鄭 磊 張仙美 吳鶴敏 劉美茹 衛(wèi)松山 劉立峰 張京飛
(1 漯河市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河南漯河 462300;2 南京市高淳區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站,江蘇南京 211300)
芝麻是世界上最古老的油料作物之一,具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,是廣受歡迎的醫(yī)食兩用作物[1]。我國(guó)芝麻的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)區(qū)主要在河南、安徽、湖北、江西4 省[2],地處黃淮地區(qū)的河南和安徽常年芝麻種植面積占全國(guó)總面積的50%左右[3]。因此,開(kāi)展適合該區(qū)域種植的芝麻新品種選育工作極其重要。黃淮地區(qū)芝麻5 月中下旬至6 月上旬播種,9 月上中旬收獲,自然條件下1 年1 熟,因此,雜交后形成性狀穩(wěn)定的株系至少要6~7 年時(shí)間,制約了芝麻育種進(jìn)度。
為了加快作物育種進(jìn)程,育種家們探索了許多加速世代的方法[4]。芝麻育種普遍采用的加代方法是南繁(在海南等熱帶地區(qū)異地加代),但南繁受人力、財(cái)力影響大,實(shí)力較弱的單位很難承擔(dān)得起相關(guān)費(fèi)用,而就地加代則可節(jié)省南繁加代所需的巨額費(fèi)用,操作簡(jiǎn)單,具有成本低、效率高的特點(diǎn)。日光溫室造價(jià)低廉,大多數(shù)育種單位都具有相關(guān)的設(shè)施條件,利用日光溫室進(jìn)行加代不失為一種好的方法。目前,在黃淮地區(qū)利用日光溫室加代有文獻(xiàn)報(bào)道的作物有玉米[5]、大豆[6]等,而在芝麻上沒(méi)有相關(guān)研究和應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)自2015 年至今一直開(kāi)展芝麻溫室加代技術(shù)研究與實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)了本地1 年2 代的世代加速,且技術(shù)成熟,分別對(duì)每個(gè)世代的芝麻種植技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行闡述,以供參考。
第1 代芝麻3 月份溫室播種,在氣溫、光照強(qiáng)度、空氣濕度、地溫、土壤含水量、風(fēng)速、CO2濃度等環(huán)境條件上,與夏季大田芝麻存在很大的差異,特別是地溫和氣溫太低不利于芝麻出苗和生長(zhǎng)。這就需要采取必要的催芽和增溫措施,保證芝麻及早出苗,減少因病害和低溫造成的死苗,快速進(jìn)入生殖生長(zhǎng)階段。同時(shí)要兼顧適時(shí)收獲,為第2 代芝麻大田成功種植提供條件。
1.1 播種時(shí)間溫室內(nèi)芝麻播種時(shí)間的選擇是加代成功的第1 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。芝麻是喜溫作物,種子萌發(fā)的最低溫度為12℃,16℃以上才能正常出苗,最適溫度為24~30℃,高于40℃不能萌發(fā)。芝麻在晝夜平均溫度為20℃時(shí)發(fā)育良好,氣溫低于15℃不僅幼苗停止發(fā)育,而且植株根系容易腐爛[7]。
溫室內(nèi)芝麻適宜播期為溫室內(nèi)白天氣溫27℃左右,夜晚氣溫14℃左右,在黃淮地區(qū)基本為3 月15-25 日。若輔以增溫措施,芝麻能夠正常出苗生長(zhǎng)。播種太早,地溫和氣溫太低,種子萌發(fā)受到影響,長(zhǎng)時(shí)間在濕潤(rùn)土壤里,造成種子腐爛,出苗率低;長(zhǎng)出的幼苗受到凍害容易死亡。播種太晚,地溫和氣溫更適宜,但會(huì)造成溫室內(nèi)種子收獲晚,影響大田播種及成熟。
1.2 播種前種子萌發(fā)處理種子萌發(fā)處理是為了縮短萌發(fā)時(shí)間,提高出苗率。播種前1d 進(jìn)行種子萌發(fā)處理:在培養(yǎng)皿底鋪合適大小的濾紙,加入適量純凈水,將種子放于濾紙上。將培養(yǎng)皿放入光照培養(yǎng)箱內(nèi),白天/晚上12h/12h 光周期,溫度30℃進(jìn)行種子萌發(fā)。24h 左右種子露白即可。
1.3 整地時(shí)對(duì)土壤墑情的要求土壤含水量太小,難以挖掘,造成整地困難。整地前澆太多的水,在封閉的溫室環(huán)境內(nèi),土壤散濕慢,容易錯(cuò)過(guò)適墑播種時(shí)機(jī),造成播期推遲。因此以土壤含水量小又不妨礙深翻土地為宜。播種時(shí)再進(jìn)行澆水,容易控制土壤水分,保證一播全苗。
1.4 土壤處理與整地整地前,每hm2施入復(fù)合肥750kg,然后深翻土地,深度20cm 左右,再用微耕機(jī)旋耕。溫室內(nèi)一般沒(méi)有地下害蟲(chóng),無(wú)需進(jìn)行蟲(chóng)害防治。但是由于低溫,芝麻更容易生病,需要注重病害的預(yù)防。旋耕后用根腐寧15kg/hm2拌適量干細(xì)土混勻,均勻撒到地表,再用耙子平整鎮(zhèn)壓土地,確保土地碎、實(shí)、平。
1.5 澆水播種采用條播。先進(jìn)行開(kāi)溝,溝深3~4cm;在溝內(nèi)澆水后,等到溝內(nèi)無(wú)明水,撒播已萌發(fā)的種子。考慮到有死苗現(xiàn)象,播量不宜小,一般為7.5kg/hm2。撒播完種子后,覆上干土。
1.6 增溫措施黃淮地區(qū)3 月中下旬氣溫波動(dòng)較大,同時(shí)晝夜溫差大,只有采取增溫措施才能滿足芝麻生長(zhǎng)需求。采用地膜加拱棚的方式進(jìn)行土壤增溫,可有效保持晝夜間氣溫和地溫的穩(wěn)定。具體方法為:播種后,采用無(wú)色地膜拉直拉長(zhǎng)置于地上。地膜鋪設(shè)后利用竹竿作為骨架,架設(shè)小拱棚,再進(jìn)行覆膜。
1.7 去膜去拱棚隨著時(shí)間的推移,黃淮地區(qū)氣溫逐漸升高。出苗后,天氣晴好情況下,溫室內(nèi)午后氣溫可高達(dá)35℃以上,因此應(yīng)及時(shí)除去地膜和拱棚,以免燙傷幼苗。
1.8 生育期水分管理溫室芝麻不宜澆過(guò)多的水。由于溫室內(nèi)光照較室外嚴(yán)重不足,芝麻生長(zhǎng)纖細(xì),如果大水漫灌,會(huì)造成芝麻嚴(yán)重倒伏。在封閉的溫室環(huán)境中,澆水過(guò)多,高溫高濕,導(dǎo)致病原物生長(zhǎng)迅速,芝麻容易發(fā)生病害。此外,芝麻不耐漬,水分過(guò)大,容易造成死亡。因此,只有出現(xiàn)明顯的干旱萎蔫癥狀再澆水,實(shí)現(xiàn)蹲苗效果。在需水量大的現(xiàn)蕾開(kāi)花期,可采用微噴管進(jìn)行一定的水分補(bǔ)給。
1.9 加強(qiáng)病害防治由于溫室容易發(fā)生病害,應(yīng)該十分注意芝麻病害的防治。采用預(yù)防為主的防治策略,苗期病害防治在芝麻2 葉1 心期開(kāi)始施藥,選用325g/L 苯甲·嘧菌酯懸浮劑600mL/hm2噴霧,施藥1次,預(yù)防芝麻苗期莖點(diǎn)枯病、枯萎病和立枯?。辉陂_(kāi)花初期(一般在5 月中下旬),用40%苯醚甲環(huán)唑懸浮劑187.5mL/hm2,施藥1 次,防治真菌性葉部病害。發(fā)現(xiàn)零星輕發(fā)病株時(shí),及時(shí)噴藥防治,拔除、銷毀重病株。
1.10 溫室芝麻收獲時(shí)間與處理溫室內(nèi)芝麻收獲時(shí)間和收獲方式是溫室加代成功的第2 個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。黃淮地區(qū)3 月中下旬溫室播種的芝麻,其全生育期約為5 個(gè)月,即8 月份才能自然成熟,6 月中旬收獲的為提前收獲,即芝麻尚未生理成熟,收獲后經(jīng)后熟過(guò)程才具有發(fā)芽能力。溫室芝麻收獲過(guò)早,種子數(shù)量少并且發(fā)芽率不高、發(fā)芽勢(shì)差,幼苗弱導(dǎo)致加代失敗。溫室芝麻收獲過(guò)晚,影響第2 代芝麻大田播種及后期成熟。收獲標(biāo)準(zhǔn)為經(jīng)過(guò)后熟,具有發(fā)芽能力的種子量滿足需求時(shí)即可。適宜的收獲時(shí)期為出現(xiàn)5個(gè)果節(jié)后20~25d(黃淮地區(qū)一般為6月25-30日)。收獲方式為拔除整株,曬干后脫粒,可以實(shí)現(xiàn)芝麻帶稈后熟,養(yǎng)分朝籽粒流動(dòng),千粒重增加,發(fā)芽率提高。5 個(gè)果節(jié)可以保證一定的種子量,蒴果生長(zhǎng)20~25d、整株曬干后熟保證了種子發(fā)芽率達(dá)90%以上,實(shí)現(xiàn)加代目的。
第2 代芝麻較正常夏播芝麻播種(6 月上旬)晚1 個(gè)月,其種植技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為搶時(shí)播種和打頂技術(shù)。保證在8 月下旬黃淮地區(qū)溫度明顯下降時(shí),芝麻形成一定數(shù)量的有效蒴果。其余田間管理技術(shù)和夏播芝麻相同。
2.1 及早播種對(duì)溫室收獲的種子應(yīng)及早播種,黃淮地區(qū)一般為7 月上旬。選取飽滿種子,暴曬1d 以提高發(fā)芽率。大田條件下芝麻生長(zhǎng)環(huán)境適宜,但種子量有限,可以點(diǎn)播,減少不必要的間苗浪費(fèi)。注意保證播種質(zhì)量,一播全苗。有條件的可以育苗移栽。
2.2 田間管理田間管理和夏播芝麻相同,具體方法參考《夏芝麻高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程》[8]。
2.3 適時(shí)打頂適期打頂能夠調(diào)整植株?duì)I養(yǎng)分配方向,減少無(wú)效消耗,增加有效蒴果數(shù)和籽粒飽滿度[9]。由于芝麻播種晚,有必要采取打頂措施。在9 月初打頂,實(shí)現(xiàn)提高千粒重和發(fā)芽率的目標(biāo)。
2.4 芝麻成熟后收獲一般9 月中下旬,芝麻成熟后正常收獲。每株芝麻大約有40 個(gè)蒴果,籽粒飽滿,發(fā)芽率100%,完成第2 代芝麻種植。
日光溫室就地加代技術(shù),填補(bǔ)了黃淮地區(qū)芝麻溫室加代的空白,開(kāi)拓了芝麻育種加代的新途徑。該技術(shù)1年2代,加快了育種進(jìn)程,縮短了育種時(shí)間,同時(shí)節(jié)省了南繁加代所需的巨額費(fèi)用,為經(jīng)費(fèi)不足的科研單位或加代材料不多的科研試驗(yàn)提供了一種新方法。對(duì)于經(jīng)費(fèi)充足、有南繁能力的單位,通過(guò)本技術(shù)的應(yīng)用,3-9 月份實(shí)現(xiàn)本地加代,11 月至次年2月份南繁加代,可實(shí)現(xiàn)芝麻1 年3 熟,進(jìn)一步提高科研工作效率,有很好的實(shí)際利用價(jià)值。