摘要：为了探讨周口生态区芝麻高产高效轻简化耕作栽培技术， 以新品种周10J5为试验材料， 采用完全随机区组设计， 研究了3种耕作方式和2种种植密度对芝麻产量、生育期、农艺性状、产量构成因素及抗病性的影响。结果表明， 在试验方案中， 麦收后及时抢墒免耕播种， 种肥机械条播， 留苗密度150 000株/hm2, 结合化学除草和病虫害防控技术， 能达到高产高效轻简化栽培效果。
关键词：芝麻； 周10J5; 高产； 高效； 轻简化； 栽培技术；
芝麻（Sesamum indicum L.）为1年生草本植物，隶属于胡麻科胡麻属，具有很高的保健和营养价值[1,2],是世界上最古老的油料作物之一，也是我国重要的特色农产品[3].芝麻在全球范围内广泛种植，主要集中在亚洲、非洲等发展中国家[4,5].目前，世界常年种植芝麻面积约1 000万hm2[6],我国芝麻常年播种45万hm2,种植面积居世界第4位，平均年产62万t,产量位居世界第3位[7],在保障国家食品安全和国际贸易中占有重要地位[8,9].但是，芝麻产量长期处于不稳定的状态，不同年份、不同地区之间芝麻产量差异较大，严重影响芝麻生产发展和农民效益的提高[10].芝麻产量低而不稳的原因除受病害和渍害的影响外，耕作栽培技术也是重要的薄弱环节[11,12].随着城镇化水平的提高，农村劳动力逐渐减少，为适应农业产业规模化生产和集约化经营发展的趋势，新品种选育之后，开展配套高产高效轻简化耕作栽培技术研究，成为提高芝麻产量、降低劳动强度的有效途径。赵莉等[13]研究表明，密度和播期搭配不合理将严重影响芝麻产量。有研究表明，河南开封芝麻适宜播期为5月31日至6月10日，适宜密度为15.0万~22.5万株/hm2[14].李伟峰等[15]研究表明，芝麻新品种郑芝98N09在周口黄淮生态区适宜播期为6月1-10日，在适宜播期内密度控制在7.5万~15.0万株/hm2,产量较高。魏林根等[16]对红壤旱地芝麻轻简化栽培技术研究表明，旋耕20 cm左右，撒播，用牛耙平，盖土，产量和经济效益最高。
本试验以芝麻新品种周10J5为材料，研究免耕、旋耕、深耕及不同密度对芝麻新品种周10J5生长发育及产量的影响，旨在为新品种轻简化栽培技术推广应用提供技术支撑和理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
供试材料为芝麻新品种周10J5,由周口市农业科学院选育，于2015年12月通过河南省种子管理站鉴定（鉴定编号：豫品鉴芝2015008）。
1.2 试验设计
试验设耕作方式（A）和种植密度（B） 2个因素。其中，耕作方式（A）设3个水平：A1.免耕（小麦收获后，及时灭茬，使秸秆高度不高于5 cm） ;A2.旋耕（灭茬处理后，机旋2遍，机耙3遍，做到上虚下实无坷垃）；A3.深耕（小麦收获后，秸秆粉碎还田，深耕30 cm,机耙3遍，使土壤细碎疏松，表面平整，达到上虚下实，以利于出苗）。种植密度（B）设2个水平：B1.15.0万株/hm2;B2.22.5万株/hm2.采用完全随机区组设计，共6个处理：A1B1、A1B2、A2B1、A2B2、A3B1、A3B2, 3次重复，小区面积200 m2,重复间留走道，试验地周围设保护行。
试验在周口市农业科学院试验地进行，土壤为黏土，前茬作物为小麦，土壤肥力中等。实行种肥同播，机械播种，行距40 cm.麦收后于6月10日进行芝麻播种，每公顷施用硫酸钾复合肥（N∶P∶K=15%∶15%∶15%）300 kg作底肥，满足芝麻对肥料的需求。根据夏芝麻的生产水平、田间长势及当地群众的种植习惯，在芝麻2~3对真叶时进行间苗，4~5对真叶时定苗，去弱留壮。在芝麻定苗前，注意防治病虫草害，当田间自生麦苗出齐后，杂草达2~4对真叶时及时喷施5%精喹禾灵150倍液，以防治田间自生麦苗及单子叶杂草，傍晚采用5%高效氯氰菊酯 32.5%苯甲·嘧菌酯 25%多菌灵可湿性粉剂防治地下害虫、甜菜夜蛾、枯萎病和茎点枯病一次；盛花期采用32.5%苯甲·嘧菌酯 10%甲维·茚虫威 20%抑食肼 70%甲基硫菌灵可湿性粉剂防治茎点枯病、枯萎病、叶病以及棉铃虫等。待芝麻基部叶子枯黄、脱落以及植株下部有1~2节蒴果呈现裂蒴时，即可收获。
1.3 测定项目及方法
从播种期开始详细记载每小区各生育期具体日期，盛花期调查芝麻茎点枯病和枯萎病发病情况，计算发病率，成熟期每小区取样10株测量株高、始蒴高度、果轴长度、单株蒴数、单蒴粒数等主要农艺性状及产量构成要素，收获后测定小区产量和千粒质量。
1.4 数据分析
采用Excel 2003对数据进行统计，采用SPSS17.0进行方差分析，采用Duncan新复极差法进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同耕作方式和密度对芝麻生育进程和生育期的影响
从表1可以看出，不同耕作方式和密度对芝麻生育进程和生育期无影响，由于麦收后天气干旱，补墒后延迟了播种，导致芝麻整个生育期缩短，初花期至终花期的时间没有差别，主要是终花期到成熟期的天数缩短了。
表1 不同耕作方式和种植密度下生育期状况
2.2 耕作方式和密度对芝麻主要农艺性状和产量构成因素的影响
从表2可以看出，芝麻周10J5的平均株高在165.8~183.3 cm,分因素比较大小依次为：A3>A2>A1, B1>B2,植株过高容易倒伏，不利于机收，因此，A1B1搭配效果最好；受收割机割台高度的影响，始蒴高度低于45 cm的植株，机械收割时蒴果容易脱落，造成减产，不适宜机械收获[17],本研究平均始蒴高度在62.2~81.8 cm,各处理均能达到要求；平均果轴长度在72.5~104.0 cm,分因素比较大小依次为A2>A1>A3, B1>B2;平均单株蒴数在51.6~78.3个，分因素比较大小依次为A1>A2>A3, B1>B2;平均单蒴粒数在41.9~55.5粒，分因素比较大小依次为A1>A2>A3, B1>B2;平均千粒质量在2.721~2.930 g,分因素比较大小依次为A3>A1>A2, B1>B2;由于整个生育期时间较短，千粒质量偏低。
表2 耕作方式和种植密度对芝麻主要农艺性状和产量构成因素的影响
2.3 耕作方式和密度对芝麻抗病性的影响
在芝麻盛花期进行芝麻茎点枯病和枯萎病调查[18,19],结果显示，不同处理的枯萎病发病率均为0;茎点枯病发病率为5.02%~15.05%,处理A3B1发病率最高，处理A1B2发病率最低（表3）。
表3 耕作方式和种植密度对芝麻抗病性的影响
2.4 耕作方式和密度对小区产量的影响
开展芝麻轻简化耕作栽培技术研究，需要在保证高产的基础上进行。由表4可知，小区产量水平为24.85~34.91 kg,平均30.55 kg,极差10.06 kg;对产量进行方差分析，结果表明（表5），不同处理差异极显着，说明不同耕作方式和种植密度对产量的影响极显着。小区产量多重比较结果表明（表6），处理A1B1、A2B2、A1B2之间小区产量差异不显着，其中，A1B1小区平均产量最高，为34.21 kg,折公顷产量为1 710.60 kg;处理A3B1和A3B2产量极显着低于其他处理，其中，A3B2小区平均产量最低，为25.40 kg,折公顷产量1 269.90 kg.
表4 耕作方式和种植密度对芝麻产量的影响
表5 产量方差分析结果
表6 小区产量多重比较结果
3 结论与讨论
芝麻分布区域较广，无论平原、丘陵、山区及高原均有种植，但是芝麻品种存在区域适应性，不同品种适宜种植的生态条件不同，不同播期、种植密度和耕作方式对产量也有较大的影响[20].石明权等[21]研究认为，种植密度对芝麻生育性状和产量结构影响较大。王瑞霞等[22]研究表明，芝麻新品种周10J5播种适宜时期为5月26日至6月5日，在适宜播期内适宜播种密度为7.5万~22.5万株/hm2.
本研究结果表明，种植密度15.0万株/hm2和22.5万株/hm2对产量影响不显着，这与王瑞霞等[14]研究结果一致；免耕和旋耕对产量的影响差异不显着，但是二者与深耕的差异达极显着水平，其中，免耕产量最高。综合耕作方式和种植密度对芝麻生育期、农艺性状、产量构成因素及抗病性的影响，结合适宜机械化生产的新要求（高产、耐密、矮秆、抗倒），尤其是目前劳动力缺乏，机械化高度发展的时代，芝麻新品种周10J5的种植，提倡轻简化耕作栽培模式：麦收后及时抢墒免耕播种，种肥机械条播，留苗密度为15.0万株/hm2,结合化学除草和病虫害防控技术，达到高产高效轻简化的栽培效果。
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