春播芝麻一穴双株栽培模式研究

桑利民，崔彦芹，周波，许利民，王殿清，郭元章，桑燕，徐桂真*

（1.承德市农林科学院农作物研究所，河北 承德 067000；2.河北省农林科学院粮油作物研究所，河北 石家庄 050035；3.阳原县农业农村局，河北 阳原 075800；4.隆化县农牧局，河北 隆化 068150；5.呼和浩特市农业技术推广中心，内蒙古 呼和浩特 010051；6.宽城县农牧局，河北 宽城 067600）

芝麻（Sesamum indicumL.）属于胡麻科胡麻属，是一种综合利用价值很高的经济作物，多元化利用途径广泛。我国的芝麻单产和总产量均居世界首位[1]。河北省属华北春、夏芝麻产区，是我国芝麻生产的主要省份，芝麻产品的加工也颇具规模，其中脱皮芝麻加工处于全国领先地位，目前全省有脱皮芝麻加工企业20家以上，年均加工脱皮芝麻约6万t，占全国芝麻总加工量的1/3；而在消费方面，仅榨油一项就年消耗芝麻2万t以上。但河北省芝麻产量与市场需求量相比存在较大缺口，每年进口芝麻交易量达10万t左右。芝麻为河北省对外贸易十分活跃的产品之一，在国内外市场上均占有举足轻重的地位[2]。

河北省芝麻种植生产在区域分布上极不均衡，夏播芝麻生产种植占近90%，其中85%的种植面积分布于石家庄以南产区[3]；春播芝麻所占比例较小，主要分布于太行山麓，省内2个春播区承德和张家口的芝麻规模化种植生产仍是空白。自2013年起承德市农林科学院与河北省农林科学院粮油作物研究所开展科研合作，引入芝麻优新品种并对春播栽培模式进行了研究，结果表明，春播种植具有4个方面的优点：（1）病虫害发生种类少且发生程度轻[4]，芝麻夏播区的主要病害青枯病、疫病、茎点枯病和白粉病在春播区基本上不发生；（2）产量高，同一品种较夏播平均增产30～75 kg/hm2；（3）效益明显，较玉米种植增收1 200～1 800元/hm2；（4）香味浓郁，春播芝麻加工的产品香味优于夏播芝麻，更是进口芝麻无法比拟的。因此，芝麻完全可以成为承德和张家口春播区新兴的优势作物，对于调整春播区种植结构、提高河北省山区农业种植效益具有重要意义[5]。

一穴双株栽培模式目前在玉米栽培上有所研究，并且在生产上得到了一定面积的应用。姜珏等[6]研究显示，油菜采用一穴双株种植较采用一穴单株种植可明显提高产量。王根全等[7]研究表明，与谷子传统的等行距（30 cm）种植相比，采用宽窄行（50 cm-16.5 cm-50 cm）种植的谷子植株抗倒性增强，产量略有增加。但截至目前，有关春播芝麻一穴双株栽培模式的研究尚未见报道。根据芝麻植物学属性和春播种植特点，采用一穴双株春播栽培模式，通过合理扩大垄距、增加密度，以期提高芝麻产量，使春播芝麻种植获得更高收益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参试芝麻品种为冀航芝2号和冀9014，均由河北省农林科学院粮油作物研究所选育[8，9]。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 2019年在承德市农林科学院试验基地进行试验。该基地位于隆化县中关镇大铺村，试验区平均海拔510 m，属中温带半湿润半干旱大陆性季风型冀北山地气候；年平均气温7.7℃；年平均生育期130 d，无霜期145 d；年平均降水量550 mm，降水主要集中在6～8月，其中7月最多。土壤类型为褐土。

芝麻播种前，所有试验地均统一底施磷酸二铵112.5 kg/hm2。5月15日采用人工方式条播芝麻，冀航芝2号和冀9014的栽培模式均设一穴双株宽窄行（处理Ⅰ）、一穴双株等行距（处理Ⅱ）和一穴单株等行距（CK）3个处理。其中，处理Ⅰ宽行行距80 cm、窄行行距60 cm，穴距17.1 cm，2株/穴，种植密度16.7万株/hm2；处理Ⅱ行距80 cm，穴距15.1 cm，2株/穴，种植密度16.7万株/hm2；CK行距60 cm，穴距12.4 cm，1株/穴，种植密度13.5万株/hm2。每处理均为16行/区，行长80 cm，处理Ⅰ、处理Ⅱ、CK的小区面积分别为89.6、102.4和76.8 m2，不设重复。

芝麻5月29日出苗；6月22日间苗、定苗；6月10日、6月28日、7月1日各人工除草1次；6月29日喷施高效氯氰菊酯＋甲基托布津，防治豆芫菁和小青虫；7月24日随水追施尿素450 kg/hm2；8月23～24日掐尖；9月28日收获。

1.2.2 测定项目与方法 根据《芝麻种质资源描述规范和数据标准》[10]进行指标调查。

1.2.2.1 农艺性状。芝麻出苗后，每小区随机选择60株进行标记（处理Ⅰ和Ⅱ均选30穴，CK选60穴），调查株高、叶面积、主茎始蒴高度、茎粗和根系性状。

（1）株高和叶面积。芝麻出苗后至掐尖前，每5 d调查1次。用塔尺测量株高；用直尺测量植株顶部完全展开的同位叶的叶片长和宽，根据公式计算叶面积[11]：

式中，矫正系数根据芝麻叶片形状确定，生长前中期卵形叶时取0.680、开裂叶时取0.605，生长中后期披针形叶时取0.727。

（2）茎粗和主茎始蒴高度。收获期，用游标卡尺测量茎粗；用塔尺测量主茎始蒴高度。

（3）根系性状。收获期，用游标卡尺测量主根粗度；用直尺测量主根长度，统计侧根数量；裸眼观察须根的疏密情况。

1.2.2.2 病害级别。盛花期至成熟期，采用对角线五点取样法，调查病害的发生情况。

1.2.2.3 产量性状。每小区随机选3行收获，晾晒后脱粒，测定千粒重和产量。计算单株生产力（小区产量/小区株数）。

1.2.3 数据处理与分析 采用Excel和SPSS软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 一穴双株栽培模式对春播芝麻植株生长的影响

2.1.1 对株高的影响 株高反映了作物的生长状况，既与作物品种有关，又与生长环境有关。随着生育进程，不同栽培模式处理的芝麻株高变化趋势基本一致，均表现为先缓慢增长，而后迅速增长，最后缓慢增长（图1）。6月1～30日（营养生长前期），不同栽培模式处理的参试芝麻品种株高均相差不大；6月30日～8月13日（营养生长阶段中后期及生殖生长阶段前中期），一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种株高均＞CK，其中处理Ⅰ的指标值＞处理Ⅱ；进入生殖生长中后期后，CK株高增长迅速，一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种株高均＜CK，其中处理Ⅰ的指标值＜处理Ⅱ。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式有利于芝麻营养生长中后期及生殖生长前中期的株高生长，其中宽窄行的种植效果优于等行种植。

图1 一穴双株栽培模式对春播芝麻株高的影响Fig.1 Effect of double plants in one hole planting mode on plant height of spring sowing sesame

2.1.2 对叶面积的影响 叶面积是与产量关系最密切，又较易控制的一个因素。随着生育进程，不同栽培模式处理的芝麻叶面积变化趋势基本一致，均表现为前期逐渐增大，中期保持较高水平，后期逐渐减小（图2）。营养生长前期，不同栽培模式处理的参试芝麻品种同位叶面积均相差不大；营养生长阶段中后期及生殖生长阶段前中期，一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种同位叶面积均＞CK，其中处理Ⅰ的指标值＞处理Ⅱ；进入生殖生长中后期，CK叶面积降低较为缓慢，一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种同位叶面积均＜CK，其中处理Ⅰ的指标值＜处理Ⅱ。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式有利于芝麻营养生长中后期及生殖生长前中期的叶面积增大，增强芝麻能量传递的“源”，其中宽窄行的种植效果优于等行种植。

2.1.3 对茎粗的影响 一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种茎粗均＜CK，其中处理Ⅰ的指标值＜处理Ⅱ（表1）。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式不利于芝麻的茎粗生长，导致茎粗降低，其中宽窄行种植的影响大于等行种植。

2.1.4 对主茎始蒴高度的影响 主茎始蒴高度低有利于芝麻有效果轴长和有效果节数的增加，进而获得高产。一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种主茎始蒴高度均＜CK，其中处理Ⅰ的指标值＜处理Ⅱ。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式有利于降低芝麻的主茎始蒴高度，其中宽窄行的种植效果优于等行种植。

图2 一穴双株栽培模式对春播芝麻叶面积的影响Fig.2 Effect of double plants in one hole planting mode on leaf area of spring sowing sesame

表1 一穴双株栽培模式对春播芝麻茎粗和主茎始蒴高度的影响Table 1 Effect of double plants in one hole planting mode on stem diameter and initial capsule height of main stem of spring sowing sesame （cm）

2.1.5 对根系性状的影响 一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种主根粗度、主根长度和侧根数量均＞CK，须根较密，根系生长情况优于CK（表2）。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式有利于芝麻根系生长发育。春播芝麻根系生长良好，可以吸收更多的土壤养分和水分[12]，同时增强芝麻的抗倒伏能力。

2.2 一穴双株栽培模式对春播芝麻病害发生的影响

调查发现，承德地区春播芝麻病害发生种类较少，发生程度相对较轻。播种后至初花期，参试芝麻品种均未观察到病害发生。春播芝麻的初花期至盛花期在7～8月，此时降雨集中且降雨量大，易诱发病害。盛花期至成熟期的病害调查结果（表3）显示，不同栽培模式处理的参试芝麻品种均发生了褐斑病、叶斑病、叶枯病和枯萎病，且均以褐斑病和叶斑病发生较重，枯萎病和叶枯病发生较轻；一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种各病害级别与CK均相同。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式对芝麻病害发生种类和程度影响不大。

表2 一穴双株栽培模式对春播芝麻根系性状的影响Table 2 Effect of double plants in one hole planting mode on root system of spring sowing sesame

2.3 一穴双株栽培模式对春播芝麻产量的影响

一穴双株栽培模式处理的参试芝麻品种单株生产力和千粒重均＜CK，而产量均＞CK，增产率为1.48%～21.86%（表4）。表明与一穴单株栽培模式相比，采用一穴双株栽培模式虽然导致单株生产力和千粒重有所降低，但能够提高芝麻产量。究其产量优势的原因，认为与一穴双株栽培模式下群体密度增大有关。

表3 一穴双株栽培模式对春播芝麻病害级别的影响 （级）Table 3 Effect of double plants in one hole planting mode on disease of spring sowing sesame

一穴双株栽培模式下，冀航芝2号、冀9014处理Ⅰ的单株生产力、千粒重和产量均＞处理Ⅱ，其中千粒重分别增加了8.3%和3.2%，产量分别增加了7.9%和5.6%。可以看出，采用一穴双株栽培时，宽窄行的种植效果优于等行种植，芝麻产量更高。本研究结果与张定选等[13]的研究结果一致。

表4 一穴双株栽培模式对春播芝麻产量的影响Table 4 Effect of double plants in one hole planting mode on yield of spring sowing sesame

3 结论与讨论

传统栽培模式注重发挥芝麻的个体生产优势，一穴双株栽培模式在兼顾芝麻个体生产的同时发挥了芝麻的群体生产效应[13，14]。宽窄行栽培模式在种植结构上也称为大垄双行模式，可以使一些作物对光、热等资源的利用更趋于科学[15]，在春播芝麻生产中是较一穴双株等行距种植更值得推荐的一种栽培模式。春播芝麻一穴双株栽培模式不仅提高了群体种植密度，还有利于芝麻健壮生长。本研究条件下，一穴双株栽培模式的芝麻株高和叶面积在营养生长阶段中后期及生殖生长阶段前中期均表现出优势，说明这一时期芝麻植株的生长速度快于单株栽培模式；根系的生长发育情况也优于单株栽培模式，这样有利于植株抗倒伏能力的增强以及产量的提高；病害种类和发生程度[16]未因种植密度的增大而与单株栽培模式出现明显差异；始蒴高度降低，有利于有效果轴长和有效果节数的增加，进而获得高产；茎粗和千粒重有所下降，单株生产力不及单株栽培模式，但群体数量增大有效弥补了单株性状的不足，最终产量高于单株栽培模式。

在密度16.7万株/hm2的一穴双株栽培条件下，采用宽窄行（80 cm-60 cm）种植的芝麻株高、叶面积、始蒴高度、根系发育、千粒重和产量均优于等行（80 cm）种植，因此一穴双株宽窄行栽培模式更适宜在春播芝麻区推广应用。