CN108934807B - 一种南方红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培方法 - Google Patents
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Abstract
一种南方红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培方法，包括如下关键步骤：包括如下关键步骤：(1)种植方式选择：方案一：油菜茬选择密度为22.5万株/hm2，在200cm的厢面上，选择T2（行距：30‑45‑30‑45‑30，株距：13.3）和T4（行距：32.5‑32.5‑50‑32.5‑32.5，株距：13.3）作为株行距的种植方式，株行距的单位为cm，如果是机械化种植，选择T2方式；方案二：大豆茬或晚播芝麻，6月下旬或7月上中旬播种，选择密度为37.5万株/hm2，在200cm的厢面上，选择F1（行距：25.5‑25.5‑25.5‑25.5‑25.5‑25.5‑25.5，株距：10.7）和F4（22.5‑22.5‑22.5‑ 45‑22.5‑22.5‑22.5，株距：10.7）作为株行距的种植方式，株行距的单位为cm，如果是机械化种植，选择F4方式；(2)氮肥用量与运筹方式：施氮肥（N）75kg/hm2，其中氮肥基肥比例为40‑60%，氮肥追肥比例为40‑60%。本发明具有投入低、效益高、操作简单的特点，可以显著提高芝麻产量和种植效益。
Description
技术领域：
本发明专利涉及一种南方红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培方法，属于农作物高产栽培技术领域。
背景技术：
芝麻是我国的一种特色油料作物，其种植历史悠久。芝麻油不仅具有很高的营养价值(含油量约为54％)，且籽粒中含有多种抗氧化物质(芝麻素和芝麻林素，二者总称为芝麻酚)，因此具有较明显的医疗保健作用。2016年芝麻全国种植面积为40.01万公顷，其中江西省芝麻种植面积为3.12万公顷；江西黑芝麻种植面积占全省总面积的70％以上，主要分布在进贤、鄱阳、都昌、东乡、余干、余江、新干等地。2016年江西省芝麻平均产量为1187kg/hm2，较全国平均水平1569kg/hm2低22.8％，主要原因是江西以种植黑芝麻为主，同时秋芝麻占大多数，黑芝麻和秋芝麻产量都明显低于白芝麻和夏芝麻；同时也与肥料施用水平、比例、方法不当，以及田间管理粗放等有关。红壤旱地的特点主要表现为土壤贫瘠、酸性强、易板结，土壤保水保肥性能差。
当氮素用量供应不足时，芝麻个体发育迟缓，叶面积减小，其叶绿素含量也明显降低，严重影响了光合产物的形成和转运，最终导致芝麻产量偏低；当氮素供应充足时，光合产物的形成与转运十分通畅，这有利于芝麻生长发育和产量形成，也避免了过量养分浪费，且在生育后期能够明显改善群体的光照和通风等条件，能够有效减少病虫害的发生，最终会形成高产；当氮肥供应过量时，营养生长过旺导致生育后期的生殖生长受到限制，导致产量增加不明显，有时还会出现产量下降。因此，氮肥合理施用能够促进作物生长并提高产量，但是过量施氮或少施、偏施都会抑制作物生长并对生态环境产生重大威胁。目前，有关芝麻氮肥适宜量研究有少量报道，如卫双玲等人在壤质潮土的结果表明白芝麻最佳施氮量为123.09kg/hm2，而黑芝麻最佳施氮量为133.92kg/hm2。李中秀和李亚贞等人对秋播黑芝麻品种赣芝5号和赣芝8号的研究结果都表明红壤旱地施纯氮120kg/hm2时芝麻产量最高，适宜施氮量为80～120kg/hm2。
田间种植密度也被认为是影响大田芝麻产量的关键因素之一，种植密度过小或过大都不利于芝麻产量的提高。有研究表明红壤旱地芝麻种植密度在15万～24万株/hm2范围时芝麻产量相对较高，且秋芝麻的种植密度要大于夏芝麻。合理的冠层结构能够明显提高作物群体的光能截获率和叶面积指数，从而提高叶片的光合速率，实现田间作物的高产和稳产。然而影响作物冠层结构的因素较多，其中氮肥用量、基追肥比例、株行距配置等都是影响作物冠层结构特征的关键因素。目前，有关氮肥用量对主要农作物玉米、水稻、油菜冠层结构和产量的影响报道较多。主要结论为：适宜氮肥用量对改善作物冠层和提高作物产量至关重要。例如小麦生长发育过程中，叶面积指数的变化规律表现为先增后减，花期达到最大值，成熟期由于叶片脱落导致叶面积指数明显减小，且施氮能够显著增加群落的叶面积指数；其次，氮肥的分期多次施用也对作物冠层结构产生重大影响。在保障苗期氮肥供给的同时，适当减少基肥施氮量，还能够节约部分氮肥，且明显改善作物的冠层结构，也会降低作物的株高，有效防止生育后期遇到暴风雨天气后的茎秆倒伏。
在国家特色油料产业技术体系芝麻南昌综合试验站和江西省科技支撑计划等项目的资助下，通过多年田间试验研究，探究了多个因子对红壤旱地黑芝麻产量的影响规律，得出了红壤旱地的合理施氮量与适宜密度，并优化芝麻群体结构，减少农业面源污染的风险，为提高芝麻产量提供理论依据。
发明内容
发明目的：随着我国对农业面源污染的重视，科技部提出农作物肥料和农药双减目标，减少农业面源污染的危害。国内芝麻平均产量一直较低，导致经济效益低下，农民种植芝麻的积极性受到较大影响。提升作物产量的途径主要有高产品种选育和配套高产栽培技术的研究。其中栽培措施主要有肥料总量和运筹方式、作物种植密度、株行距配置方式、生长调控等方式。如何降低施肥量的同时保持较高的芝麻产量，成了当前需要解决的重大关键问题。目前，关于氮肥和密度对芝麻产量的影响研究有少量报道，但是有关红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培技术还缺乏系统研究。因此，研究该项栽培技术对提高芝麻产量与效益。
本发明专利的技术方案如下：
一种南方红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)品种选择：选择抗高温、干旱、耐涝、抗病、产量高的品种为宜，每亩大田用种量400～500g；(2)整地做畦：深沟窄畦，畦宽2.0m、沟宽0.3～0.4m、畦沟深0.2～0.3m，大田四周沟深0.3～0.4m；(3)适时播种：适宜选择雨后2-3天进行播种，其中油菜茬选在6月中下旬、大豆茬在6月下旬至7月上中旬播种，适宜采用条播；(4)种植方式：油菜茬选择密度为22.5万株，选择T2(30-45-30-45-30，单位：cm，下同)和T4(32.5-32.5-50-32.5-32.5)作为株行距的种植方式。如果是机械化角度播种，宜选择T2方式。大豆茬或晚播芝麻，选择密度为37.5万株/hm2，选择F1(25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5)和F4(22.5-22.5-22.5-45.0-22.5-22.5-22.5)作为株行距的种植方式。如果从机械化种植角度考虑应选择F4方式；(5)大田选择与培肥：正茬芝麻地，地势平坦，排水条件较好。每亩合计施氮肥(N)75kg/hm2，磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)用量分别为37.5和75kg/hm2磷肥硼砂1.0kg，其中氮肥基肥比例为40～60％，追肥时期为播后21天～28天；(6)田间管理：宜选择2～3对真叶时进行一次性定苗，具体定苗数量参考密度选择；(7)病虫害防治：喷施毒死蜱+吡虫啉+40％氟硅唑+25％醚菌脂，喷药时期主要为播后约20天、初花期、盛花末期各一次；(8)适时收获：植株由浓绿变为黄色或黄绿色，即芝麻终花20天左右，脱落2/3以上，蒴果呈黄褐色，植株下部2～3个蒴果即将裂开，中、上部蒴果微黄青绿基本成熟，籽粒呈现固有色泽，此时应及时收获。
本发明的积极效果：在105kg/hm2的基础上减少30kg/hm2，其产量由1080.7kg/hm2降为1000.0kg/hm2，对芝麻产量无显著影响且产量差值仅为80.7kg/hm2。Z2(6:4)处理的产量最高(1094.3kg/hm2)，较Z4处理(4:6)(990.8kg/hm2)的增加了10.45％。氮肥用量为75kg/hm2和基追肥比例为6:4的基础上，若采用中等密度(M1:22.5万株/hm2)，则推荐T2的配置方式(30cm-45cm-30cm-45cm-30cm)能使芝麻保持较好的长势，获得较高的芝麻产量(873.0kg/hm2)，较等行距对照(819.0kg/hm2)高出6.59％，但无显著差异；若采用高密度(M2:37.5万株/hm2)，则推荐F4的配置方式(22.5cm-22.5cm-22.5cm-45cm-22.5cm-22.5cm-22.5cm)能使芝麻保持较好的长势，获得较高的芝麻产量(772.5kg/hm2)，较等行距的对照(741.0kg/hm2)高出4.25％，但无显著差异。同时能够增加芝麻生产效益，净收入高出对照441～756元/hm2。本发明具有投入低、效益高、操作简单的特点，是一种比较理想的栽培新技术。本发明可以显著提高连作芝麻产量和种植效益。开辟了连作芝麻增产的新途径，解决了减氮后芝麻稳产的根本问题，在芝麻生产上具有非常广阔的应用前景。能够为芝麻增产增收提供有力保障，提高农户种植芝麻的积极性。
说明书附图
图1.不同密度对芝麻产量的影响趋势图，
图2.氮肥用量和基追肥比例对芝麻产量的影响图，
图3.株行距配置对芝麻产量的影响图。
具体实施方式
试验实例1：南方红壤旱地黑芝麻对不同密度的响应特征研究试验品种分别为金黄麻(优良地方品种，具体特征为黑芝麻和单花四棱，由江西省进贤县农业技术推广中心提供)。氮源由含46％N尿素提供，磷源由含12％P2O5的过磷酸钙提供，钾源由含60％K2O的氯化钾提供。密度设置7个处理，分别为D1：15.0万株/hm2(种植5行，36株/行)，D2：22.5万株/hm2(种植6行，45株/行)，D3：30.0万株/hm2(种植7行，52株/行)，D4：37.5万株/hm2(种植8行，56株/行)，D5：45.0万株/hm2(种植9行，54株/行)，D6：52.5万株/hm2(种植10行，63株/行)，D7：60.0万株/hm2(种植11行，66株/行)，合计7个处理，3次重复，合计21个小区，小区面积为12m2(6m×2m)。氮肥用量为75kg/hm2，磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)用量分别为37.5和75kg/hm2，氮肥分基肥和追肥，比例为6:4，追肥时期为蕾期，磷肥和钾肥一次性作为基肥施入土壤。芝麻播期为2016年6月20日，收获日期在9月10日。试验地点为江西省进贤县罗溪镇谭叶村。土壤属于典型的红壤旱地，土壤肥力中等，为正茬芝麻地，地势平坦，排水条件较好。测定指标：自盛花期后每隔7天左右测定芝麻冠层指标一次。同时，成熟期取样一次，对各小区进行考种，包括株高、始蒴部位、果轴长、单株蒴果数、千粒重、蒴粒数、小区产量。
从图1可以看出，随着密度的增加红壤旱地秋芝麻产量呈现先增后减的趋势，当密度达到52.5万株/hm2时芝麻产量最高。但是，除D6处理与D1有显著差异外，其他处理间都无显著差异。同时从表1中可以看出，不同种植密度对秋芝麻生长后期(盛花期至成熟期)的冠层指标有一定的影响。在T2时间点，D2处理的叶面积指数显著高于其他6个处理，而在T4时间点D5的叶面积指数显著高于其他几个处理。其叶面积指数的变化规律总体表现为随着芝麻生育进程呈现下降的趋势。各处理的光能截获率也表现出基本类似的结果，其中T1时间点，各处理的光能截获率都没有显著差异。T2时间点，D7与D2、D4、D5都有显著差异，而在T3时间点，表现为D3与D1、D5有显著差异。在T4时间点，表现为D1与D4、D5有显著差异。其光能截获率的变化规律总体表现为随着芝麻生育进程呈现下降的趋势。总之，不同密度对秋芝麻产量的影响趋势为随着密度的增加秋芝麻产量呈现先增后减的趋势，密度为3.5万株/亩时芝麻产量最高。但是方差分析结果表明除D6处理(52.5万株/hm2，763.5kg/hm2)与D1(15.0万株/hm2，543.0kg/hm2)有显著差异外，其他处理间都无显著差异。因此，可以认为红壤旱地秋芝麻的适宜密度在22.5-52.5万株/hm2，不宜超过60万株/hm2。
表1.不同密度对秋芝麻冠层指标的影响
注：T1:2016-08-07,T2:2016-08-24,T3:2016-08-30,T4:2016-09-07
试验实例2：氮肥减施条件下秋芝麻适宜基追肥比例研究试验品种分别为金黄麻(优良地方品种，具体特征为籽粒为黑色、单花、四棱，由江西省进贤县农业技术推广中心提供)。氮源由含46％N尿素提供，磷源由12％P2O5过磷酸钙提供，钾源由60％K2O的氯化钾提供。本试验采用裂区设计，其中氮肥用量为主区，基追肥比例为副区。氮肥用量设置2个处理(N1:105kg/hm2和N2:75kg/hm2)，氮肥基追比例设5个，分别为Z1：7:3，Z2：6:4，Z3：5:5，Z4：4:6，Z5：3:7，10个处理，3次重复，合计30个小区，小区面积为12m2(6m×2m)。具体的设计组合和小区分布见图1。芝麻种植密度都为37.5万株/hm2。磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)用量分别为37.5和75kg/hm2，氮肥分基肥和追肥，比例为参考试验设置比例施用。追肥时期为蕾期，磷肥和钾肥一次性作为基肥施入土壤。芝麻播期为2017年7月5日，收获日期在9月25日。试验地点为江西省进贤县罗溪镇，土壤属于红壤旱地，土壤肥力中等，为正茬芝麻地，地势平坦和排水条件较好。主要是成熟期取样10株，并对各小区进行考种，包括株高、始蒴部位、果轴长、单株蒴果数、千粒重、蒴粒数、小区产量。
氮肥用量对芝麻产量也有一定的影响，其中N1的产量(1080.7kg/hm2)较N2(1000.0kg/hm2)的高出8.1％(图2)。这说明在本试验条件下氮肥用量减少不利于芝麻产量的提高。不同的基追肥比例对芝麻产量也有一定的影响，处理间无显著差异，但是Z2(6:4)处理的产量最高，较Z4处理(4:6)的增加了10.45％。芝麻产量总体表现趋势是随着基肥比例减少出现先增加后减少的趋势。这说明基肥比例应该保持在40～60％，才不会导致芝麻产量的大幅度下降。总之，适当减少氮肥用量和控制基追肥比例能够使芝麻保持较高的产量，同时也节约了肥料成本。因此，红壤旱地秋芝麻推荐氮肥用量为75kg/hm2和基肥比例控制在40-60％。
试验实例3：株行距配置对芝麻产量和冠层结构的影响试验品种分别为金黄麻(优良地方品种，具体特征为黑芝麻和单花四棱，由江西省进贤县农业技术推广中心提供)。氮源由含46％N的尿素提供，磷源由12％P2O5的过磷酸钙提供，钾源由含60％K2O的氯化钾提供。密度设置2个处理(M1:22.5万株/hm2和M2:37.5万株/hm2)，每个密度下面设置4个株行距配置，具体布置见表2。8个处理，3次重复，合计24个小区，小区面积为12m2(6m×2m)。小区厢面宽200cm，周边各留10cm，中间距离为180cm。氮肥用量为75kg/hm2，分基肥和追肥施用，其比例为6:4，追肥时期为蕾期。磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)用量分别为37.5和75kg/hm2，磷肥和钾肥一次性作为基肥施入土壤。芝麻播期为2016年6月20日，收获日期在9月9日。试验地点为江西省进贤县罗溪镇谭叶村。土壤属于典型的红壤旱地，土壤肥力中等，为正茬芝麻地，地势平坦，排水条件较好。测定指标：主要是成熟期取样一次，并对各小区进行考种，包括株高、始蒴部位、果轴长、单株蒴果数、千粒重、蒴粒数、小区产量。盛花期开始测定冠层指标，每隔7天左右测试一次。冠层指标采用SUNSCAN冠层分析仪测定。
表2.试验方案(单位：cm)
| 代码 | 距离分布 | <u>2m厢面种植</u>行数 |
| M<sub>1</sub>T<sub>1</sub> | 36-36-36-36-36 | 6行 |
| M<sub>1</sub>T<sub>2</sub> | 30-45-30-45-30 | 6行 |
| M<sub>1</sub>T<sub>3</sub> | 30-30-60-30-30 | 6行 |
| M<sub>1</sub>T<sub>4</sub> | 32.5-32.5-50-32.5-32.5 | 6行 |
| M<sub>2</sub><u>F</u><sub>1</sub> | 25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5 | 8行 |
| M<sub>2</sub><u>F</u><sub>2</sub> | 20-40-20-40-20-40-20 | 8行 |
| M<sub>2</sub><u>F</u><sub>3</sub> | 20-20-40-20-20-40-20 | 8行 |
| M<sub>2</sub><u>F</u><sub>4</sub> | 22.5-22.5-22.5-45-22.5-22.5-22.5 | 8行 |
从图3可以看出，在M1条件下(22.5万株/hm2)，4个不同株行距配置的产量无显著差异，其中T2和T4的产量相对较高，在844.5～873.0kg/hm2。在M2条件下(37.5万株/hm2)，4个不同株行距配置的产量也无显著差异，其中F1和F4的产量相对较高，在741.0～772.5kg/hm2。从表3可以看出，株行距配置对芝麻叶面积指数和光能截获率的影响都较大，从总体变化趋势来看，各处理的叶面积指数都是呈现逐步下降的趋势，D4点较D1点的平均值相比，下降的幅度达63.0～66.0％。各处理的光能截获率都是呈现逐步下降的趋势，D4点较D1点的平均值相比，下降的幅度达52.7％。因此，可以认为在M1条件下，选择T2(30-45-30-45-30，cm)和T4(32.5-32.5-50-32.5-32.5，cm)作为株行距的种植方式，这样能够获得较高产量。如果从机械化角度考虑，选择T2更加有利于机械化操作。在M2条件下，选择F1(25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5，cm)和F4(22.5-22.5-22.5-45-22.5-22.5-22.5，cm)作为株行距的种植方式。如果从机械化种植角度考虑，选择F4更加有利于机械化操作。
表3.株行距配置对芝麻冠层指标的影响
注：D1：2016-08-17，D2：2016-08-24，D3：2016-08-30，D4：2016-09-07。
Claims (1)
1.一种南方红壤旱地黑芝麻调密控氮增效栽培方法，其特征在于，包括如下关键步骤：(1)种植方式选择：油菜茬选择密度为22.5万株/hm2，在200cm的厢面上，选择T2，行距：30-45-30-45-30，株距：13.3和T4，行距：32.5-32.5-50-32.5-32.5，株距：13.3，作为株行距的种植方式，株行距的单位为cm，如果是机械化种植，选择T2方式；大豆茬或晚播芝麻，6月下旬或7月上中旬播种，选择密度为37.5万株/hm2，在200cm的厢面上，选择F1，行距：25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5-25.5，株距：10.7和F4，行距：22.5-22.5-22.5-45-22.5-22.5-22.5，株距：10.7作为株行距的种植方式，株行距的单位为cm，如果是机械化种植，选择F4方式；(2)氮肥用量与运筹方式：施氮肥（N）75kg/hm2，其中氮肥基肥比例为40-60%，氮肥追肥比例为40-60%。
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| 氮肥与密度互作对红壤旱地秋芝麻的影响;汪瑞清等;《中国油料作物学报》;20170430(第4期);第502-508页 * |
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