水肥密度耦合效应对膜下滴灌芝麻农艺性状和产量的影响
张祎 汪强 张银萍 赵莉 林勇翔
摘要：以芝麻品种豫芝DW607为指示品种，研究了机械种植膜下滴灌条件下最佳灌水量、氮磷钾施肥量及种植密度三因素耦合效应对豫芝DW607农艺性状和产量的影响。结果表明，种植密度为27万株/hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量为177.89 m3/（hm2·h），施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2时，豫芝DW607的平均折合产量最高，为2 621.79 kg/hm2。
关键词：芝麻;豫芝DW607;膜下滴灌;密度;灌水量;施肥量;耦合效应;产量
中图分类号：S565.3? ? ? 文献标志码：A? ? ? 文章编号：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产国之一[1 - 3 ]，芝麻是中国重要的优质油料作物。芝麻含油量高达56%左右，且富含不饱和脂肪酸，营养全面，含有大量有益人体健康的蛋白质、氨基酸、维生素、微量元素、抗氧化剂芝麻酚和抗癌物等，具有较高的营养保健功效和商品价值[4 ]。中国全年食用和加工芝麻总需求量在130万t，而芝麻年生产量仅有65万～70万t，几乎一半依靠进口。当前多地科技人员从研究芝麻高产高效的栽培技术入手，以提高单产从而增加芝麻总产，以期稳定我国芝麻生产，推动芝麻产业发展[5 - 12 ]。芝麻传统种植在间苗、中耕、收割等环节耗费大量劳力成本，这也是制约芝麻生产发展的因素之一。农业的根本出路在于机械化。相对别的作物，芝麻机械化生产技术研究起步晚，成熟度不高，应用不够广泛。我们就机械种植膜下滴灌条件下，对芝麻节本增效栽培开展相关试验，探讨滴灌条件下水、肥、密度耦合效应对芝麻农艺性状和产量的影响，以期为生产提供参考。
1? ?材料和方法
1.1? ?供试材料
指示芝麻品种为豫芝DW607，由河南省农业科学院芝麻研究中心选育并提供。供试肥料为尿素（含N 46%，由新疆心连心能源化工有限公司生产）、滴灌型磷酸二铵（含N 18%、P2O5 46%，由云南祥丰金麦化工有限公司生产）、氯化钾（含K2O 60%，由中农集团控股股份有限公司生产）。
1.2? ?试验地概况
试验地位于新疆维吾尔自治区精河县托里镇乌兰旦达盖村，地处准葛尔盆地西南边缘，地理位置东经81° 46′～83° 51′，北纬44° 02′～45° 10′。当地平均海拔227 m，年均降水量102 mm，光温资源丰富，昼夜温差15 ℃，年日照时间达2 700 h。1月份平均温度-15 ℃，7月份平均气温26 ℃。试验地土壤为沙石土，肥力中等均匀，适宜机械作业。
1.3? ?试验方法
针对当地膜下滴灌及机械栽培条件，进行滴灌、肥（氮磷钾施量）、密度三因素互作设计。其中种植密度设2种处理，分别为M1（27万株/hm2）、M2（36万株/hm2）;灌水量设3种处理，分别为W1（滴灌2.0? h/次）、W2（滴灌2.5 h/次）、W3（滴灌3.0 h/次），滴灌量为177.89 m3/（hm2·h）;施肥量设3种处理，分别为F1（施肥量为N? 150.150 kg/hm2、P2O5? 63.472 kg/hm2、K2O 25.035 kg/hm2）、F2（施肥量为N? 182.325 kg/hm2、P2O5? 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2）、F3（施肥量为N? 214.500 kg/hm2、P2O5? 90.675 kg/hm2、K2O 35.764 kg/hm2），共18个处理组合。小区面积为15.6 m2（10.00 m×1.56 m），每小区2垄，每垄种植2行，共计4行。试验采取宽窄行覆膜种植，宽行63 cm，窄行15 cm。4月28日采用宽窄行机械播种，5月9日进行第1次滴灌，5月15日出苗，5月28日间苗，6月17日定苗。机械中耕除草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次随水施肥。9月7日收获。
2? ?结果与分析
2.1? ?不同处理对主要农艺性状的影响
从表1可以看出，株高以处理M1W3 F1最高，为129.1 cm;以处理M1W1 F2最矮，为105.0 cm，其他各处理株高为110.9～126.5 cm。各处理株高虽有差异，但差异不明显。单株蒴果数以处理M2W1F3最少，为50.2个;处理M1W2F1最多，为83.5个;其他各处理单株蒴果数为50.4～82.6个。种植密度为36万株/hm2时平均单株蒴数为60.9个，种植密度为27万株/hm2时平均单株蒴果数为70.8个，从而可以看出，随着种植密度的增加，单株蒴果数在减少。每蒴平均粒数以处理M1W3 F2最多，为60.0粒;处理M2W3 F3最少，为36.0粒。种植密度为27万株/hm2时，每蒴平均粒数为52.4粒;种植密度株为36万株/hm2时，每蒴平均粒数为42.6粒。可见随着种植密度的增加，每蒴平均粒数也在减少。千粒重以处理M1W1F2最高，为3.44 g;处理M2W3 F1最低，为3.08 g;其余各处理的千粒重为3.16～3.42 g。在2个密度及不同水、肥施量下，千粒重差异不大。
2.2? ?不同处理对产量的影响
从表2可以看出，各处理平均折合产量为1 788.46～2 621.79 kg/hm2，极差为833.33 kg/hm2，平均2 178.06 kg/hm2。其中以处理M1W2 F2平均折合产量最高，为2? 621.79 kg/hm2;处理M1W2F3次之，为2 570.51 kg/hm2;处理M1W2F1平均折合产量居第3位，为2 493.59 kg/hm2;处理M1W3F2平均折合产量居第4位，为2 487.18 kg/hm2;处理M1W3F3平均折合产量居第5位，为2 371.79 kg/hm2;处理M1W3F1平均折合产量居第6位，为2 320.51 kg/hm2。其余处理平均折合产量为1 788.46～2 262.82 kg/hm2。对平均折合产量进行方差分析表明，除处理M1W2F1与处理M1W3F2差异不显著外，其余各处理间差异均达极显著水平。
对18个处理的产量数据进行多重比较，密度为27万株/hm2时，平均折合产量为? ? 2 388.89 kg/hm2;种植密度为36万株/hm2时，平均折合产量为1 967.24 kg/hm2。二者间差异达极显著水平（表3），说明芝麻品种豫芝DW607适宜种植密度应为30万株/hm2左右。每次灌水2.0 h时，平均折合产量为2 020.30 kg/hm2，与每次灌水2.5 h（平均折合产量为2 255.34 kg/hm2）、3.0 h（平均折合产量为2 258.55 kg/hm2）间差异均达极显著水平;每次灌水2.5 h与每次灌水3.0 h的平均折合产量基本持平，二者间无明显差异（表4）。说明每次灌水2.5 h为最好水平，而每次灌水3.0 h，不但增产不明显，而且浪费了水资源。3种施肥水平下平均折合产量差异不显著，分别为2 116.45、2 214.75、2 202.99 kg/hm2（表5），说明水分渗透性强，保肥性差，应少施勤施，以达到充分利用肥效的目的。从以上分析可以看出，试验因素互作效应以M1W2F2处理[即种植密度为27万株/ hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量为177.89 m3/（hm2·h），施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2]的平均折合产量最高，为2 621.79 kg/hm2。
3? ?小结与讨论
试验表明，在种植密度为27万株/hm2，每次灌水2.5 h，滴灌量为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的平均折合产量最高，为2 621.79 kg/hm2。种植密度为27万株/hm2时，平均折合产量为2 388.89 kg/hm2;种植密度为36万株/hm2时，平均折合产量为1 967.24 kg/hm2;适宜种植密度为30万株/hm2左右，生产上不能盲目增加种植密度，若超过30万株/hm2时产量则会下降。在滴灌量为177.89 m3/（hm2·h）时，每次滴灌2.5 h和3.0 h都能获得高产，平均折合产量分别为2 255.34、2 258.55 kg/hm2，两者差异不大。但每次灌水减少0.5 h，则全生育期18次灌水共节省灌水9.0 h。按滴灌量为177.89 m3/（hm2·h）计算，共计减少灌水1 601.01 m3，节水意义重大。施肥量为施N 182.325 kg/hm2、P2O5 77.074 kg/hm2、K2O 30.399 kg/hm2时，平均折合产量最高，为? ? 2 214.75 kg/hm2，分别较其余2个施肥水平分别增产98.30、11.76 kg/hm2，该施肥水平不仅可以获得高产，而且又能降低生产成本，达到节本增效的目的。
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（本文责编：郑立龙）
收稿日期：2019-04-26;修订日期：2019-11-06
基金项目：国家特色油料产业技术体系芝麻机械化科学家岗位专项（CARS14-1-26）。
作者简介：张? ?祎（1965 — ），男，安徽合肥人，助理研究员，研究方向为芝麻机械化种植。Email：zhang.yi65@163.com。
通信作者：汪? ?强（1963 — ），男，安徽芜湖人，研究员，研究方向为芝麻育种与栽培。Email： W'q161@aliyun.com。
