芝麻雜交制種機械化生產(chǎn)技術(shù)研究

張祎 汪強 張銀萍 趙莉 林勇翔

摘要 為提高芝麻雜交制種生產(chǎn)效率，實現(xiàn)機械化作業(yè)，于2016—2019年在安徽省臨泉縣、新疆精河縣等地，圍繞親本組合選配、播期、父母本行比配置、水肥管理等開展相關(guān)試驗。結(jié)果表明，親本組合配對中，以WA18073×皖芝2181的產(chǎn)量最高，比其他組合平均產(chǎn)量提高28.65%;18萬株/hm2密度處理較為適宜;春播有利于提高制種產(chǎn)量，比夏播增產(chǎn)36.29%;父母本行比以1∶3處理較合理。參考試驗結(jié)果并結(jié)合生產(chǎn)實際，提出了芝麻雜交制種機械化生產(chǎn)技術(shù)要點。

關(guān)鍵詞 芝麻;雜交制種;播期;父母本行比;水肥耦合

中圖分類號 S 23? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）16-0019-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.16.006?? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Study on Mechanizaed Production Technology of Sesame Hybrid Seed Production

ZHANG Yi， WANG Qiang， ZHANG Yin-ping et al （Crop Research Institute， Anhui Academy of Agricultural Sciences， Hefei， Anhui 230031）

Abstract In order to improve the efficiency of sesame hybrid seed production and realize mechanization， we carried out relevant experiments in Linquan County of Anhui Province， Jinghe County of Xinjiang and other places in 2016-2019. The parent combination selection， sowing date， parent row ratio， water and fertilizer management were mainly researched. Results showed that the highest yield was the parent combination WA18073 × Wanzhi 2181， which was 28.65% higher than the average yield of other combinations. The density of 180 000 plants/hm2 was more appropriate. The yield of spring sowing was 36.29% higher than that of summer sowing， and the more reasonable ratio of parents to lines was 1∶3. According to the experimental results and the production practice， the key points of mechanized production technology of sesame hybrid seed production were put forward.

Key words Sesame;Hybrid seed production;Sowing date;Ratio of parents lines;Water fertilizer coupling

中國是世界芝麻四大主產(chǎn)國之一[1]。芝麻是中國重要的優(yōu)質(zhì)油料作物，含油量高達56%，且富含不飽和脂肪酸，芝麻營養(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[2]。我國全年食用和加工芝麻總需求130萬t，而芝麻年生產(chǎn)量只有65萬～70萬t，幾乎50%依靠進口。當前多地的科技人員從研究芝麻高產(chǎn)高效的栽培技術(shù)入手，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[3-10]。而芝麻雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量的有效途徑之一，河南省農(nóng)業(yè)科學院屠禮傳育成的雜交種豫芝9號，產(chǎn)量比對照豫芝4號增加29.62%;安徽省農(nóng)業(yè)科學院汪強育成的雜交種皖芝11號比對照豫4號增產(chǎn)23.0%。但起初的芝麻雜交制種過程采用人工種植，在播種、間苗、中耕、收割等環(huán)節(jié)耗費大量勞力成本，加之制種產(chǎn)量不高、雜交制種效益低下，導致了雜交芝麻在生產(chǎn)上沒能達到廣泛應用。為進一步提高雜交制種產(chǎn)量，降低生產(chǎn)成本，增加制種效益，筆者于2016—2019年開展芝麻雜交制種機械化生產(chǎn)技術(shù)探討，圍繞親本組合選配、播期、父母本行比配置對制種產(chǎn)量影響，水肥密度耦合效應對制種產(chǎn)量影響，在安徽臨泉、新疆精河開展相關(guān)試驗，結(jié)合前期生產(chǎn)實踐，總結(jié)歸納芝麻雜交制種機械化生產(chǎn)技術(shù)，以期為種子生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)業(yè)新型經(jīng)營主體從事芝麻雜交制種機械化生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

參試的雜交親本為WA18073、WA18044、WA18054、皖芝2181，豫芝98N09。肥料包括尿素（含46% N）、滴灌型二銨（含18% N和46% P2O5）、氧化鉀（含60% K2O）、磷酸二氫鉀（含33.9% K2O和51.5% P2O5）。

1.2 試驗方法

1.2.1 雜交親本組合選配。父本a1：皖芝2181，a2：豫芝98N09;母本b1：WA18054，b2：WA18044，b3：WA18073，6個親本隨機排列組合，共3次重復。每小區(qū)1垅4行，垅長12.8 m，小區(qū)面積為20 m2。

1.2.2 播期與行比配置試驗。采取裂區(qū)設計，主區(qū)為不同播期（A處理）：A1處理為春播4月16日播種，A2處理為夏播6月12日播種，副區(qū)為不同父母本行比（B處理）：B1處理為1∶2，B2處理為1∶3，B3處理為1∶4。父本是皖芝2181，母本是WA18073。共3次重復，小區(qū)長10 m，寬1.5 m，面積15 m2。

1.2.3 膜下滴灌條件下水肥密度耦合效應對制種產(chǎn)量的影響。采取裂區(qū)設計，主區(qū)為不同密度（M處理）：M1處理為13.50萬株/hm2，M2處理為18.00萬株/hm2，M3處理為22.50萬株/hm2。副區(qū)為5種水肥施用量處理：①每次滴水時長（H處理）：H1處理為1.0 h，H2處理為1.5 h，H3處理為2.0 h，H4處理為2.5 h，H5處理為3.0 h，全生育共滴灌18次，其中苗期（播種至現(xiàn)蕾期）滴灌5次。花期（現(xiàn)蕾期至終花期）滴灌10次，成熟期（終花期至收獲期）滴灌3次。每小時滴灌水量為329 250 kg/hm2，折合降水32.9 mm/h。②5個施肥處理分別為（F處理）：F3處理為N 165 kg、P2O5 19.625 kg、K2O 27.51 kg，F(xiàn)1處理為0.7×F3處理，F(xiàn)2處理為0.85×F3處理，F(xiàn)4處理為1.15×F3處理，F(xiàn)5處理為1.3×F3處理。其中，F(xiàn)3處理施肥總量：尿素300 kg/hm2，滴灌型二銨150 kg/hm2，純鉀45 kg/hm2，磷酸二氫鉀l.5 kg/hm2。水肥施用量處理隨機排列，共15個處理，3次重復。小區(qū)寬1.56 m，長12.8 m，面積為20 m2。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同芝麻親本對制種產(chǎn)量的影響

2.1.1 不同芝麻親本組合。 從表1可以看出，不同芝麻親本組合制種產(chǎn)量變幅為701.70～1 139.75 kg/hm2，平均產(chǎn)量為885.96 kg/hm2，極差為438.05 kg/hm2。用a1皖芝2181做恢復系，與不育系b2（WA18044）、b1（WA18054）、b3（WA18073）雜交產(chǎn)量分別為701.70、900.55、1 139.75 kg/hm2，三者產(chǎn)量差異顯著。用a2豫芝98N09做恢復系，與不育系b2（WA18044）、b1（WA18054）、b3（WA18073）雜交產(chǎn)量分別為708.00、763.50、1 102.25 kg/hm2。a2b3處理與a2b1、a2b2處理間產(chǎn)量差異顯著，a2b1與a2b2處理間產(chǎn)量差異不顯著。

2.1.2 不同父本、母本處理。 從表2可以看出，恢復系皖芝2181、豫芝98N09產(chǎn)量分別為914.00和857.91 kg/hm2，兩者差異顯著，表明用皖芝2181做恢復系配組結(jié)實率高于用豫芝98N09做恢復系制種。不同不育系制種產(chǎn)量分別為b1（WA18054）832.02 kg/hm2、b2（WA18044）704.85 kg/hm2、b3（WA18073） 1 120.99 kg/hm2，三者產(chǎn)量差異顯著，以b3最高，b1次之，b2最低。這表明用WA18073做母本，獲得最高制種產(chǎn)量。WA18073×皖芝2181制種產(chǎn)量比其他組合平均產(chǎn)量提高28.65%。

2.2 不同播期、父母本行比對芝麻制種產(chǎn)量的影響

2.2.1 不同芝麻播期和行比處理組合。從表3可以看出，各處理制種產(chǎn)量變幅為1 690.67～991.33 kg/hm2，平均產(chǎn)量為1 298.00 kg/hm2，極差為699.34 kg/hm2。 A1B2處理（春播行比1∶3）產(chǎn)量最高，為1 690.67 kg/hm2，而A2B1處理（夏播行比1∶2）的產(chǎn)量最低，為991.33 kg/hm2。

2.2.2 不同芝麻播期和行比處理。從表4可以看出，A1、A2主處理的制種產(chǎn)量分別為1 497.37和1 098.67 kg/hm2，處理間差異極顯著，說明雜交制種春播有利于制種產(chǎn)量提高。B1、B2、B3副處理的產(chǎn)量分別為1 203.33、1 427.33和1 264.00 kg/hm2，處理間差異顯著。父母本以1∶3處理的產(chǎn)量最高，1∶4處理產(chǎn)量次之，而1∶2處理產(chǎn)量最低。

2.3 不同水肥密度耦合處理對芝麻制種產(chǎn)量的影響

2.3.1 不同水肥密度組合。從表5可以看出，不同水肥密度處理的制種產(chǎn)量變幅為1 133.60～680.20 kg/hm2，平均產(chǎn)量為885.06 kg/hm2，極差為453.40 kg/hm2。 因素互作間產(chǎn)量差異顯著，M2H4F4處理（種植密度18萬株/hm2，每次灌水2.5 h，施肥量為1.15 kg/hm2）產(chǎn)量最高，為1 133.60 kg/hm2。

2.3.2 不同水肥密度處理。由表6可知，M2處理（種植密度18萬株/hm2）制種產(chǎn)量最高，為988.15 kg/hm2，但副處理（水肥耦合）間產(chǎn)量差異不顯著。13.5萬株/hm2密度處理的平均制種產(chǎn)量為831.86 kg/hm2，18.00萬株/hm2密度處理的平均制種產(chǎn)量988.15 kg/hm2，22.50萬株/hm2密度處理的平均制種產(chǎn)量為835.31 kg/hm2。不同水肥耦合處理產(chǎn)量從高到低依次是H4F4 處理（945.05 kg/hm2）、H3F3處理（897.45 kg/hm2）、H5F5處理（892.18 kg/hm2）、H2F2 處理（886.07 kg/hm2）、H1F1 處理（804.62 kg/hm2）。方差分析顯示，密度處理產(chǎn)量差異達顯著，但水肥耦合產(chǎn)量差異不顯著。

3 小結(jié)

參考試驗結(jié)果，結(jié)合生產(chǎn)實踐，總結(jié)歸納出以下膜下滴灌芝麻雜交制種機械化種植生產(chǎn)技術(shù)：

3.1 選用高配合率親本組合

選用適宜于機械收獲的矮（稈）密（蒴）豐（產(chǎn)）抗（倒）配合率高的雜交親本組合，如皖芝2181×WA18073等優(yōu)良親本種子。

3..2 精細整地適時早播

采用大型聯(lián)合整地機（FT-2303）整地，用重型切口耙進行切地，讓土壤和粉碎的秸稈充分混合后再進行耕翻，耕后耙透、填實、整平，消除因秸稈造成的土壤架空。4月下旬至5月初，日均溫度達15 ℃以上開始播種。

3.3 合理密植，適宜行比

試驗結(jié)果顯示，皖芝2181×WA18073種植密度宜在18萬株/hm2左右，寬窄行比為65∶13，1垅4行，1行父本3行母本，在2個窄行中鋪設滴水管帶。用塔里木牌2MBJ型精量鋪膜播種機，一次性完成布管、打孔、播種、壓膜、封土等工序，精量播種，一播全苗、節(jié)省間苗、補苗用工、輕簡高效、節(jié)本增收。

3.4 平衡施肥，綜合防治

全生育期共進行18次滴灌。其中，苗期（播種至現(xiàn)蕾期）滴灌5次，花期（現(xiàn)蕾期至終花期）滴灌10次，成熟期（終花期至收獲期）滴灌3次。每次滴水約2.5 h，每小時滴灌水量為329 250 kg/hm2。在花期分6次隨水施肥。把肥料放人施肥罐中，加水充分溶解后打開出水閥，隨滴灌施肥。施肥總量為189.75 kg/hm2 N、79.80 kg/hm2 P2O5、31.65 kg/hm2 K2O。在現(xiàn)蕾前用紅日箭鏟中耕機進行中耕除草1次，苗期用敵敵畏加敵殺死1 000倍液防治地老虎，中后期500倍液多菌靈、甲基托布津防治莖點枯、枯萎病。用福田歐豹504拖拉機牽引，使用新疆精河液壓懸掛長桿噴霧機施藥。

3.5 分行收獲，晾曬入庫

芝麻成熟后，先收父本，后收母本，嚴防混雜，單收單脫，曬干入庫。

4 討論

現(xiàn)有的雜交親本組合，在成熟后期易裂蒴炸果，因此進行機械化種植，機械作業(yè)包括整地、施肥、播種、除草、打藥、割捆，收獲時只割不脫粒，要做到像小麥、玉米作物那樣聯(lián)合收獲（直接出籽粒），在親本培育及與農(nóng)機農(nóng)藝融合上還要進行進一步研究和改良。

參考文獻

[1] 汪強，管叔琪，徐桂珍.芝麻科學栽培[M].合肥：安徽科學技術(shù)出版社，2010.

[2] 桑利民，徐婧，趙曉清，等.地膜覆蓋對不同芝麻品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響[J].作物雜志，2017（6）：140-146.

[3] 顏小文，樂美旺，饒月亮，等.播種期對芝麻生育期及產(chǎn)量性狀的影響[J].作物研究，2011，25（1）：22-25.

[4] 徐桂真，張京慧，和劍涵.恢復和發(fā)展河北省芝麻生產(chǎn)的對策[J].河北農(nóng)業(yè)科學，2010，14（6）：109-110，154.

[5] 趙莉，汪強，林勇翔，等.江淮黃褐土壤芝麻肥效研究[J].作物雜志，2017（6）：154-159.

[6] 王宏豪，魏德永，楊廷勤.南陽市宛東地區(qū)芝麻高產(chǎn)高效簡化綜合栽培技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2014（11）：161-163.

[7] 張祎，汪強，趙莉，等.芝麻栽培中災害防御措施[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2017（12）：53-54.

[8] 郭麗，王殿奎，王明澤，等.東北干旱鹽堿地區(qū)芝麻高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學，2010（4）：28-30.

[9] 趙莉，汪強，徐桂珍，等.江淮地區(qū)芝麻種植現(xiàn)狀·低產(chǎn)原因及高產(chǎn)栽培技術(shù)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2010，38（23）：12397-12399.

[10] 張祎，汪強，張銀萍，等.水肥密度耦合效應對膜下滴灌芝麻農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技，2020（1）：37-40.