高德学,杨 光,孙会杰,那艳斌,程洪森
(辽宁省经济作物研究所,辽宁辽阳11000)
芝麻是中国重要的特色油料作物之一,种植历史悠久,由于含有独特的脂肪酸成份和生理活性物质,是保健食品的重要原料,同时在国家食用油料供给和保障食品安全方面占有重要位置[1]。虽然近年来受到进口冲击,但芝麻年播种面积仍保持在60万hm2左右[2]。诸多学者就有关芝麻栽培种植开展了研究,赵莉[3]对江淮区夏播芝麻播期和种植密度进行研究,认为不同播期、不同种植密度处理对产量及产量构成因素影响较大,合理的种植密度在15万~22.5万株/hm2之间,在6月夏播期播种越早产量越高。汪瑞清[4]针对江西秋播芝麻播期、种植密度进行了相关试验,结果表明,7月10日播种,45万株/hm2的种植密度产量最高。贺建文[5]在湖北襄樊开展了相关试验,认为该地区芝麻适宜种植密度为15万~22.5万株/hm2,适宜播期为6月上旬。刘文萍[6]对山西麦后夏播芝麻开展播期、种植密度相关研究,认为6月9日播种,30万株/hm2的种植密度产量最高。李伟峰[7-8]对黄河区域夏播芝麻进行相关试验认为,6月1日—10日播种,种植密度为15万株/hm2获得的产量最高。王晓玲[9]对江汉平原芝麻的相关研究认为适宜播期为5月上旬—6月上旬,适宜种植密度为12万~16万株/hm2。苗建利[10]对河南开封芝麻进行相关研究认为,适宜播期为5月31日—6月10日,适宜密度为15万~22.5万株/hm2。王瑞霞[11]对河南周口芝麻进行相关研究认为,适宜播期为5月26日—6月5日,适宜种植密度为15万株/hm2左右。辽宁省是芝麻的传统产区,但对该地区芝麻栽培技术的相关研究较少,芝麻种植管理粗放,产量低且不稳[12],农民种植效益不高,是芝麻生产上亟待解决的问题[13-14]。但芝麻具有较强区域适应性,南方夏、秋播区相关试验结果并不适合辽宁省芝麻生产,而对北方春播芝麻适宜播期和种植密度的相关研究未见报道。因此本试验以‘辽芝7号’为试验材料,通过对不同播期和不同种植密度两个因素的比较研究,探索辽宁地区一年熟制春播芝麻种植的适宜播期和种植密度,旨在为该区域芝麻生产提供技术依据。
试验品种为‘辽芝7号’,由辽宁省农科院经济作物研究所选育。
试验设在辽宁省经济作物研究所试验地,土壤为壤土,上茬作物为玉米。试验设播期(A)和种植密度(B)两个因素。其中,播期(A)设4个水平,分别为A(15月10日)、A(25月20日)、A(35月30日)、A(46月9日);种植密度(B)设6个水平,分别为B(17.5万株/hm2)、B2(15.0万株/hm2)、B(322.5万株/hm2)、B(430.0万株/hm2)、B(537.5万株/hm2)、B(645.0万株/hm2)。试验采用随机区组设计,3次重复,6行区,5 m行长,小区面积16.5 m2。随种施用复合肥(N、P、K总有效养分48%)375 kg/hm2,田间常规管理。
对生育期、株朔数等主要农艺性状观察、记载和考种采用芝麻种质资源描述规范和数据标准[15]。成熟前后每小区选取有代表性的连续10株调查并考种,并测定小区实际籽粒产量。
用EXCEL2003和DPS软件进行统计分析,不同区组间的差异采用二因素随机区组方差分析,显著性比较采用Duncan新复极差法进行。
从表1可以看出,不同种植密度对芝麻的生育期及生育进程无影响。不同播期对芝麻的生育期有显著影响,随着播期的延迟,生育期逐渐缩短,‘辽芝7号’的生育期从112天缩短至96天;由于早期的温度较低,不同播期处理下播种至出苗的时间范围为7~11天,出苗至现蕾的时间范围为29~39天,这与刘文萍[6]在山西开展的夏播芝麻不同播期研究不一致,初花至终花的花期时间由48天缩短至32天,终花至成熟在18~21天之间。延迟播种缩短了品种的生育期,主要是缩短了从出苗到现蕾的苗期营养生长时间并缩短了开花期,终花至成熟期差别不明显。
表1 不同播期与不同种植密度下生育时期调查
续表1
从表2可见,试验的产量水平为369.73~1242.50 kg/hm2之间,极差为 872.77 kg/hm2,以处理A1B(25月10日、15.0万株/hm2)的产量最高,处理A4B4(6月9日、45.0万株/hm2)的产量最低。方差分析结果(表3)显示,不同播期、不同种植密度处理对产量的影响极为显著。其中播期处理A2、A1间差异不显著,2个处理与其他播期处理之间的产量达到了极显著水平;种植密度处理B2、B3间差异不显著,2个处理与其他种植密度处理之间的产量达到极显著水平。综上试验结果可以看出,不同播期、不同种植密度对辽宁春播芝麻产量均有显著影响,以5月10日—20日播种,15万~22.5万株/hm2种植密度的产量最高,其他播期和种植密度的产量均显著降低。
表2 播期和种植密度两因素对产量的影响
表3 播期(A)和种植密度(B)间产量差异性比较
2.3.1 株高 从表4可以看出,株高的变化范围在97.83~155.73 cm之间。多重比较结果(表6)显示,播期对株高影响显著,不同播期处理间株高差异显著,随着播期的延迟,株高显著降低。种植密度对株高有一定影响,B3、B4两个处理的株高较高,与其他处理间株高差异显著,B6处理的株高显著降低,与其他处理间株高差异显著。
2.3.2 始蒴高度 从表4可以看出,在A1B6处理下始蒴高度最高(65.6 cm),在A1B1处理下始蒴高度最低(26.2 cm)。多重比较结果(表6)显示,播期处理A1、A2始蒴高度差异不显著,其他各处理间始蒴高度差异达显著水平,随着播期的延迟,始蒴高度显著增加,随着种植密度的增加始蒴高度显著增加,处理间差异达极显著水平。
2.3.3 果轴长度 从表4可以看出,果轴长度最大的为A1B3处理,最小的为A6B6处理。多重比较结果(表6)显示,不同播期处理下A2、A1处理间差异不显著,与其他处理间果轴长度差异显著;不同种植密度处理下高种植密度B5、B6处理与其他处理间果轴长度差异达显著水平,其他处理之间果轴长度差异不显著。
2.4.1 单株蒴果数 如表5所示,单株蒴果数为芝麻产量构成的重要因子,不同播期、不同种植密度处理的株蒴数变化为9.3~83.6个,最高为A2B1处理83.6个/株,最低为A6B6处理9.3个/株。多重比较结果(表6)显示,不同播期处理下A1、A2处理之间差异不显著,但与其他2个播期间差异达极显著水平,随着播期延迟,单株蒴果数显著减少。不同种植密度对株蒴数影响显著,随着种植密度增加,单株蒴果数显著降低,各处理间差异均达到极显著水平。
表4 不同播期、不同种植密度对芝麻主要农艺性状的影响
表5 不同播期、不同种植密度处理对芝麻主要产量构成因子的影响
2.4.2 蒴粒数 如表5所示,试验处理的每蒴粒数变化范围在 34.6~57.7粒/蒴,最高为A1B1处理,最低为A6B6处理。多重比较分析结果(表6)显示,除A4播期处理蒴粒数显著降低外,其他播期处理间差异不显著。不同种植密度处理中,随着种植密度增加蒴粒数显著降低,B1、B2处理间及与其他处理间差异达到极显著水平,B3、B4、B5处理间的差异不显著,B6处理蒴粒数降低明显,与其他处理差异极显著。
2.4.3 千粒重 从表5可以看出,千粒重的变化范围在2.051~2.525 g之间,极差变化较小,不同播期、不同种植密度对其影响较小。多重比较分析结果(表6)显示,A4播期处理下千粒重显著小于其他处理,其余播期处理间差异不显著。不同种植密度因素中B5、B6处理千粒重小于其他处理,其余种植密度处理间差异不显著。
由表7可以看出,在播期、种植密度互作因素影响下,产量与株高、始蒴高度、果轴长度、单株蒴果数、蒴粒数、千粒重均呈显著正相关,与始蒴高度呈显著的负相关,这与前人的研究相一致。
由于芝麻栽培有较强生态区域性,学者针对不同生态区也进行了相关问题的探索,各生态区的试验结果均认为,芝麻不同播期、不同种植密度处理对产量影响显著。由于生态区不同,确定的适宜播期有所不同,但相同生态区中不同播期处理对产量影响显著。从种植密度因素对产量的影响看,北方春播区,江淮、黄河、江汉平原夏播区,芝麻个体长势旺盛,种植密度在15万~22.5万株/hm2之间的产量较高。而山西夏播区、江西秋播区,种植密度在30万~45万株/hm2获得更高产量,原因是该种植区芝麻个体长势较弱,增加群体数量更容易获得高产。
表6 不同播期、不同种植密度单因素对芝麻主要农艺性状差异显著性分析
表7 农艺性状与产量的相关性分析
本试验地区为北方一年一熟制春播区,试验结果为5月10日播种、种植密度15万株/hm2处理组合产量最高,除播期A1、A2处理和种植密度B1、B2处理外,不同播期和不同种植密度单因素的产量差异均达到了极显著水平,说明在本地区5月10~20日播种,种植密度为15万~22.5万株/hm2之间是该地区芝麻种植适宜的播种期和种植密度。
芝麻是无限生长习性,从理论上说春播区播种越早生长时间越长越有利于产量形成,但实际生产发现,播期过早会导致后期病害的发生从而降低了产量。因此实际生产中更适宜的播期为5月20日左右。
关于不同播期、不同种植密度处理对芝麻主要农艺性状的影响相关报导较少。邢丹丹[16]以‘辽芝1号’为试材开展的种植密度单因素对芝麻主要农艺性状的影响结果表明,种植密度为13.5万株/hm2株高最高,种植密度更小的处理的株高低于该处理,但不同种植密度处理间差异不显著。汪瑞清[4]对江西秋播芝麻试验结果认为,播期对株高有影响,对始蒴部位没有显著影响;种植密度对始蒴部位有显著影响,对株高影响不显著。本研究发现,播期对株高及始蒴高度的影响均呈显著水平。随着播期的延迟,株高显著降低,始蒴高度增加,各处理间差异显著。种植密度对株高及始蒴高度的影响与前人的研究结果一致,即种植密度增加株高降低和始蒴高度增加[17-18]。说明芝麻春播、夏播、秋播由于生态环境不同,生育进程及农艺性状存在差别。
关于播期、种植密度对芝麻产量因子影响开展的相关研究工作较多。赵莉对江淮地区夏播芝麻、王晓玲[9]对江汉平原夏播芝麻、汪瑞清对华南秋芝麻的研究均与本试验结果一致,即不同播期和不同种植密度对单株蒴果数有极显著的影响,而对蒴粒数和千粒重的影响不显著,但存在着播期延迟、种植密度增加,蒴粒数和千粒重下降的趋势[19-20],说明蒴果数是影响群体产量的第一因素[21-23]。因此,构建北方春播芝麻的高产群体,在适宜播期内考虑增加种植密度,增加群体蒴果数是提高产量的有效措施。