年通過山西省農(nóng)作物品種審定委員會認定。適宜水澆地、干旱地區(qū)無霜期150 d以上的地區(qū)種植。

1.3 主干品種的產(chǎn)量表現(xiàn)

1.3.1 汾芝2 號產(chǎn)量表現(xiàn) 2007 年參加全國（北方片）區(qū)域試驗（表1），8 個試點全部比對照增產(chǎn)，增產(chǎn)點次100%，平均產(chǎn)量1 096.05 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照品種冀芝1 號增產(chǎn)14.17%；2008 年參加全國（北方片）區(qū)域試驗（表2），9 個試點全部比對照增產(chǎn)，增產(chǎn)點次100%，平均產(chǎn)量936.6 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照品種冀芝1號增產(chǎn)14.50%。汾芝2 號2 a 國家區(qū)域試驗平均產(chǎn)量為1 011.6 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照增產(chǎn)14.3%。

表1 汾芝2 號2007 年國家芝麻區(qū)域試驗（北方片）產(chǎn)量結(jié)果

表2 汾芝2 號2008 年國家芝麻區(qū)域試驗（北方片）產(chǎn)量結(jié)果

1.3.2 晉芝3 號產(chǎn)量表現(xiàn) 2002 年參加山西省生產(chǎn)試驗（表3），4 點次全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點次100%，平均產(chǎn)量1 317.0 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照晉芝1 號增產(chǎn)15.1%；2003 年參加山西省生產(chǎn)試驗（表4），5 點次全部增產(chǎn)，增產(chǎn)點次100%，平均產(chǎn)量993.0 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照增產(chǎn)17.3%。晉芝3 號2 a 山西省生產(chǎn)試驗平均產(chǎn)量1 155 kg/hm2，居參試品種第1 位，比對照增產(chǎn)16.2%。

1.4 主干品種的抗旱性表現(xiàn)

在田間自然干旱和盆栽反復(fù)干旱條件下，對西北、東北、華北、黃淮地區(qū)的16 個芝麻抗旱品種進行抗旱性鑒定，通過芝麻品種各指標(biāo)的抗旱系數(shù)，利用隸屬函數(shù)綜合評價方法[13]，計算各材料的綜合抗旱能力D 值，根據(jù)綜合抗旱能力D 值進行大小排序，結(jié)果顯示，汾芝2 號、晉芝3 號抗旱能力最 大，屬于高抗旱芝麻品種（表5，6）。

表3 晉芝3 號2002 年山西省芝麻生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

表4 晉芝3 號2003 年山西省芝麻生產(chǎn)試驗產(chǎn)量結(jié)果

表5 盆栽抗旱性鑒定及抗旱能力D 值

表6 田間抗旱性鑒定及抗旱能力D 值

1.5 主干品種的品質(zhì)表現(xiàn)

2009 年汾芝2 號經(jīng)農(nóng)業(yè)部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督檢測檢驗測試中心測試，汾芝2 號含油量為56.94%，比對照品種冀芝1 號的含油量（55.31%）高1.63 百分點，居近10 a 來山西省育成芝麻品種中最高（表7）。

表7 2009—2018 年山西育成芝麻品種含油量 %

2003 年晉芝3 號經(jīng)農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢測中心測試，維生素E 含量為158.3 mg/kg，尚未見高于該品種的報道。

2 主干品種的配套栽培技術(shù)

針對我國干旱氣候特點及芝麻主干品種汾芝2 號和晉芝3 號單稈、無限花序等生長規(guī)律，根據(jù)生產(chǎn)中存在的芝麻出苗難、缺苗斷壟、產(chǎn)量低而不穩(wěn)、勞動力缺乏、干旱丘陵山區(qū)種植規(guī)模小且機械化程度低等特點，研究并制定了主干品種汾芝2 號和晉芝3 號配套的抗旱保苗栽培技術(shù)，并研發(fā)了微型機械化播種機、除草機，基本解決了芝麻干旱丘陵山區(qū)芝麻生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)難題。

同時針對山地、丘陵地區(qū)有機旱作農(nóng)業(yè)種植模式單一，為減小種植風(fēng)險，以高產(chǎn)、抗旱、優(yōu)質(zhì)主干品種汾芝2 號和晉芝3 號為核心，研制出以增收為目的的芝麻套種黃芩栽培技術(shù)和棗樹間作芝麻關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了生態(tài)農(nóng)業(yè)新模式。

2.1 主干品種抗旱保苗栽培技術(shù)

2.1.1 選地與整地 宜選地勢平坦，土層深厚，便于排灌，肥力中上，非重茬地種植，pH 值中等，忌選鹽堿地和酸、堿性強的土壤。前茬作物收獲后及時秸稈粉碎還田、深耕20～30 cm、耙耱。春播地播種前淺耕、耙耱，耕翻深度10～15 cm。耕層上松下實，地表平、細、凈。

2.1.2 基肥 底肥以優(yōu)質(zhì)農(nóng)家肥為主，配合氮、磷、鉀肥，播前結(jié)合整地翻埋土中。各種肥料用量：農(nóng)家肥15 000～30 000 kg/hm2、三元復(fù)合肥300～450 kg/hm2、硫酸鋅15 kg/hm2、硫酸錳15 kg/hm2。

2.1.3 適墑播種 當(dāng)5 cm 地溫穩(wěn)定通過15 ℃、土壤濕度為田間持水量80%左右時，可露地播種。春芝麻不晚于5 月30 日播種；夏芝麻前茬作物收獲后盡早播種，不晚于6 月25 日。

2.1.4 合理密植 等行距播種，行距35 cm 左右；寬窄行播種，寬行50 cm 左右，窄行25 cm 左右。播種后立即用鎮(zhèn)壓器順行鎮(zhèn)壓或人工踩壓。

2.1.5 苗期管理 苗齊后，在2～3 對真葉期間苗，苗距3～5 cm 左右，留雙苗；在6 對真葉時定苗，株距12～15 cm，按計劃留足苗數(shù)。一般夏播區(qū)留苗密度22.5 萬株/hm2左右為宜；春播區(qū)留苗密度18 萬株/hm2左右為宜。

2.1.6 追肥 在芝麻6 對真葉時，追肥尿素75～150 kg/hm2。

2.1.7 病蟲害防治 莖點枯病發(fā)病時可選用甲基托布津、多菌靈、百菌清等藥劑進行噴霧防治；枯萎病發(fā)病時可選用多菌靈、嘧菌酯、井岡霉素等藥劑進行噴霧防治；小地老虎可用高效氯氟氰菊酯傍晚灌根進行防治；蚜蟲可用吡蟲啉、啶蟲脒等藥劑進行噴霧防治；蝽類可用高效氯氰菊酯進行噴霧防治；紅蜘蛛危害發(fā)生時，可選用甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽進行噴霧防治，兼治蚜蟲。

2.1.8 收獲 植株中部籽粒呈現(xiàn)種子固有顏色或下部裂蒴時及時收獲，以減少損失。收獲后小捆晾曬，并及時脫粒、干燥。當(dāng)籽粒含水量低于8%時，即可入庫儲存。

2.2 芝麻套種黃芩栽培技術(shù)

復(fù)播區(qū)4 月20 日左右膜上種植2 行芝麻，行距60 cm，株距17～20 cm，芝麻形成寬窄行；7 月底，芝麻已進入開花期，掀掉地膜，在芝麻行間等行距播種黃芩，芝麻為其遮陰，使黃芩出苗齊全；8 月底至9 月初芝麻正常成熟收割，黃芩進入快速生長期，二者互不影響。該技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利。經(jīng)多年多點試驗示范，芝麻平均產(chǎn)量達1 960.5 kg/hm2，按當(dāng)?shù)刂ヂ槭袌鰞r格15 元/kg 計算，比單種黃芩每年增收14 700 元/hm2。

2.3 棗樹間作芝麻關(guān)鍵技術(shù)

選擇南北行向棗園，棗樹行間距5 m 以上；在距離棗樹樹干1.5 m 以上地塊春播芝麻，留苗密度19.5 萬～22.5 萬株/hm2；芝麻先期成熟，不影響收獲紅棗。該技術(shù)已制定為山西省地方標(biāo)準，經(jīng)多年多點試驗示范，芝麻平均產(chǎn)量918 kg/hm2，按當(dāng)?shù)刂ヂ槭袌鰞r15 元/kg計算，比單種棗樹增收13 770 元/hm2。

2.4 機械化種植

2.4.1 微型機械化播種機 微型機械化播種機體積小、運輸方便、省工省時，在山坡、丘陵地均可正常播種，保證播種深度均勻一致，鎮(zhèn)壓到位，實現(xiàn)了平川、山區(qū)、丘陵地的機械化種植，該播種機1 人1 天可播種2.7 hm2，較傳統(tǒng)耬播播種效率提高20 倍，出苗率提高35%以上，該播種機已申報國家發(fā)明專利。

2.4.2 微型機械化除草機 使用微型機械化除草機1 人1 天可除草1.3 hm2，與傳統(tǒng)人工除草相比，效率提高20 倍，該除草機已申報國家發(fā)明專利。

2.4.3 小型機械化收割機 小型機械化收割機1 人1 天可收獲1.3 hm2，較傳統(tǒng)人工收獲效率提高10 倍。

2.4.4 高產(chǎn)高效栽培技術(shù)效益分析 以高產(chǎn)、抗旱、優(yōu)質(zhì)芝麻主干品種汾芝2 號和晉芝3 號為核心，構(gòu)建了高產(chǎn)高效栽培技術(shù)，極大提高了生產(chǎn)效率，通過試驗與應(yīng)用，節(jié)約生產(chǎn)成本6 300 元/hm2，實現(xiàn)了干旱地區(qū)芝麻耐旱增產(chǎn)、節(jié)本增效。

3 結(jié)論

山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟作物研究所選育的高產(chǎn)、抗旱、優(yōu)質(zhì)芝麻主干品種汾芝2 號和晉芝3 號，為我國及世界干旱區(qū)芝麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。同時芝麻生長中花期周期長，占總生育期的70%，花色艷麗，適宜觀賞。芝麻渾身是寶，芝麻苗、芝麻花、芝麻葉均可食用，芝麻稈可做飼料，在我國鄉(xiāng)村美麗建設(shè)和鄉(xiāng)村旅游中發(fā)揮巨大作用，是貧困地區(qū)群眾增收致富的新動力。