芝麻莖稈機械強度與相關性狀的研究

中圖分類號 S565.3 文獻標識碼A文章編號 0517-6611（2025）12-0008-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.10.003開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

CorrelationBetweenStemMechanicalStrengthandStemTraitsinSesame

LIU Mei-ru， ZHANG Xian-mei， ZHANG Quan et al（Luohe Academy of Agricultural Science，Luohe，Henan 462000）

AbstractThe mechanicalstrengthofsesamestalkws testedduringfloweringandcapsularstage，andcoelationanalysisandmultiplere gresionanalysiswerepeforedonteshapeofssamestalkinteodelength，iameterfreshweight，dryweightandplanthighrbological yield.Teresultssowedthattestemmechanicalstrengthofsamesteasnegativelycorelatedwithtelngthofinterode.Testemechanicaltegthofozdtaielatoithtedelhdtelyatatie tionwithte6thiteodengtheehancalstregthofssaestdpositivecoelationwiinteodedameernduozi. stemmechanicaltregthadsigicantposiiecoelatioitdameerofteddthitedameeileLuozioada significant positive correlation with diameter of the 2nd，4th and 5th internods，and extremely significant level with diameter of the 3rd internode.Themechancaltrengthofsesamestwaspositivelyorelatedwithtefreshweightofachinteode，LuoziNo.21stemmhanical strengthassifatlosilelatedirshtfthtede，luoNasifantli latedwiththefreshweightoftendinteode.Tereasaposiecorelationtwenstemmechanicalstrengthandinteodedryweigt， andtherewasasignifcantposiecoelationbetweenstemmechanicalstrengthndtenditeodedryeightofLuoziNo.2.Itepro duction of sesame，should choose the varieties with high plants and thick stems.

KeywordsSesame;Stem;Mechanical strength;Correlatior

倒伏是由多種因素相互作用引發的莖稈從自然直立狀態到永久錯位的現象，是限制作物生產力的因素之一[]。倒伏會降低作物產量及品質，同時增加收獲難度和成本[2]。作物發生倒伏通常會減產 18%～31% [3]，嚴重時減產可達60%～75% [4]。Kelbert等[5]研究發現，當發生嚴重倒伏時，小麥產量損失高達 40% 。陳路路[6研究發現，倒伏是影響谷子機械收獲效率和產量的重要因素之一。田保明等[研究發現作物倒伏后，葉片在空間上的正常分布秩序被打亂，光合效率銳減，作物產量和品質會受到較大影響。

與禾本科作物小麥不同，芝麻莖稈粗壯，外層有較厚（約2mm ）的纖維層，韌性較強[8]。芝麻抗倒性存在品種差異，有些品種本身抗倒性差，在高水肥的條件下，容易旺長而倒伏。生產管理不當也易引起芝麻倒伏，尤其在生長中后期，芝麻莖稈充實度差，蒴果較多，群體郁蔽程度較高，加上根系分布較淺，如遇陰雨寡照及風速過大天氣，由于芝麻中下部莖稈無法支撐整株重量易發生倒伏，倒伏發生后，芝麻莖稈受損，阻礙了營養物質和水分的運輸，造成減產。同時倒伏會加大芝麻機械化收割的難度，增加收獲成本。根據倒伏發生的部位可分為莖倒伏和根倒伏，莖倒伏為作物基部節間彎曲或折斷，根倒伏為直立莖稈由于根基的傾斜而產生的歪倒[7]。鄭磊等[9]研究芝麻初花期倒伏原因時發現，芝麻倒伏大部分為莖倒伏，且多在第3＼～5莖節間處發生彎曲。芝麻生長發育及產量形成關鍵期發生倒伏會導致芝麻產量及品質下降，抗倒性強是芝麻高產優質的重要保障。因此，研究芝麻倒伏特性及莖稈節間之間相關性尤為重要。自前，有關小麥、玉米、水稻等作物莖稈特性與抗倒伏的關系已有初步研究，但在芝麻研究方面，尚未見相關報道。該研究主要對芝麻折斷力及中下部節間莖稈特性、機械強度進行研究，以期為芝麻抗倒伏品種選育提供參考。

1材料與方法

1.1試驗地點和材料供試品種為漯芝21號和漯芝23號。試驗于2023年在漯河農業科學院五里崗試驗基地進行。土壤質地為黏土，肥力中上等。6月5號播種，按一般大田管理。盛花期進行田間考種，重復3次，每重復取10株。

1.2測定項目和方法從地面第2節莖稈起，用普通直尺（精確度 0.1cm ）依次向上量5個節間長，記為 x₁～x₅ ;用游標卡尺（精確度 0.02mm ）依次測量該5個節間的1/2處徑粗，記為 x₆～x₁₀ ;測量后將5節莖稈切取下來，用電子天平測量鮮重，記為 x₁₁～x₁₅ ;將稱量完鮮重的莖稈置于烘干機 110^°C 殺青 0.5h ，然后 100^°C 烘干 8.0h ，用電子天平測量干重，記為 x₁₆～x₂₀ ;株高 （h） 為芝麻莖部至頂部的高度。

取莖基部 0.5m 長，將兩端固定于鐵架臺，在中點處掛一沙袋，不斷添加沙子直至折斷，稱量此時沙子質量并根據重力和質量的換算公式（ G=mg） 計算莖稈基部折斷力。

用莖稈基部折斷力與 0.25m 的乘積表示莖稈的機械強度 （y） 。

1.3 數據統計和處理 采用Microsoft Excel2010和SPSS19.0進行試驗數據處理和相關性分析。

2結果與分析

2.1漯芝21號莖稈機械強度與相關農藝性狀的相關性對漯芝21號芝麻莖稈各性狀的測量數據進行相關分析，結果見表1。莖稈機械強度與株高呈負相關，相關系數為-0.441;與節間長度呈負相關，并且與第5、6節間長度分別呈顯著和極顯著負相關，相關系數分別為-0.703和-0.838，說明株高越高，莖稈節間越長，莖稈機械強度越小。

直徑是衡量植株莖稈抗倒伏性的一個重要指標，植株基 部直徑大有利于抗倒伏[10]。莖稈機械強度與節間粗均呈正相關，且與第25節間莖粗相關性呈顯著水平，相關系數分別為0.669和0.677，說明莖稈越粗，尤其是中下部莖稈越粗，莖稈機械強度越好，抗倒性能越強，越不容易造成莖稈倒伏。

莖稈機械強度與節間鮮重呈正相關，且與第5節間鮮重呈極顯著正相關，相關系數為0.780；莖稈機械強度與節間干重呈正相關，但相關性沒有達顯著水平，其中第2節間干重與機械強度相關系數最大為 0.486。

2.2漯芝23號莖稈機械強度與相關農藝性狀的相關性對漯芝23號芝麻莖稈各性狀的測量數據進行相關分析，結果見表2。莖稈機械強度與株高呈負相關，相關系數為-0.194;與節間長度呈負相關，且與第3節間長度相關性最高，相關系數為-0.485;莖稈機械強度與節間粗均呈正相關，且與第2＼～5節間粗相關性呈顯著或極顯著水平，相關系數分別為0.754、0.817、0.716、0.661。莖稈機械強度與節間鮮重呈正相關，且與第2節間鮮重呈顯著正相關，相關系數為0.641；莖稈機械強度與節間干重呈正相關，與第2節間干重呈顯著正相關，相關系數為0.644。

2.3多元回歸分析以漯芝21莖稈機械強度為因變量，以各農藝性狀為自變量，進行回歸分析得到最優線性回歸方程：

1.454x₁₅+8.081x₁₉+1.224x₂₀

該回歸方程中，莖基部第5節間干重回歸系數最大，為8.081，表明第5節間干重對折拉力的貢獻最大，對芝麻莖稈抗倒性影響最大。其次，第6節間的莖粗對折斷力的貢獻也較大，回歸系數為 5.676 。

以漯芝23莖稈機械強度為因變量，以各農藝性狀為自變量，進行回歸分析，得到最優線性回歸方程如下：

y=27.858+8.824x₁-6.597x₂-0.041x₅-1.365x₆-0.576x₁₅+24.496x₁₆+5.662x₁₈+16.145x₂₀

該回歸方程中，莖基部第2節間干重回歸系數最大，為24.496，表明第2節間干重對折拉力的貢獻最大，對芝麻莖稈抗倒性影響最大。其次，第6節間干重對折斷力的貢獻也較大，回歸系數為16.145。

3結論與討論

芝麻莖稈的抗倒性與莖稈基部長度、質量密切相關。該研究表明，芝麻莖稈的機械強度與各節長呈負相關，與莖稈基部莖粗及鮮重、干重呈正相關，在對芝麻抗倒性資源鑒定與選擇時，應考慮基部節間的長度、莖粗及基部質量。該研究結果表明，莖稈縱向生長促進基部節間伸長，使作物株高增加，抗倒伏能力減弱；橫向生長使莖稈壁厚、莖粗和莖稈填充物增加，莖稈抗折力增強，有助于增強作物抗倒伏特性，這與趙小紅等[1研究結果相一致。

芝麻的抗倒性與株高密切相關。株高取決于節間數目和節間長度，節間越長，株高越高，越易倒伏。而矮稈使植株重心降低，地上部分負荷降低，可提升作物對倒伏耐受性。劉明等[0]在研究大豆植株形態變化對倒伏性的影響時發現，大豆株高過高易發生倒伏，影響產量。因此一定范圍內降低株高是增強作物抗倒伏性的有效途徑。芝麻抗倒伏能力往往因品種不同而存在差異，且受栽培條件的影響。在實際生產中可選擇株高中等、密的芝麻品種并結合適當的田間管理。合理密植可充分發揮植株生產潛力，能夠最大程度地發揮群體在增加單位面積產量上的作用[11]。郭玉明等[12]研究發現，適當施加水肥可增強莖稈材料的組織結構密度和莖稈壁厚等，有利于提高作物的抗倒伏能力。劉明等[3]研究發現通過深松和施氮均可提高莖稈中含氮量，提高莖稈抗折強度，降低倒伏率。吳思等[4研究發現，噴施化控劑是提高植株抗倒能力、預防倒伏最有效的栽培措施之一。作物抗倒伏能力受基因控制，也受外界因素如氣候等影響。該研究中莖稈抗倒性與株高和節間長度呈負相關，與莖稈節間粗及干鮮重呈正相關，但植株各形態指標對倒伏的影響程度仍然無法定論，且抗倒伏分析結果穩定性較低，有待進一步研究。

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