水肥密度耦合效應(yīng)對膜下滴灌芝麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

張祎　汪強　張銀萍　趙莉　林勇翔

摘要：以芝麻品種豫芝DW607為指示品種，研究了機械種植膜下滴灌條件下最佳灌水量、氮磷鉀施肥量及種植密度三因素耦合效應(yīng)對豫芝DW607農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，種植密度為27萬株/hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量為177.89 m3/（hm2·h），施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2時，豫芝DW607的平均折合產(chǎn)量最高，為2 621.79 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：芝麻;豫芝DW607;膜下滴灌;密度;灌水量;施肥量;耦合效應(yīng);產(chǎn)量

中圖分類號：S565.3? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號：1001-1463（2020）01-0037-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2020.01.009

Effects of Water， Fertilizer and Density Coupling on Agronomic Characters and Yield of Sesame under Film Drip Irrigation

ZHANG Yi， WANG Qiang， ZHANG Yinping， ZHAO Li， LIN Yongxiang

（Institute of Crops， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei Anhui 230031，China）

Abstract：With sesame cultivar Yuzhi DW607 as the indicator variety， the effects of coupling effects of optimal irrigation amount， N， P， K fertilizer application amount and planting density suitable for mechanical planting and drip irrigation under film on the agronomic characters and yield of Yuzhi DW607 were studied. The results showed that the average equivalent yield of yuzhi DW607 was the highest， 2 621.79 kg/hm2 when the planting density was 270 000 plants/hm2， each irrgation for 2.5 hours， the drip irrigation volume was 177.89 m3/（hm2·h）， N 182.325 kg/hm2， P2O 577.074 kg/hm2， and K2O 30.399 kg/hm2 were applied.

Key words：Sesame;Yuzhi DW607;Drip irrigation under film;Density;Irrigation water rate;Fertilizer rate;Water and fertilizer coupling;Yield

中國是世界芝麻四大主產(chǎn)國之一[1 - 3 ]，芝麻是中國重要的優(yōu)質(zhì)油料作物。芝麻含油量高達56%左右，且富含不飽和脂肪酸，營養(yǎng)全面，含有大量有益人體健康的蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、微量元素、抗氧化劑芝麻酚和抗癌物等，具有較高的營養(yǎng)保健功效和商品價值[4 ]。中國全年食用和加工芝麻總需求量在130萬t，而芝麻年生產(chǎn)量僅有65萬～70萬t，幾乎一半依靠進口。當(dāng)前多地科技人員從研究芝麻高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)入手，以提高單產(chǎn)從而增加芝麻總產(chǎn)，以期穩(wěn)定我國芝麻生產(chǎn)，推動芝麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展[5 - 12 ]。芝麻傳統(tǒng)種植在間苗、中耕、收割等環(huán)節(jié)耗費大量勞力成本，這也是制約芝麻生產(chǎn)發(fā)展的因素之一。農(nóng)業(yè)的根本出路在于機械化。相對別的作物，芝麻機械化生產(chǎn)技術(shù)研究起步晚，成熟度不高，應(yīng)用不夠廣泛。我們就機械種植膜下滴灌條件下，對芝麻節(jié)本增效栽培開展相關(guān)試驗，探討滴灌條件下水、肥、密度耦合效應(yīng)對芝麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響，以期為生產(chǎn)提供參考。

1? ?材料和方法

1.1? ?供試材料

指示芝麻品種為豫芝DW607，由河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心選育并提供。供試肥料為尿素（含N 46%，由新疆心連心能源化工有限公司生產(chǎn)）、滴灌型磷酸二銨（含N 18%、P2O5 46%，由云南祥豐金麥化工有限公司生產(chǎn)）、氯化鉀（含K2O 60%，由中農(nóng)集團控股股份有限公司生產(chǎn)）。

1.2? ?試驗地概況

試驗地位于新疆維吾爾自治區(qū)精河縣托里鎮(zhèn)烏蘭旦達蓋村，地處準(zhǔn)葛爾盆地西南邊緣，地理位置東經(jīng)81° 46′～83° 51′，北緯44° 02′～45° 10′。當(dāng)?shù)仄骄０?27 m，年均降水量102 mm，光溫資源豐富，晝夜溫差15 ℃，年日照時間達2 700 h。1月份平均溫度-15 ℃，7月份平均氣溫26 ℃。試驗地土壤為沙石土，肥力中等均勻，適宜機械作業(yè)。

1.3? ?試驗方法

針對當(dāng)?shù)啬は碌喂嗉皺C械栽培條件，進行滴灌、肥（氮磷鉀施量）、密度三因素互作設(shè)計。其中種植密度設(shè)2種處理，分別為M1（27萬株/hm2）、M2（36萬株/hm2）;灌水量設(shè)3種處理，分別為W1（滴灌2.0? h/次）、W2（滴灌2.5 h/次）、W3（滴灌3.0 h/次），滴灌量為177.89 m3/（hm2·h）;施肥量設(shè)3種處理，分別為F1（施肥量為N? 150.150 kg/hm2、P2O5? 63.472 kg/hm2、K2O 25.035 kg/hm2）、F2（施肥量為N? 182.325 kg/hm2、P2O5? 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2）、F3（施肥量為N? 214.500 kg/hm2、P2O5? 90.675 kg/hm2、K2O 35.764 kg/hm2），共18個處理組合。小區(qū)面積為15.6 m2（10.00 m×1.56 m），每小區(qū)2壟，每壟種植2行，共計4行。試驗采取寬窄行覆膜種植，寬行63 cm，窄行15 cm。4月28日采用寬窄行機械播種，5月9日進行第1次滴灌，5月15日出苗，5月28日間苗，6月17日定苗。機械中耕除草1次，生育期共灌水18次（其中苗期5次、花期10次、成熟期3次），其中6次隨水施肥。9月7日收獲。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同處理對主要農(nóng)藝性狀的影響

從表1可以看出，株高以處理M1W3 F1最高，為129.1 cm;以處理M1W1 F2最矮，為105.0 cm，其他各處理株高為110.9～126.5 cm。各處理株高雖有差異，但差異不明顯。單株蒴果數(shù)以處理M2W1F3最少，為50.2個;處理M1W2F1最多，為83.5個;其他各處理單株蒴果數(shù)為50.4～82.6個。種植密度為36萬株/hm2時平均單株蒴數(shù)為60.9個，種植密度為27萬株/hm2時平均單株蒴果數(shù)為70.8個，從而可以看出，隨著種植密度的增加，單株蒴果數(shù)在減少。每蒴平均粒數(shù)以處理M1W3 F2最多，為60.0粒;處理M2W3 F3最少，為36.0粒。種植密度為27萬株/hm2時，每蒴平均粒數(shù)為52.4粒;種植密度株為36萬株/hm2時，每蒴平均粒數(shù)為42.6粒。可見隨著種植密度的增加，每蒴平均粒數(shù)也在減少。千粒重以處理M1W1F2最高，為3.44 g;處理M2W3 F1最低，為3.08 g;其余各處理的千粒重為3.16～3.42 g。在2個密度及不同水、肥施量下，千粒重差異不大。

2.2? ?不同處理對產(chǎn)量的影響

從表2可以看出，各處理平均折合產(chǎn)量為1 788.46～2 621.79 kg/hm2，極差為833.33 kg/hm2，平均2 178.06 kg/hm2。其中以處理M1W2 F2平均折合產(chǎn)量最高，為2? 621.79 kg/hm2;處理M1W2F3次之，為2 570.51 kg/hm2;處理M1W2F1平均折合產(chǎn)量居第3位，為2 493.59 kg/hm2;處理M1W3F2平均折合產(chǎn)量居第4位，為2 487.18 kg/hm2;處理M1W3F3平均折合產(chǎn)量居第5位，為2 371.79 kg/hm2;處理M1W3F1平均折合產(chǎn)量居第6位，為2 320.51 kg/hm2。其余處理平均折合產(chǎn)量為1 788.46～2 262.82 kg/hm2。對平均折合產(chǎn)量進行方差分析表明，除處理M1W2F1與處理M1W3F2差異不顯著外，其余各處理間差異均達極顯著水平。

對18個處理的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行多重比較，密度為27萬株/hm2時，平均折合產(chǎn)量為? ? 2 388.89 kg/hm2;種植密度為36萬株/hm2時，平均折合產(chǎn)量為1 967.24 kg/hm2。二者間差異達極顯著水平（表3），說明芝麻品種豫芝DW607適宜種植密度應(yīng)為30萬株/hm2左右。每次灌水2.0 h時，平均折合產(chǎn)量為2 020.30 kg/hm2，與每次灌水2.5 h（平均折合產(chǎn)量為2 255.34 kg/hm2）、3.0 h（平均折合產(chǎn)量為2 258.55 kg/hm2）間差異均達極顯著水平;每次灌水2.5 h與每次灌水3.0 h的平均折合產(chǎn)量基本持平，二者間無明顯差異（表4）。說明每次灌水2.5 h為最好水平，而每次灌水3.0 h，不但增產(chǎn)不明顯，而且浪費了水資源。3種施肥水平下平均折合產(chǎn)量差異不顯著，分別為2 116.45、2 214.75、2 202.99 kg/hm2（表5），說明水分滲透性強，保肥性差，應(yīng)少施勤施，以達到充分利用肥效的目的。從以上分析可以看出，試驗因素互作效應(yīng)以M1W2F2處理[即種植密度為27萬株/ hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量為177.89 m3/（hm2·h），施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2]的平均折合產(chǎn)量最高，為2 621.79 kg/hm2。

3? ?小結(jié)與討論

試驗表明，在種植密度為27萬株/hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量為177.89 m3/（hm2·h），施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2時，豫芝DW607的平均折合產(chǎn)量最高，為2 621.79 kg/hm2。種植密度為27萬株/hm2時，平均折合產(chǎn)量為2 388.89 kg/hm2;種植密度為36萬株/hm2時，平均折合產(chǎn)量為1 967.24 kg/hm2;適宜種植密度為30萬株/hm2左右，生產(chǎn)上不能盲目增加種植密度，若超過30萬株/hm2時產(chǎn)量則會下降。在滴灌量為177.89 m3/（hm2·h）時，每次滴灌2.5 h和3.0 h都能獲得高產(chǎn)，平均折合產(chǎn)量分別為2 255.34、2 258.55 kg/hm2，兩者差異不大。但每次灌水減少0.5 h，則全生育期18次灌水共節(jié)省灌水9.0 h。按滴灌量為177.89 m3/（hm2·h）計算，共計減少灌水1 601.01 m3，節(jié)水意義重大。施肥量為施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2時，平均折合產(chǎn)量最高，為? ? 2 214.75 kg/hm2，分別較其余2個施肥水平分別增產(chǎn)98.30、11.76 kg/hm2，該施肥水平不僅可以獲得高產(chǎn)，而且又能降低生產(chǎn)成本，達到節(jié)本增效的目的。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）

收稿日期：2019-04-26;修訂日期：2019-11-06

基金項目：國家特色油料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系芝麻機械化科學(xué)家崗位專項（CARS14-1-26）。

作者簡介：張? ?祎（1965 — ），男，安徽合肥人，助理研究員，研究方向為芝麻機械化種植。Email：zhang.yi65@163.com。

通信作者：汪? ?強（1963 — ），男，安徽蕪湖人，研究員，研究方向為芝麻育種與栽培。Email： W'q161@aliyun.com。