黃麗云 劉立云 齊蘭 周煥起

摘要 以‘熱研1號(hào)檳榔為試驗(yàn)材料，通過(guò)測(cè)定果實(shí)生長(zhǎng)時(shí)期縱徑、橫徑、鮮重、干重的變化，結(jié)合Logistic模型分析，研究檳榔果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律。研究結(jié)果表明：檳榔果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育呈單“S”形曲線，檳榔果實(shí)縱徑、橫徑、鮮重和干重的生長(zhǎng)終極值與實(shí)測(cè)值之間相關(guān)性達(dá)極顯著水平（p<0.001），Logistic擬合系數(shù)均超過(guò)0.97。因此，Logistic模型可準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)檳榔果實(shí)的生長(zhǎng)發(fā)育。另外，通過(guò)擬合方程還可確定檳榔果實(shí)的發(fā)育時(shí)間節(jié)點(diǎn)，整個(gè)過(guò)程可分為3個(gè)時(shí)期：（1）生長(zhǎng)初期，即自授粉受精后的第1個(gè)月;（2）快速生長(zhǎng)期，第2～4個(gè)月，果實(shí)縱橫徑和體積顯著增加;（3）生長(zhǎng)后期，約7～8個(gè)月，干物質(zhì)積累的重要時(shí)期。

關(guān)鍵詞 檳榔;果實(shí);生長(zhǎng)發(fā)育Logistic模型

中圖分類(lèi)號(hào) S543.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

檳榔鮮果是檳榔授粉受精生長(zhǎng)發(fā)育140～160d采摘的未成熟果（檳榔果實(shí)成熟期約350～380d）。市場(chǎng)收購(gòu)對(duì)檳榔鮮果果形和大小要求及其嚴(yán)格。關(guān)于不同品種或資源檳榔鮮果果形、大小和品質(zhì)等方面的研究已見(jiàn)報(bào)道[1-6]。而對(duì)不同發(fā)育時(shí)間檳榔鮮果性狀的研究?jī)H限于臺(tái)灣種檳榔[7]，但有關(guān)‘熱研1號(hào)檳榔[8]果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育的研究未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)觀測(cè)檳榔果實(shí)的整個(gè)發(fā)育過(guò)程，測(cè)定不同發(fā)育天數(shù)下果實(shí)縱徑、橫徑、鮮重、干重等數(shù)值，應(yīng)用數(shù)學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行Logistic生長(zhǎng)曲線方程配合，明確其相互間的變化規(guī)律，掌握其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和節(jié)點(diǎn)，為確定合理的田間管理措施，獲得優(yōu)質(zhì)商品鮮果提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況

觀察地點(diǎn)位于海南文昌市清瀾鎮(zhèn)椰子研究所檳榔試驗(yàn)基地，屬熱帶北緣沿海地帶E110°46′，N19°33′，海拔50m以下，年平均溫度23.9℃，年平均日照1953.8h，年太陽(yáng)輻射總能量為108.8～115.0千卡/cm²;常年降雨量1721.6mm;土質(zhì)屬于沙壤土，pH5.5～5.8;氣象、土壤條件適合檳榔的生長(zhǎng)。

1.1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016～2017年進(jìn)行，供試品種為從海南本地種中選育出的‘熱研1號(hào)檳榔樹(shù)2株作為樣本掛牌測(cè)量，樹(shù)齡7a，樣本樹(shù)生長(zhǎng)健壯且長(zhǎng)勢(shì)一致，結(jié)果情況良好。水肥管理參照海南省地方標(biāo)準(zhǔn)《DB469006/T10-2013：檳榔豐產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

觀測(cè)期從當(dāng)年7月至次年4月進(jìn)行，用游標(biāo)卡尺測(cè)量果實(shí)縱、橫徑，謝花后10d開(kāi)始測(cè)量，每10d測(cè)量1次，直至果實(shí)成熟。用萬(wàn)分之一天平稱(chēng)量果實(shí)鮮重，然后將果實(shí)置于100℃恒溫箱烘干至恒重后稱(chēng)重。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

參照文獻(xiàn)[9-10]，利用Excel 2007進(jìn)行回歸分析，構(gòu)建Logistic模型對(duì)果實(shí)縱橫徑、鮮干重生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行擬合，表達(dá)式為（1）～（5），（1）式中k值參照宮錫鴻[10]的“數(shù)據(jù)趨勢(shì)估計(jì)法”求得。

式中，y為果實(shí)縱橫徑（mm）或鮮干重（g）;t為果實(shí)生長(zhǎng)時(shí)間（d）k為果實(shí)縱橫徑或鮮干重理論極值;a、b為參數(shù);t₁為果實(shí)快速生長(zhǎng)起始時(shí)間;幾為果實(shí)快速生長(zhǎng)終止時(shí)間;v_m為最大相對(duì)生長(zhǎng)速率;t_m為最大相對(duì)生長(zhǎng)出現(xiàn)時(shí)間。

2 結(jié)果與分析

2.1 檳榔果實(shí)生長(zhǎng)模型構(gòu)建

檳榔果實(shí)縱橫徑和鮮干重生長(zhǎng)可用公式（1）進(jìn)行擬合?？梢?jiàn)，檳榔果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育呈現(xiàn)慢一快一慢的單S型曲線（圖1）。從表1可見(jiàn)，當(dāng)果實(shí)發(fā)育時(shí)間無(wú)限延長(zhǎng)時(shí)，檳榔果實(shí)縱徑、橫徑、鮮重和干重的生長(zhǎng)終極量分別為56.02和43.7mm，48.01和12.24go決定系數(shù)R²分別為0.9949、0.9947、0.9918和0.9719，與F對(duì)應(yīng)的概率值P均小于0.001，表明擬合方程與實(shí)測(cè)值數(shù)據(jù)相關(guān)性達(dá)極顯著水平，理論極值K與實(shí)測(cè)值非常接近。因此，利用Logistic模型擬合檳榔果實(shí)生長(zhǎng)是可行的。

2.2 果實(shí)生長(zhǎng)階段劃分

根據(jù)公式（3）（4）（5）（6）得出果實(shí)生長(zhǎng)速度轉(zhuǎn)折點(diǎn)及其他物候期參數(shù)（表2），將檳榔果實(shí)生長(zhǎng)劃分為生長(zhǎng)初期（t₁）、快速生長(zhǎng)期（t₁，t₂）、生長(zhǎng)后期（t₂成熟）3個(gè)階段。從縱徑發(fā)育看，早在雌花尚未授粉受精時(shí)縱徑開(kāi)始進(jìn)入快速生長(zhǎng)階段，橫徑快速生長(zhǎng)起始時(shí)間較縱徑約慢20d。而鮮重和干重的起始時(shí)間較晚，分別是69.01和88.34d。從快速生長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間看，橫徑和干重持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng)，二者之間差異不大。而最大生長(zhǎng)出現(xiàn)的時(shí)間里，干重表現(xiàn)的時(shí)間最晚，縱徑最早。

從圖2可見(jiàn)，從10月底至12月底，檳榔縱徑快速升高又逐漸下降并維持穩(wěn)定，原因可能是該時(shí)間段降雨量大，水分充沛導(dǎo)致?？傮w來(lái)看，檳榔縱徑始終大于橫徑，但二者差距隨著果實(shí)發(fā)育而變小并趨于穩(wěn)定，由長(zhǎng)橢圓形的青果慢慢發(fā)育為橢圓形的成熟果實(shí)。

2.3 檳榔果實(shí)鮮干重的變化

由圖3可見(jiàn)，檳榔幼果前期生長(zhǎng)較慢，累計(jì)鮮重、干重較低。隨后進(jìn)入迅速生長(zhǎng)時(shí)期。鮮重的迅速增長(zhǎng)期從8月初持續(xù)到12月中旬，持續(xù)時(shí)間約4%月，約在受精完后的165d開(kāi)始進(jìn)入平穩(wěn)狀態(tài);干重的迅速增長(zhǎng)期從8月中旬持續(xù)到1月中旬，持續(xù)時(shí)間大約為5個(gè)月。在經(jīng)歷了迅速生長(zhǎng)發(fā)育階段后，鮮重基本保持不變，而干重在緩慢增加，但變化幅度較小?？傮w來(lái)看，果實(shí)鮮干重變化曲線基本與縱橫徑變化一致，呈單S型慢-快-穩(wěn)定增長(zhǎng)規(guī)律。

3 討論與結(jié)論

Logistic生長(zhǎng)曲線多用于描述動(dòng)植物生長(zhǎng)發(fā)育，特點(diǎn)是開(kāi)始增長(zhǎng)緩慢，而后在某一范圍內(nèi)迅速增長(zhǎng)，達(dá)到某限度后，增長(zhǎng)又緩慢下來(lái)，曲線略呈拉長(zhǎng)的“S”形，所以有人也把它稱(chēng)為S形曲線[13]。該曲線可以用來(lái)進(jìn)行模擬果實(shí)生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)等方面的研究[11，12，14]。結(jié)合Logistic生長(zhǎng)曲線方程，可通過(guò)發(fā)育時(shí)間預(yù)測(cè)果實(shí)的發(fā)育情況，掌握其生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律和節(jié)點(diǎn)，對(duì)于科學(xué)合理安排掛果期水肥管理，提高果實(shí)商品性和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

本試驗(yàn)構(gòu)建了檳榔果實(shí)縱橫徑和鮮干重的Logistic模型，擬合系數(shù)均超過(guò)了0.97，方程所求極值56.02（縱徑）：43.70（橫徑）：48.01（鮮重）：12.24（+重）與實(shí)測(cè)值52.69（縱徑）：43.34（橫徑）：47.71（鮮重）：12.01（于重）非常接近，達(dá)極顯著水平，證明該模型用于預(yù)測(cè)檳榔果實(shí)生長(zhǎng)可行。研究表明，檳榔果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育也是呈典型的“S”曲線，與朱海軍[11，12，14]等的研究結(jié)果類(lèi)似。

檳榔是異花授粉作物，且一年有3～6串花序在不同時(shí)期開(kāi)放。在文昌地區(qū)，檳榔從5月中旬進(jìn)入始花期，盛花期主要集中在6月上旬至8月上旬，雄花開(kāi)放周期為18～23d，而雌花在雄花開(kāi)放完后8～10d柱頭開(kāi)裂受精。本研究中，果實(shí)自受精后10d，即7月6日開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量，整個(gè)生長(zhǎng)期分為3個(gè)時(shí)期，即生長(zhǎng)初期、快速生長(zhǎng)期和生長(zhǎng)后期。生長(zhǎng)初期為8月前;快速生長(zhǎng)期為8月初至11月底，這一階段是縱橫徑和體積的快速增長(zhǎng)期，核果干重占到25%左右;生長(zhǎng)后期自12月初直至成熟，這一階段是干物質(zhì)積累和胚的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期。

本試驗(yàn)建立了檳榔生長(zhǎng)發(fā)育的Logistic回歸方程，旨在科學(xué)地預(yù)測(cè)和評(píng)估果實(shí)在某一階段的發(fā)育狀況，為提高檳榔的管理水平提供科學(xué)依據(jù)。但筆者僅就果實(shí)的外觀指標(biāo)及干物質(zhì)做出了分析，下一步應(yīng)結(jié)合檳榔主要品質(zhì)成分如檳榔堿、纖維、多酚及可溶性固形物等的變化規(guī)律開(kāi)展研究，揭示果實(shí)內(nèi)部成分的變化規(guī)律，為從栽培管理角度提升檳榔品質(zhì)奠定基礎(chǔ)。

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