芝麻产业科研现状与进展

二、芝麻产业科研现状与进展

江西芝麻科研经过二十多年的实践与探索，以及研究材料的积累，已具有较好的研究基础，研究针对性强，区域特色明显，并取得了较好的科研业绩。

一是全面开展了芝麻新品种选育研究，选育出一批适合江西生态条件的芝麻新品种新品系。

先后培育出赣芝1号、赣芝2号、赣芝3号、赣芝4号、协芝1号、赣芝6号、赣芝9号等芝麻新品种，提纯复壮了一批地方农家品种，如武宁黑芝麻、都昌黑芝麻、青麻、南昌黑芝麻等，并示范推广应用，取得了较好的经济、生态和社会效益。

在芝麻新品系选育方面，江西省农业科学院芝麻创新团队突出稳产性的主目标，围绕综合抗病性、逆境适应性、性状协调性、地方品种特殊性等对1200多份黑、白芝麻系列育种材料进行了田间筛选和新株系新品系的比较鉴定，经几年系列试验，筛选出BS0533、BS60－2、BS62等一批黑芝麻新品系，筛选出WS11、WS13、WS18、WS25、WS46等一批白芝麻新品系，为芝麻新品种选育奠定了扎实的工作基础。

二是开展了芝麻种质资源收集和种质创新研究，提升了江西芝麻遗传育种研究的材料基础。

江西省农业科学院作物所现拥有近千份黑芝麻和白芝麻种质资源材料和1000余份芝麻杂交育种的中间材料、钴辐射诱变和航天诱变育种材料、黑芝麻雄性核不育系育种材料等，为进一步培育出适合江西生态区域的芝麻新品种奠定了较好的育种材料基础。

种质资源是科学研究的物质基础，江西省农业科学院近年来一直致力于种质资源的收集、鉴定和利用工作。例如，近年来在河南省农业科学院、中国农业科学院油料所、河北省农林科学院、襄樊市农业科学院、安徽省农业科学院、驻马店市农业科学院、漯河市农业科学院等单位的支持下，先后收集了豫芝、中芝、鄂芝、皖芝、驻芝、漯芝、冀芝等系列品种及地方种质资源108份，分别于2008年、2009年成功繁殖105份，其中来自云南的3份材料在南昌因开花时间太迟而未能正常繁殖成功。资源来自河南、河北、安徽、湖北、云南等近10个省份，生态类型较多，遗传多样性丰富，这批种质资源的引进极大地丰富了江西芝麻遗传育种研究材料的遗传基础，为江西芝麻种质创新和新品种选育奠定了良好的物质基础。同时不断加强芝麻种质创新研究工作，如2007～2009年配制杂交组合120余个，繁殖杂交组合不同世代群体材料1000余份，通过田间调查观察，挑选出一批单株产量表现良好的优势单株材料，为进一步选育高产优质黑芝麻种质创新和新品种(系)奠定了工作基础。

此外，在黑芝麻种质创新方面，还开展了黑芝麻远缘杂交研究，期望导入野生芝麻的有利性状，创新黑芝麻种质。刚果野生芝麻具有栽培芝麻所不具备的抗病虫、耐渍、耐寒、耐旱性强的优点，如能将其有利基因转移到栽培芝麻中，将大幅度提高栽培芝麻的抗病、抗虫、耐渍、耐旱等抗耐性特性，从而增强栽培芝麻的稳产性，提高芝麻产量。创新团队以刚果野芝麻为亲本配置了大量的杂交组合，获得了少量的种子，并对获得的种子及植株进行了初步研究，为芝麻远缘杂交和种质创新奠定了研究基础。

三是完成了芝麻分子生物学试验平台的初步构建，积极开展芝麻基础研究，提升江西芝麻科研水平。

在江西省农业科学院的支持下，依托江西省农业科学院作物所组建了江西省农业科学院油料作物重点实验室，芝麻创新团队利用国家芝麻产业技术体系等国家科研项目为芝麻栽培生理、分子遗传改良等研究完善了试剂耗材等辅助性物质基础，为芝麻的重要农艺性状的生理机理、分子生物学等基础研究提供了良好的实验研究平台。

基础研究方面开展了芝麻EST－SSR分子标记引物的设计与开发、分子遗传连锁图谱、有限性状的基因定位、抗旱机理、耐迟播种质筛选等基础研究工作，使江西芝麻科研发展上了一个新台阶。

四是积极开展芝麻配套栽培技术措施研究，探索科学有效的栽培技术体系。

近年来，江西省农业科学院芝麻创新团队先后开展了密度、种植方式、干旱胁迫、不同播期、化控、耐迟播种质筛选、轻简化栽培、流体播种、抗重茬药剂筛选、草害控制等11个芝麻栽培技术体系研究的试验，试验结果规律性较强，对芝麻栽培技术体系的建立奠定了良好的理论基础。

在芝麻密度、种植方式、中耕、培土、覆盖等3个配套栽培技术措施研究试验。其中，通过正交试验，设计了三因素三水平，即A因素，种植密度;B因素，种植方式;C因素，控苗措施，研究了芝麻高产栽培技术，结果表明:三个因素对芝麻产量的影响依次为种植密度＞种植方式＞控苗措施。种植密度对单株有效蒴果数、每蒴粒数、千粒重影响较大。控苗措施对株高，最低结蒴部位和茎粗影响较大。最佳栽培组合为:每平方米种植15株，采用等行株距，2对真叶时喷施2500倍多效唑，并在4对真叶时喷1500倍的缩节胺溶液。该栽培组合亩产量最高为125.6kg。

针对红壤旱地保水力差、季节性干旱严重等情况，江西省农业科学院芝麻创新团队以金黄麻、赣芝3号等5个芝麻品种为试验材料，利用盆栽措施在苗期(四对真叶全展期)和花期开展了干旱胁迫处理试验。结果表明，干旱胁迫对芝麻产量性状影响明显，干旱胁迫导致株高变矮、基部茎粗减小、单株蒴果数减少、蒴果体积变小、每蒴粒数降低、植株和根干重减少、单株种子干重降低明显等。花期干旱胁迫对产量性状的影响较苗期明显，不同基因型对干旱胁迫的反应差异较大。通过产量性状的综合比较，发现金黄麻、赣芝3号的抗旱性较强，为芝麻抗旱性研究奠定了方法和材料基础。

江西农民在5月到7月间均有种植芝麻的习惯，但是播期的不同对芝麻产量影响很大。因此，研究芝麻播期对指导江西等南方芝麻生产和开展光温反应等基础生物学研究均具有重要意义。江西省农业科学院芝麻创新团队在2009年4月30日到8月18日期间实施了共12期(每10d播一期)的播期试验，试验结果表明，随着播种期的推移，芝麻株高、果节数、单株产量等产量性状指标呈现先升后降的变化趋势，以5月20日播种的小区表现最好，产量性状的指标值达到最高，总体上5月10日、5月20日、5月30日播种的芝麻产量表现较好，可见芝麻在江西南昌的最佳播种时间为5月中下旬。

由于作物轮作的原因，秋芝麻仍然是江西芝麻的重要组成部分，播种期偏晚是制约秋芝麻产量的重要因素之一。因此，开展芝麻耐迟播试验，发掘耐迟播种质对发展秋芝麻生产具有重要意义。江西省农业科学院芝麻创新团队以20个黑、白芝麻新品系于2009年8月7日播种，开展了芝麻耐迟播的探讨性研究。初步结果显示，迟播对单株蒴数和单株产量有较大影响，品系间存在明显差异，不耐迟播的品系BS66－1、BS70－2、BS76－1、WS34和WS56－2的单株产量分别只有1.8g、1.4g、2.04g、2.25g和2.37g。BS66－1、BS70－2、WS17、WS34、WS40、WS41、WS47和WS56－2的单株蒴数分别只有30.6个、26.0个、26.6个、28.8个、26.9个、22.1个、26.7个和23.4个，严重影响产量。初步发掘出BS25等几个耐迟播的品系。

化学试剂调控一直是作物高产栽培管理的有效手段之一，江西省农业科学院芝麻创新团队利用多效唑(15%可湿性粉剂)对4个芝麻品系开展了化控研究试验。初步结果表明，基因型不同对多效唑的反应差异较大。

江西素有双季稻种植习惯，部分田块由于水源问题不能种植二季晚稻。因此，开发空闲的早稻田秋芝麻是增加复种指数、发展芝麻产业和增加农民收入的重要途径。然而，随着劳动力成本的提高，轻简化栽培技术显得日益迫切。江西省农业科学院芝麻创新团队开展了免耕撒播稻草覆盖、免耕撒播沟土覆盖、免耕开沟条播、免耕带肥撒播沟土覆盖、灌水免耕直播、翻耕撒播、翻耕条播等7种不同方式的稻田芝麻种植方式的探索试验，初步的研究表明，免耕撒播稻草覆盖、免耕撒播沟土覆盖、免耕开沟条播、免耕带肥撒播沟土覆盖等4种方式在出苗率方面与翻耕种植相近，是一种有效的轻简化播种方式。

苗情管理一直是芝麻栽培技术关注的重点之一。播种期干旱导致芝麻缺苗情况严重，对产量影响较大。江西省农业科学院芝麻创新团队开展了芝麻流体播种技术在土壤不同含水量情况下的出苗试验。初步结果表明，在土壤含水量低于5%的情况下，芝麻无论是流体播种还是常规播种均不能出苗;当土壤含水量为10%时，芝麻流体播种可以出苗，并且催芽流体播种要比不催芽流体播种在出苗率和出苗速度上都有优势，而常规干粒播种不能出苗;在土壤含水量大于或等于15%时，流体播种与常规播种相比在芝麻出苗率上没有大的差别。因此，干旱时流体播种可以提高芝麻出苗率，确保芝麻的及时播种和出苗。

芝麻是重茬敏感的作物，这限制了芝麻种植面积的扩大，是芝麻产业发展的障碍因素之一，研究芝麻抗重茬药剂的筛选和利用对芝麻产业发展具有重要意义。江西省农业科学院芝麻创新团队在河南省农业科学院的组织指导下，开展了甲基托布津、NEB、特普唑、适乐时、代森锰锌等药剂及浓度组合对芝麻重茬病害的控制试验。结果表明，利用药剂对种子处理的比对照出苗稍差，但死苗数比对照少，保苗效果较好，但产量性状测定表明种子药剂处理与不处理在没有发生大面积病害的情况下对产量作用不大。生长期间药剂防治枯萎病，其发病率均比对照低。对茎点枯病药剂防治，其发病率则因防治药剂种类的不同而有明显差异，防治效果分别为59.64%，50.67%和18.83%。

随着劳动力成本的不断增加，芝麻生产中迫切需要轻简化的栽培管理技术，其中除草剂的利用是芝麻轻简化栽培管理的一个重要组成。已有研究表明，草害影响芝麻植株生长和产量的形成，特别是芝麻苗期封行前的草害对芝麻产量影响极大，严重时可导致芝麻大幅度减产，甚至绝收。目前，除草剂对芝麻地草害的有效防治和安全性方面均少有研究。因此，开展芝麻草害防控技术研究对推动芝麻产业发展具有重要的实际意义。在国家芝麻产业技术体系和农业部芝麻行业科研专项等项目的支持下，河南省农业科学院牵头，设计和组织了芝麻主产区草害防控试验，江西省农业科学院作物所按照牵头单位要求，结合本地芝麻生产情况，开展了黑芝麻草害防控试验，进行了芽前除草剂(乙草胺、精异丙甲草胺、二甲戌灵、敌草胺)和苗后茎叶处理用除草剂(灭草松、精喹禾灵、高效氟吡甲禾灵)等不同药剂浓度的处理。结果表明，芽前除草剂处理对杂草有很好的防治效果，但也有少数优势杂草，如马唐和铁苋菜等。苗后杂草控制则由药剂的种类不同而表现出防控效果明显不一样。

5.江西芝麻生态种植模式探讨与研究

(1)河边滩涂地芝麻免耕直播试验与示范。大力发展芝麻生产、扩大种植面积、提高总产对食用油供给安全、出口创汇、增加农民收入等具有重要的实际意义。然而，受芝麻产量不高、稳产性较差等作物自身因素和农民“广种薄收”的种植习惯等因素的影响，扩大种植面积、节约生产成本成为芝麻提高经济效益的主要途径之一。但是，随着人口的不断增加和城市化进程不断加剧，现有耕地面积显得日益紧张，因此充分开发可利用土地资源是发展农业生产、增产增收的有效途径之一。事实上，在现有的可用耕地面积之外，河岸、沟渠边、路边、滩涂地等边缘耕地是增加耕种土地面积的主要对象。利用上述边缘耕地发展芝麻生产既有效提高了土地利用率，又缓解了芝麻与粮棉等其他作物争地的局面，切实扩大了芝麻生产面积，实现了增产增收。江西省农业科学院芝麻创新团队在江西省进贤县三里乡等地进行了河边滩地芝麻免耕直播试验与示范研究，面积30亩。试验于5月初对河边滩地喷施除草剂(草甘膦)，6月初雨后播种，撒播，播种量为400g/亩，出苗20d左右追施化肥5kg/亩。试验结果表明，河边滩地撒播芝麻，出苗整齐，苗情稳定，成熟后株高150～200cm，亩产在50～100kg/亩。示范效果明显，密度均匀、出苗稳定是河边滩地芝麻的主要不确定因素。总之，河边滩地等边缘耕地是芝麻产业发展、农民增收的又一途径。

(2)少耕直播模式的试验与探讨。根据江西黑芝麻产区的耕作习惯，江西省农业科学院芝麻创新团队在冬小麦为前茬的红壤坡地中试验示范500余亩开展芝麻少耕直播模式的试验与探讨，以期减少生产成本、增加农民收入。试验方案为:播种前一周喷施草甘膦除草，随后机械粗略翻耕，并施底肥，翻耕后直接撒播种子，其后喷施乙草胺。出苗后不加任何田间管理，不间苗、不除草、不施药。试验效果与正常翻耕播种的田块类似。因此，少耕直播芝麻在生产中节约生产成本，增加了效益，是一种可靠的轻简化栽培措施。

(3)机械免耕施肥播种一体化栽培技术的试验与探讨。江西省农业科学院芝麻创新团队联合江西省农技推广总站和进贤县农技推广中心等单位近年来一直致力于芝麻轻简化栽培技术的研究与示范工作。其中，机械免耕施肥播种一体化栽培技术已经在进贤县三里乡和梅庄镇等地进行了试验示范，初步成效明显，较大幅度地降低了劳动力投入，增加了芝麻效益。但是，尚存在机械改造、操作等方面的问题。

6.芝麻标准制定、科技奖励与研究论文发表

江西省农业科学院芝麻创新团队先后联合制定了国家农业行业标准《黑芝麻》，江西省地方标准《武宁黑芝麻》、《江西省秋芝麻栽培技术规程》、《江西省秋芝麻新品种区域试验操作技术规程》等。获得江西省科技进步三等奖2项，江西省农科教人员突出贡献三等奖3项，江西省农牧渔业技术改进二等奖1项。在《中国油料作物学报》、《应用与环境生物学报》、《江西农业大学学报》、《江西农业学报》、《中国农学通报》、《中国油料作物科学技术新进展》、《农业丰产模式操作》等学术刊物和著作上发表论文30多篇。主持和参与完成农业部、江西省科技厅等部门下达的芝麻科研课题10多个。