朱鑫,王萱,高國(guó)訓(xùn)
(天津市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū),300384)
芹菜(Apium graveolensL.),又叫旱芹、藥芹菜等,傘形科二年生蔬菜,原產(chǎn)于地中海沿岸的沼澤地帶[1],是在世界范圍內(nèi)栽培最為廣泛的蔬菜作物之一[2]。近年來(lái),我國(guó)芹菜生產(chǎn)發(fā)展速度明顯加快[3],據(jù)統(tǒng)計(jì)[4,5],我國(guó)芹菜種植面積近幾年都維持在55萬(wàn)hm2左右,占蔬菜總面積的3%。芹菜營(yíng)養(yǎng)豐富,含豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和胡蘿卜素[6],還可促進(jìn)食欲、降壓利尿、防癌[7],深受消費(fèi)者歡迎。
但目前我國(guó)對(duì)芹菜的研究只集中在栽培技術(shù)、病害方面,對(duì)芹菜生長(zhǎng)發(fā)育動(dòng)態(tài)研究報(bào)道很少。本試驗(yàn)對(duì)冬季日光溫室芹菜的質(zhì)量、高度、葉柄長(zhǎng)度、葉柄粗度、葉片數(shù)目、發(fā)生分蘗數(shù)等項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行量化研究,并對(duì)其進(jìn)行Logistic曲線擬合,分析芹菜的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,對(duì)建立芹菜動(dòng)態(tài)的生長(zhǎng)模型、制定芹菜優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培技術(shù)措施,獲取最大經(jīng)濟(jì)效益有著一定的指導(dǎo)意義。
試驗(yàn)材料為天津市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū)引進(jìn)的芹菜品種YZ09-14。
試驗(yàn)于2010年在天津市農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范園區(qū)內(nèi)進(jìn)行,7月14日露地播種,9月29日定植在日光溫室中,定植株行距20 cm×25 cm。10月下旬覆蓋塑料棚膜,11月中旬在棚膜外加蓋草苫進(jìn)行保溫。2011年1月25日拉秧。芹菜生長(zhǎng)期間的肥水、病蟲管理采取常規(guī)方法。
定植時(shí)及定植后每10 d對(duì)芹菜植株的生長(zhǎng)情況進(jìn)行一次調(diào)查,直到采收。每次隨機(jī)從田間選取20株具有代表性的植株作為樣品,對(duì)其地上部和地下根系質(zhì)量、地上部展開葉片質(zhì)量、植株高度、葉片數(shù)目、最大葉柄長(zhǎng)度、最大葉柄粗度和發(fā)生分蘗數(shù)目等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量。植株凈質(zhì)量是指除去根系、枯葉、外展葉和分蘗后的商品菜質(zhì)量;地上部小葉質(zhì)量是指植株葉柄上部所有展開的羽狀小葉的質(zhì)量;葉柄長(zhǎng)度是指最長(zhǎng)一片葉的長(zhǎng)度;葉柄粗度測(cè)量位置為葉柄第一節(jié)距離根莖部位1/3處。
參照戴宏芬等[8]的方法,應(yīng)用生物統(tǒng)計(jì)方法[9]進(jìn)行果實(shí)發(fā)育的Logistic生長(zhǎng)曲線方程擬合。Logistic生長(zhǎng)曲線是“S”形曲線,其方程為∶Y=K/(1+ae-bx),式中Y為果實(shí)質(zhì)量、縱徑、橫徑等生長(zhǎng)量y的估計(jì)值,x為果實(shí)發(fā)育時(shí)間,K為發(fā)育時(shí)間無(wú)限延長(zhǎng)時(shí)的終極生長(zhǎng)量,a、b為參數(shù),e為自然對(duì)數(shù)的底數(shù)。Y=K/2時(shí),x=lna/b,這是曲線拐點(diǎn),表示生長(zhǎng)速率從越來(lái)越快開始變?yōu)樵絹?lái)越慢,是生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期。
如圖1所示,定植后的芹菜經(jīng)過(guò)115 d的生長(zhǎng),單株質(zhì)量有了明顯增加,最終毛質(zhì)量達(dá)到了1 250 g,凈質(zhì)量達(dá)到了1 200 g。
通過(guò)計(jì)算,分別得到單株毛質(zhì)量和凈質(zhì)量的Logistic生長(zhǎng)曲線。毛質(zhì)量生長(zhǎng)曲線方程為∶y=1 537.974 4/(1+112.048 3 e-0.0508x)。生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)間x和y(毛質(zhì)量)的相關(guān)系數(shù)為-0.986 0,說(shuō)明單株毛質(zhì)量生長(zhǎng)發(fā)育符合Logistic曲線方程,其生長(zhǎng)呈單“S”曲線,拐點(diǎn)是(92.820 0,768.987 2)。說(shuō)明在定植第93天后單株毛質(zhì)量生長(zhǎng)開始由快變慢,此時(shí)的毛質(zhì)量能達(dá)到 768.987 2 g。y(凈質(zhì)量)=1 527.301 6/(1+112.297 8 e-0.0495x),相關(guān)系數(shù)為-0.986 1,其拐點(diǎn)是(95.306 1,763.650 8),說(shuō)明在定植第 96 天后單株凈質(zhì)量生長(zhǎng)開始變慢,此時(shí)的凈質(zhì)量能達(dá)到763.650 8 g。從Logistic方程可以看出,如果栽培條件適合,此品種的理論單株質(zhì)量可以達(dá)到1 538 g。
芹菜植株小葉總質(zhì)量與植株質(zhì)量的增加趨勢(shì)比較一致(圖2),植株生長(zhǎng)曲線也符合Logistic方程,整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程呈“S”形,相關(guān)系數(shù)為-0.962 5。其Logistic 方程為∶y=332.067 0/(1+31.1733 e-0.0322x),其拐點(diǎn)是(106.825 3,166.033 5),說(shuō)明在定植后的第107天開始小葉的質(zhì)量生長(zhǎng)開始變慢,此時(shí)的質(zhì)量是 166.033 5 g。
圖1 YZ09-14芹菜定植后植株質(zhì)量變化動(dòng)態(tài)
圖2 YZ09-14芹菜定植后植株小葉平均質(zhì)量變化動(dòng)態(tài)
圖3 YZ09-14芹菜定植后植株高度變化動(dòng)態(tài)
從圖3可以看出,經(jīng)過(guò)115 d的生長(zhǎng),植株的平均高度有了明顯的增加,最后達(dá)到87 cm。
經(jīng)過(guò)分析,植株生長(zhǎng)曲線符合Logistic方程,整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程呈“S”形,相關(guān)系數(shù)為-0.995 6。其 Logistic 方程為∶y=86.8608/(1+5.369 7 e-0.0344x),其拐點(diǎn)是(48.811 5,43.430 4),說(shuō)明在定植后的第 49 天開始,株高生長(zhǎng)開始變慢,此時(shí)的高度是43.430 4 cm。
從圖4可以看出,植株的葉柄長(zhǎng)度有了明顯的增加。第一節(jié)葉柄長(zhǎng)度達(dá)到了38 cm,第二節(jié)葉柄長(zhǎng)度達(dá)到了19 cm。
經(jīng)過(guò)分析,得到的Logistic生長(zhǎng)曲線分別為∶y(第一葉柄長(zhǎng))=39.529 2/(1+6.689 8 e-0.0404x),相關(guān)系數(shù)為-0.982 2;y(第二葉柄長(zhǎng))=20.455 3/(1+6.038 5 e-0.0348x),相關(guān)系數(shù)為-0.984 3。
從曲線可以得出,2個(gè)方程的拐點(diǎn)分別是(47.051 7,19.764 6)和(51.635 0,10.227 7),說(shuō)明第一葉柄長(zhǎng)在定植后第48天開始生長(zhǎng)從快變慢,此時(shí)的長(zhǎng)度是19.764 6 cm;第二葉柄長(zhǎng)在定植后第52天開始生長(zhǎng)變慢,其長(zhǎng)度為10.227 7 cm。
從圖5中可以看出,芹菜葉柄的寬度和厚度都有了明顯的增加,最后分別達(dá)到了 24.9,20.1 mm。
經(jīng)過(guò)分析,得到的logistic生長(zhǎng)曲線分別為∶y(葉柄寬)=32.048 9/(1+7.590 0 e-0.0267x),相關(guān)系數(shù)為-0.986 5;y(葉柄厚)=23.966 7/(1+7.428 2 e-0.0296x),相關(guān)系數(shù)為-0.984 8。
從曲線可以得出,2個(gè)方程的拐點(diǎn)分別是(76.029 6,16.024 4)和(67.860 1,11.983 4)。說(shuō)明葉柄粗在定植后第76天開始生長(zhǎng)從快變慢,其粗度是16.024 4 mm;葉柄厚在定植后第68天開始生長(zhǎng)變慢,其厚度是 11.983 4 cm。
從圖6中可以看出,芹菜葉片數(shù)有了明顯的增加,最后達(dá)到了13片。
其葉片數(shù)和生長(zhǎng)天數(shù)的相關(guān)方程為∶y=22/(1+2.009 e-0.0097x),相關(guān)系數(shù)為-0.983 3,其拐點(diǎn)為(73.006 8,11),說(shuō)明在定植后第 73 天開始植株的葉片數(shù)生長(zhǎng)變慢,此時(shí)葉片數(shù)為11片。
圖4 YZ09-14芹菜定植后植株葉柄長(zhǎng)度變化動(dòng)態(tài)
圖5 YZ09-14芹菜定植后植株葉柄粗度變化動(dòng)態(tài)
圖6 YZ09-14芹菜定植后植株葉片數(shù)變化動(dòng)態(tài)
圖7 YZ09-14芹菜定植后植株平均分蘗數(shù)變化動(dòng)態(tài)
試驗(yàn)還對(duì)芹菜的分蘗數(shù)量變化進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果見圖7。從圖中可以看出,YZ09-14的分蘗在0~4個(gè)變化,平均分蘗數(shù)是2.54個(gè)。
①對(duì)芹菜品種YZ09-14的植株質(zhì)量、高度、葉柄長(zhǎng)度、葉柄粗度和葉片數(shù)等生長(zhǎng)發(fā)育狀況進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn),其生長(zhǎng)規(guī)律可以用Logistic生長(zhǎng)曲線擬合,表現(xiàn)為單“S”曲線。對(duì)植株的質(zhì)量來(lái)說(shuō),一般定植后的第93天左右是其生長(zhǎng)的拐點(diǎn),此時(shí)植株的生長(zhǎng)由快變慢,可以在此時(shí)考慮采收。但是結(jié)合市場(chǎng)需要和肥水條件,可以適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)采收期,以增加產(chǎn)量。對(duì)植株的高度來(lái)說(shuō),其生長(zhǎng)的拐點(diǎn)在第49天左右;葉柄粗度的生長(zhǎng)拐點(diǎn)出現(xiàn)在68~76 d,說(shuō)明此期間是芹菜葉柄生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期;而芹菜葉片數(shù)的拐點(diǎn)出現(xiàn)在第73天左右。由此可知,冬季日光溫室芹菜的關(guān)鍵生長(zhǎng)期應(yīng)該是在其定植后第50~100天,在這個(gè)時(shí)期內(nèi)應(yīng)該加強(qiáng)肥水管理,做好棚室的保溫工作,以提高芹菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此,為了增加生產(chǎn)效益,應(yīng)該根據(jù)上市時(shí)間和棚室情況把芹菜最關(guān)鍵的這50 d放在最適合的時(shí)期內(nèi)。
②芹菜品種YZ09-14的植株特性為單株毛質(zhì)量 1 250 g,凈質(zhì)量 1 200 g,高度 80 cm,最長(zhǎng)葉柄第一節(jié)長(zhǎng)38 cm,最長(zhǎng)葉柄平均粗度和厚度分別為24.9 mm 和 20.1 mm,平均葉片數(shù) 13 片,平均分蘗數(shù) 2.54 個(gè)。
③冬茬日光溫室芹菜生長(zhǎng)與春茬大棚芹菜生長(zhǎng)相比,生長(zhǎng)所需要的時(shí)間增長(zhǎng),冬茬芹菜在定植后需要100 d以上才能采收,春茬芹菜只需要70 d左右即可達(dá)到采收標(biāo)準(zhǔn)[10],同樣的生長(zhǎng)量,冬季芹菜耗費(fèi)的時(shí)間是春茬芹菜的2倍,冬茬芹菜沒(méi)有抽薹的問(wèn)題,而春茬芹菜必須注意控制抽薹。因此冬季日光溫室芹菜種植需要加強(qiáng)肥水的管理,克服生長(zhǎng)周期過(guò)長(zhǎng)而導(dǎo)致的衰老和病蟲害等問(wèn)題,使植株能持續(xù)生長(zhǎng)。
④YZ09-14與天津地區(qū)冬季日光溫室常用品種YZ09-16[11]相比,質(zhì)量的拐點(diǎn)延長(zhǎng)了3 d,粗度的拐點(diǎn)延長(zhǎng)了13 d,高度的拐點(diǎn)減少了1 d。說(shuō)明該品種能生長(zhǎng)得更長(zhǎng),而株高相對(duì)矮,更適合冬季日光溫室栽培。
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