油料作物加工技术
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第二节 芝麻的特征特性

芝麻品种的形态特征、生育特点及其生长所需的外界条件都是通过长期自然选择和人工选择形成的,与白芝麻相比具有一致性,又有差异性。要种好芝麻,发挥目前栽培品种的增产潜力,必须了解和认识芝麻的形态特征和生长发育特性,才能采用适当的栽培技术措施,创造良好的环境,满足芝麻生长需要,打好高产基础。

一、芝麻的形态特征

(一)根

芝麻根属直根系,由主根、侧根、细根和根毛组成,是芝麻重要的营养器官之一,其主要作用是固定植株于土壤之中、支撑植株生长、进行呼吸作用,以及吸收水分和矿物质营养等。

根系形态因品种而异,根据根系分布的特点,可分为细密状根系和疏散状根系两类。细密型根系主根和侧根较细,入土较浅,一般为1m左右。侧根向主根四周伸展,其长度为10cm左右,离地表3~10cm,多数品种属于该类型。疏散状根系主根和侧根粗壮,细根少,侧根横向伸展较远,细根小而少,整个根系分布分散。此类型根系的植株一般耐渍性较强。

芝麻根系前期生长较慢,当植株长到4对真叶左右时,随着绿叶面积增大,植株光合作用增强,水肥需要量增大,根系生长逐渐扩展。在盛花期,根的数量和质量均处于生长盛期。

芝麻根系生长和分布与土壤环境关系密切。一般在土壤质地疏松、肥沃、水肥供应好时,根系生长发育较快,根粗,须根多而密,入土也较深,从而能多吸收养分供上部茎秆、叶片生长和蒴果发育。

在土壤板结、营养不足的条件下,芝麻根系细小,扩展速度较慢。在生长前期,若田间水分较多,芝麻根系入土较浅,老根多而新根少,在中后期易受渍旱和暴风雨影响,产量和质量下降明显。因此,创造良好的土壤环境,保持各生育时期植株根系活力,提高植株吸收水肥能力,培育健壮的植株,是提高芝麻籽粒产量的物质基础。

芝麻植株为直立型,需要有发达的根系来支撑,使植株能充分利用光能达到根深叶茂不倒伏。因此,中耕除草时要进行培土,并要保持土壤疏松、透气条件好,水分适当。

(二)茎

茎秆是芝麻营养输送和支撑冠层的主要营养器官。芝麻茎为直立型,茎基和顶端呈圆柱状,中上部和分枝为方形,这是芝麻茎秆的特点之一,故芝麻有“方茎”之称。

茎秆在终花以前均为绿色或淡绿色,少数品种茎秆基部紫色或茎枝上有紫斑,终花以后绿色逐渐变淡,有的品种成熟时茎秆呈黄色或淡绿色。芝麻茎的表面着生有灰白色的茸毛,其茸毛的长短、多少因品种而异,是识别品种的重要形态指标之一。

芝麻茎按分枝习性划分为单秆型和分枝型2种。一般单秆型品种在正常密度下不分枝,但在早播、稀植、肥水较充足时,茎基部会长出1~2个分枝。分枝型品种一般在主茎基部的1~5对真叶腋中,长出3~5个分枝,在水肥适宜、稀植时,最多可长出15~16个分枝。在第一次分枝上长出分枝,被称为第二次分枝。分枝习性是识别品种的重要标志,是调整品种合理密度、达到理想产量的重要参考。单秆型品种,在幼苗时打顶,可形成双茎,达到增蒴增产的作用,这种幼苗期人工打顶的方法称为“双茎”栽培。

芝麻茎的生长速度与根相似,苗期慢,进入花期快,接近封顶后就基本停止生长。品种之间各生育阶段的生长速度差异较大,一般分为高秆型、中秆型和矮秆型3种。矮秆型的品种株高为60~100cm,高秆型为101~200cm,高者可达250cm。植株越高,单株蒴果就越多,但易因倒伏而减产,所以株高应适中,并因地制宜地选用株高适中、节密、叶腋蒴果多、腿低、茎粗、抗倒伏、抗病的品种,对提高单产具有重要作用。

芝麻茎秆发育的好坏是关系到单株蒴果数量多少的主要条件之一,也是影响单株和单位面积产量的关键。因此,创造好的植株生长环境条件是促进茎秆发育的基础。

(三)叶

芝麻是双子叶植物,子叶小,呈扁卵圆形,由叶柄、叶片组成,主要功能是进行光合、蒸腾和吸收作用,调控、平衡植株生长发育。

叶片有单叶(不开裂,呈全缘或有缺刻,叶片颜色为绿色,有披针形、卵圆形、长卵圆形或心脏形)和复叶(复叶为3裂、5裂甚至7裂掌状叶)之分;叶序有对生、互生和轮生,也有在同株上对生与互生混合排列的;叶缘可分为全缘、锯齿及缺刻3种类型,是区别品种的标志之一;叶色有深绿色、绿色和浅绿色,有极少数品种叶柄呈微紫色,成熟时逐渐转为青黄色或黄色。

芝麻不同品种、不同密度、不同播期、不同肥力水平,同一品种不同的生育阶段,其叶面积差异较大。在栽培中,应培养壮苗,盛花期防止旺长,接近封顶时通过排灌和叶面喷肥防止早衰,封顶时打顶不打叶,提高后期的光合作用和籽粒饱满度。

(四)花

花是芝麻的有性繁殖器官,具有繁衍后代的作用,花量多少是产量高低的重要因素。

芝麻花是大型的两性花(雌、雄蕊在同一筒状花内),由花柄、苞叶、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊和蜜腺等构成。花柄着生在叶腋中的茎秆上,花柄的长短,因品种而异(单花型和三花型品种的花柄较短,多花型和长蒴型品种的花柄较长)。苞叶着生在花柄的基部,左右各1片,为绿色,披针形,是区别品种的特征之一。花蕾均为绿色,折叠包盖着雌、雄蕊。花冠张开后,其颜色因品种而异,有白色、淡紫色或紫色之分。一般芝麻的花冠唇部多呈淡紫或紫色,也有部分品种呈白色。

芝麻的花序属无限花序。每叶腋只着生1朵花的为单花型,3朵花的为三花型,3朵以上的为多花型,又称单蒴型、三蒴型、多蒴型。芝麻属常异花授粉作物,天然异交率为3%~5%,但在昆虫较多时异交率显著提高。芝麻开花授粉后6~12小时完成受精过程,约至42天后蒴果达到最大体积。

芝麻属短日照作物,日照短现蕾早,日照长则现蕾迟。开花顺序是同一株从下而上开放,先主茎后分枝。开花时间为早晨5~7时,当早晨阴雨、下雾、低温时,则开花的时间推迟。芝麻花期因品种、播期等不同而变化很大,一般开花期为30天左右。芝麻花期对水分敏感,遇旱要灌,遇涝要排,防止落花。

由于同一植株上花的开放有先有后,因此,蒴果成熟也极不一致。早熟易裂蒴,造成损失。采取芝麻打顶、适时收获等措施,对实现增产非常有效。

(五)蒴果

芝麻花的着生部位,即为蒴果着生部位。芝麻单株蒴果数是决定产量的重要因素之一,单位面积蒴果数多,则单产就高,反之则低。蒴果一般为绿色或紫色,成熟后呈灰色或淡黄色,短棒状,有4棱、6棱、8棱和混生之分,每棱有一排籽粒。棱数越多,籽粒也就越多。每蒴籽粒数多的可达130粒以上,少的仅有40粒左右。因此,多棱芝麻经济价值高。

蒴果的发育好坏和单株蒴果的多少与栽培条件关系密切,一般适当早播,生育期长,结蒴处在一个适宜季节,蒴果发育就好,结蒴也多。在干旱缺墒或阴雨多渍情况下,结果数减少。

(六)籽粒

芝麻籽粒由胚株发育而成,着生在中轴胎座上,成熟后脱落处的痕迹称为种脐。四棱型品种的籽粒呈扁平的椭圆形,长宽比例适当;多棱型品种的籽粒呈长椭圆形。

芝麻籽粒由种皮、内胚乳和胚3部分组成。种皮包括外表皮和内表皮,芝麻籽粒外表皮为一层伸长的栅状组织,内表皮为一层薄壁组织,外表皮较厚而脆,内表皮较薄而韧。内胚乳由4列细胞组成,其内充满脂肪和蛋白质。芝麻胚由胚根、胚茎、胚芽和子叶组成,也充满蛋白质和脂肪。胚根、胚茎在子叶之下,胚芽在子叶之间。在适宜发芽的条件下,其胚发育成根、茎、叶。

芝麻籽粒的大小,以籽粒重表示,其因品种和产地差异较大。芝麻与白芝麻相比,千粒重比白芝麻低,一般千粒重多为2.5~3.5g。籽粒大小与蒴果棱数和长度有关,一般多棱或短蒴的品种籽粒小,千粒重低;4棱长蒴品籽粒大,千粒重较高。芝麻籽粒的黑色有深浅之分,种皮色浅含油量高,色深含油量较低,一般含油量为50%~59%。种皮薄,籽粒饱满光滑含油量也高。此外,含油量的高低也受栽培条件、气候因素和病虫害的危害程度影响。因此,创造良好的生长条件,可提高籽粒的含油量。

芝麻籽粒发芽的最适温度是24~32℃,低于12℃或高于40℃发芽受到影响。日均气温稳定在20℃以上时,是芝麻适宜的播种时期。

芝麻籽粒发芽还需要一定的水分条件,一般要求土壤含水率为15%~20%,即播种时手抓泥土能成团,丢下后能散开为宜。如果土壤干旱,因籽粒不能吸足水分而发芽缓慢,或因籽粒长时间未发芽而被地下害虫吃掉造成缺苗。如果水分过多,因受渍,空气稀少,又影响发芽和幼苗的成活率。

二、芝麻的生长发育过程

芝麻的生长可分为出苗期、幼苗生长期、蕾期、花期和成熟期。

(一)出苗期

出苗期是指从籽粒播种到胚芽伸出地面、子叶张开的时期。正常情况下,春播芝麻5~8天出苗,夏播芝麻4~5天出苗,秋播芝麻3~4天出苗。出苗期的长短,视地温、墒情、播种深浅以及籽粒的发芽势而定,在土壤温度低于16℃,土壤水分占田间最大持水量50%以下或80%以上时,不利于发芽。

(二)幼苗生长期

幼苗生长期是指出苗到植株叶腋中第1个花蕾出现的时期,又称苗期。正常夏播,苗期25~35天,同一品种春播要比夏播长5~10天,秋播比夏播短5~7天。苗期长短与品种、气温、光照等有关,若土壤温度低于16℃,日照时数小于220小时,不利于苗期生长。

(三)蕾期

蕾期是指从植株第1朵花蕾出现到花冠张开的时期,又称初花期,通称蕾期。夏播一般为7~13天,春播延长3~5天,秋播提前2~3天。在平均气温低于20℃、土壤水分过多或过少、光照不足时,易造成花蕾脱落。

(四)花期

花期是指植株开花至终花的时期,常称花期。夏播一般24~38天,同一品种春播花期比夏播长7~10天,秋播花期比夏播短10~15天。花期长短与品种、播种期、田间管理技术和气温有关,在平均气温低于20℃、土壤水分过多或过少、光照不足300小时,不利于开花或易造成花朵脱落。

(五)成熟期

成熟期是指终花至主茎中下部叶片脱落,茎、果、籽粒已呈原品种固有色泽的时期,常称成熟期。终花至成熟,一般为10~20天。平均气温低于20℃,积温小于300℃,土壤水分占田间最大持水量的55%以下,日照小于100小时,不利于成熟或易造成秕粒或嫩蒴脱落。