旺长期干旱胁迫对红麻干物质累积、分配及产量的影响

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0574

中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (20): 18-26.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0574

旺长期干旱胁迫对红麻干物质累积、分配及产量的影响

张丽霞¹(), 史鹏飞¹, 申培林², 刘耀¹, 程捷¹, 张琳¹, 丁丽¹, 杜光辉¹, 聂良鹏¹, 魏一苗¹, 吕玉虎¹, 李梅¹, 潘兹亮¹(), 陈应霞¹, 范家慧³

¹ 信阳市农业科学院，河南信阳 464000
² 固始县农业局，河南固始 465200
³ 信阳市农业技术服务中心，河南信阳 464000

收稿日期:2024-09-27 修回日期:2024-12-15 出版日期:2025-07-15 发布日期:2025-07-21
通讯作者:
潘兹亮，男，1964年出生，河南光山人，研究员，本科，主要从事麻类引种育种和栽培方面的研究。通信地址：464000 信阳市浉河区民权南街20号信阳市农业科学院，E-mail：pzl7518@126.com。
作者简介:
张丽霞，女，1979年出生，河南安阳人，副研究员，硕士，主要从事红麻引种和栽培方面的研究。通信地址：464000 信阳市浉河区民权南街20号信阳市农业科学院，E-mail：zlxtyxy@163.com。
基金资助:
现代农业产业技术体系建设专项“国家麻类产业技术体系”(CARS-16)

Effects of Drought Stress on Yield and Dry Matter Accumulation and Distribution of Kenaf in Vigorous Growing Period

ZHANG Lixia¹(), SHI Pengfei¹, SHEN Peilin², LIU Yao¹, CHENG Jie¹, ZHANG Lin¹, DING Li¹, DU Guanghui¹, NIE Liangpeng¹, WEI Yimiao¹, LV Yuhu¹, LI Mei¹, PAN Ziliang¹(), CHEN Yingxia¹, FAN Jiahui³

¹ Xinyang Agricultural Sciences Academy, Xinyang, Henan 464000
² Agricultural Bureau of Gushi County, Gushi,Henan 465200
³ Xinyang Agricultural Technology Service Center, Xinyang, Henan 464000

Received:2024-09-27 Revised:2024-12-15 Published:2025-07-15 Online:2025-07-21

摘要/Abstract

摘要： 为探究不同干旱胁迫对红麻(Hibiscus cannabinus L.)产量、干物质累积及分配的影响，本研究以旺长期红麻为研究对象，采用盆栽方式，结合人工控水，设置4个水分梯度（正常灌水、轻度、中度、重度干旱）和4个时间梯度（5、10、15、20 d）进行试验，分析红麻干物质累积、分配及产量对不同干旱胁迫的响应。结果表明：（1）轻、中度胁迫5~10 d，红麻纤维产量增幅0.46%~5.87%；其他处理减产7.17%~49.30%，其中重度胁迫20 d减产最显著。（2）胁迫5 d后除茎粗和皮厚整体变化较小外，其他经济性状下降明显。（3）干旱抑制了根的生长，分配比例较对照减少6.75%~35.14%，但刺激了叶和骨的生长，骨的分配指数较对照增幅1.97%~25.36%，胁迫10 d后叶的分配指数较对照增幅13.96%~42.39%；皮的干物质分配呈抛物线趋势，胁迫10 d时达到最高点，较对照增加4.20%~14.39%。（4）相关性和通径分析显示，单株干皮重（直接作用1.038）和株高（间接效应0.201）对产量提升起关键作用，而骨和叶分配指数与产量负相关。（5）综合胁迫程度与时间效应，中度胁迫10 d可作为豫南地区红麻干旱临界值。本研究揭示了红麻在干旱逆境下的干物质分配策略，为抗旱栽培提供理论依据。

关键词: 红麻, 干旱, 胁迫, 干物质累积与分配, 产量

Abstract:

To explore the effects of different drought stresses on the yield, dry matter accumulation and distribution of kenaf. we selected the kenaf at vigorous growth stage as the research material for a pot experiment, combined with artificial water control, four water gradients and four time gradients were set for the experiment, to analyze the response of dry matter accumulation, distribution and yield of kenaf to different drought stresses. The results showed:(1) Under light and moderate stress for 5 d-10 d, the yields of kenaf increased by 0.46%-5.87%, and decreased by 7.17%-49.30% under other conditions.(2) The economic characters decreased obviously after 5 days of stress, except for the overall little change of stem diameter and skin thickness. (3) Droughts inhibited the growth of roots, and the distribution ratio decreased by 6.75%-35.14% compared with the control group; leaf and bone growth were stimulated, the bone distribution index increased by 1.97%-25.36%, leaf distribution index after stress 10 days increased by 13.96%-42.39%. Dry matter distribution of the bark showed a parabolic trend, reaching the highest point after 10 d stress, which increased by 4.20%-14.39% compared with the control. (4) Correlation and path analysis showed that dry bark weight per plant (direct effect 1.038) and plant height (indirect effect 0.201) played a key role in yield increase, while bone and leaf distribution index were negatively correlated with yield. (5) In terms of comprehensive stress degree and time effect, 10 days of moderate stress can be used as the critical value of kenaf drought in southern Henan. This study revealed the dry matter distribution strategy of kenaf under drought stress, and provided a theoretical basis for drought-resistant cultivation.

Key words: Kenaf, drought, stress, dry matter accumulation and distribution, yield

张丽霞, 史鹏飞, 申培林, 刘耀, 程捷, 张琳, 丁丽, 杜光辉, 聂良鹏, 魏一苗, 吕玉虎, 李梅, 潘兹亮, 陈应霞, 范家慧. 旺长期干旱胁迫对红麻干物质累积、分配及产量的影响[J]. 中国农学通报, 2025, 41(20): 18-26.

ZHANG Lixia, SHI Pengfei, SHEN Peilin, LIU Yao, CHENG Jie, ZHANG Lin, DING Li, DU Guanghui, NIE Liangpeng, WEI Yimiao, LV Yuhu, LI Mei, PAN Ziliang, CHEN Yingxia, FAN Jiahui. Effects of Drought Stress on Yield and Dry Matter Accumulation and Distribution of Kenaf in Vigorous Growing Period[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(20): 18-26.

图/表 9

参考文献 25

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处理	胁迫程度		胁迫时间/d	代码
1	CK	75%~80%	0	T₁
2	LS	60%~65%	5	T₂
3	LS	60%~65%	10	T₃
4	LS	60%~65%	15	T₄
5	LS	60%~65%	20	T₅
6	MS	40%~45%	5	T₆
7	MS	40%~45%	10	T₇
8	MS	40%~45%	15	T₈
9	MS	40%~45%	20	T₉
10	SS	20%~25%	5	T₁₀
11	SS	20%~25%	10	T₁₁
12	SS	20%~25%	15	T₁₂
13	SS	20%~25%	20	T₁₃

处理	胁迫程度		胁迫时间/d	代码
1	CK	75%~80%	0	T₁
2	LS	60%~65%	5	T₂
3	LS	60%~65%	10	T₃
4	LS	60%~65%	15	T₄
5	LS	60%~65%	20	T₅
6	MS	40%~45%	5	T₆
7	MS	40%~45%	10	T₇
8	MS	40%~45%	15	T₈
9	MS	40%~45%	20	T₉
10	SS	20%~25%	5	T₁₀
11	SS	20%~25%	10	T₁₁
12	SS	20%~25%	15	T₁₂
13	SS	20%~25%	20	T₁₃

变异来源	株高	茎粗	皮厚	单株干皮重	纤维产量
胁迫程度(SD)	126.14^**	5.28^*	9.13^**	628.50^**	501.02^**
胁迫时间(ST)	21.55^*	32.94^**	43.60^**	638.73^**	394.04^**
胁迫程度×胁迫时间SD×ST	8.25^**	2.32	6.59^**	60.37^**	58.39^**

变异来源	株高	茎粗	皮厚	单株干皮重	纤维产量
胁迫程度(SD)	126.14^**	5.28^*	9.13^**	628.50^**	501.02^**
胁迫时间(ST)	21.55^*	32.94^**	43.60^**	638.73^**	394.04^**
胁迫程度×胁迫时间SD×ST	8.25^**	2.32	6.59^**	60.37^**	58.39^**

影响因子	DWs	DWb	DWl	DWr	SDi	BDi	LDi	RDi
胁迫程度(SD)	628.50^**	148.68^**	100.06^**	757.73^**	56.28^**	114.17^**	74.20^**	332.95^**
胁迫时间(ST)	638.73^**	104.03^**	22.05^*	201.57^**	116.51^**	183.98^**	365.76^**	143.17^**
胁迫程度×胁迫时间SD×ST	60.37^**	44.32^**	4.74^**	40.76^**	26.57^**	23.38^**	41.40^**	42.79^**

旺长期干旱胁迫对红麻干物质累积、分配及产量的影响

Effects of Drought Stress on Yield and Dry Matter Accumulation and Distribution of Kenaf in Vigorous Growing Period

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指标	胁迫天数/d	胁迫程度			指标	胁迫天数/d	胁迫程度
指标	胁迫天数/d	LS	MS	SS	指标	胁迫天数/d	LS	MS	SS
干皮重	5	1.01±0.03Aa	0.98±0.02Aa	0.87±0.02Ba	皮分配指数	5	0.96±0.01Bb	1.06±0.02Aa	0.98±0.02ABb
	10	0.95±0.00Ab	0.95±0.00Aa	0.79±0.01Bb		10	1.14±0.00Aa	1.12±0.01Aa	1.04±0.01Ba
	15	0.88±0.00Ac	0.86±0.02Ab	0.67±0.01Bc		15	1.00±0.02Ab	0.98±0.05Ab	0.92±0.00Ac
	20	0.77±0.01Ad	0.63±0.03Bc	0.49±0.01Cd		20	0.97±0.01Ab	0.93±0.00Ab	0.81±0.01Bd
干骨重	5	1.12±0.02Aa	0.91±0.03Ca	0.95±0.02Ba	骨分配指数	5	1.11±0.00Aa	1.02±0.01Bb	1.11±0.02Abc
	10	0.76±0.01Cc	0.87±0.00Aa	0.83±0.00Bb		10	0.94±0.01Bb	1.06±0.00Aa	1.14±0.01Ab
	15	0.83±0.03ABb	0.92±0.04Aa	0.75±0.00Bc		15	0.98±0.01Bb	1.08±0.02Aa	1.09±0.00Ac
	20	0.81±0.01Abc	0.72±0.04Bb	0.74±0.03Bc		20	1.06±0.02Ba	1.09±0.01Ba	1.25±0.04Aa
干叶重	5	0.96±0.00Ab	0.92±0.06ABb	0.78±0.01Bb	叶分配指数	5	0.92±0.01Ab	0.99±0.03Ac	0.89±0.01Ad
	10	0.98±0.01Ab	0.96±0.04Aa	0.83±0.01Bc		10	1.18±0.01Aa	1.14±0.04Ab	0.98±0.02Bc
	15	1.06±0.03Aa	1.03±0.03Aa	0.86±0.01Ba		15	1.21±0.02Aa	1.17±0.02Bb	1.19±0.00ABb
	20	0.99±0.03Ab	0.91±0.02ABb	0.87±0.02Ba		20	1.25±0.05Ba	1.35±0.04ABa	1.42±0.02Aa
干根重	5	0.96±0.03Aa	0.86±0.05Ba	0.81±0.02Ba	根分配指数	5	0.93±0.00Aa	0.93±0.01Aa	0.93±0.00Aa
	10	0.82±0.00Ac	0.74±0.04Bb	0.60±0.01Bc		10	0.87±0.01Ab	0.76±0.03Bc	0.80±0.01ABb
	15	0.81±0.03Ab	0.72±0.03Bb	0.55±0.01Cb		15	0.93±0.03Aa	0.83±0.01Cb	0.90±0.00Ba
	20	0.65±0.00Ad	0.54±0.02bBc	0.39±0.01Cd		20	0.83±0.01Ac	0.79±0.00Abc	0.65±0.03Bc

处理	干皮重/g	干骨重/g	干叶重/g	干根重/g	皮分配指数	骨分配指数	叶分配指数	根分配指数
T₁	15.93±0.09a	24.93±0.03b	8.71±0.04abc	19.27±0.36a	0.24±0.000cd	0.36±0.002ef	0.13±0.001f	0.28±0.001a
T₂	16.07±0.32a	28.05±0.37a	8.35±0.05cd	18.55±0.14a	0.23±0.002de	0.39±0.001bc	0.12±0.002g	0.26±0.001b
T₃	15.57±0.19ab	22.75±0.71cd	7.97±0.46df	16.47±0.66b	0.25±0.005b	0.36±0.000e	0.13±0.003f	0.26±0.002b
T₄	13.86±0.32c	23.66±0.57c	6.81±0.15f	15.64±0.05c	0.23±0.006cd	0.39±0.009bc	0.11±0.003g	0.26±0.000b
T₅	15.17±0.01b	18.90±0.30g	8.49±0.12bcd	13.83±0.17d	0.27±0.000a	0.34±0.005g	0.15±0.002de	0.25±0.003c
T₆	15.10±0.16b	21.72±0.03de	8.36±0.38cd	12.24±0.53ef	0.26±0.003a	0.38±0.000d	0.15±0.007e	0.21±0.009f
T₇	12.51±0.13d	20.67±0.08ef	6.37±0.10f	11.51±0.04f	0.25±0.001b	0.40±0.001b	0.12±0.001f	0.23±0.002de
T₈	14.05±0.00c	20.69±0.82ef	9.20±0.24a	15.54±0.26c	0.24±0.005c	0.35±0.006fg	0.15±0.001cd	0.26±0.001b
处理	干皮重/g	干骨重/g	干叶重/g	干根重/g	皮分配指数	骨分配指数	叶分配指数	根分配指数
T₉	13.72±0.47c	22.96±0.86c	8.94±0.19ab	13.95±0.26d	0.23±0.011cd	0.39±0.009cd	0.15±0.001de	0.23±0.001d
T₁₀	10.67±0.14e	18.69±0.07g	7.51±0.10e	12.55±0.09e	0.22±0.001f	0.38±0.002d	0.15±0.001de	0.25±0.000bc
T₁₁	12.19±0.12d	20.30±0.33f	8.58±0.24bc	12.55±0.15e	0.23±0.003cd	0.38±0.005d	0.16±0.005c	0.23±0.002d
T₁₂	10.09±0.46f	17.86±0.92g	7.95±0.22df	10.33±0.53g	0.22±0.000ef	0.39±0.002cd	0.17±0.003b	0.22±0.001e
T₁₃	7.86±0.15g	18.46±0.69g	7.54±0.19e	7.56±0.41h	0.19±0.003g	0.45±0.017a	0.18±0.004a	0.18±0.010g

指标	x₁	x₂	x₃	x₄	x₅	x₆	x₇	x₈	x₉	x₁₀	x₁₁	x₁₂
x₁株高	1.000
x₂茎粗	0.628^*	1.000
x₃皮厚	0.610^*	0.955^**	1.000
x₄单株去叶鲜茎重	0.717^**	0.768^**	0.845^**	1.000
x₅单株干皮重	0.910^**	0.793^**	0.782^**	0.870^**	1.000
x₆单株干根重	0.800^**	0.632^*	0.692^*	0.848^*	0.860^*	1.000
x₇单株干骨重	0.562^*	0.735^**	0.831^**	0.931^**	0.727^**	0.820^**	1.000
x₈单株干叶重	0.600^*	0.165	0.017	0.199	0.384	0.358	0.169	1.000
x₉叶分配指数	-0.507	-0.708^**	-0.839^**	-0.812^**	-0.734^**	-0.753^**	-0.780^**	0.27	1.000
x₁₀皮分配指数	0.700^**	0.566^*	0.479	0.438	0.754^**	0.372	0.16	0.182	-0.44	1.000
x₁₁骨分配指数	-0.788^**	-0.278	-0.179	-0.272	-0.656^*	-0.568^*	-0.065	-0.565^*	0.2	-0.705^**	1.000
x₁₂根分配指数	0.696^**	0.419	0.486	0.595^*	0.694^**	0.913^**	0.566^*	0.244	-0.667^*	0.318	-0.674^*	1.000
y产量	0.921^**	0.783^**	0.764^**	0.842^**	0.993^**	0.810^**	0.684^**	0.402	-0.691^**	0.791^**	-0.661^*	0.636^*

因子	相关系数	直接作用	间接作用			合计
因子	相关系数	直接作用	→Ph	→Db	→DWr	合计
株高	0.921	0.117	-	0.107	0.094	0.201
单株干皮重	0.993	1.038	0.945	-	0.892	1.837
单株干根重	0.810	-0.176	-0.141	-0.152	-	-0.293

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