芹菜新品种YZ09-14的Logistic模型研究

朱鑫，王萱，高国训

（天津市农业高新技术示范园区，300384）

芹菜（Apium graveolensL.），又叫旱芹、药芹菜等，伞形科二年生蔬菜，原产于地中海沿岸的沼泽地带[1]，是在世界范围内栽培最为广泛的蔬菜作物之一[2]。近年来，我国芹菜生产发展速度明显加快[3]，据统计[4，5]，我国芹菜种植面积近几年都维持在55万hm2左右，占蔬菜总面积的3%。芹菜营养丰富，含丰富的蛋白质、脂肪、碳水化合物和胡萝卜素[6]，还可促进食欲、降压利尿、防癌[7]，深受消费者欢迎。

但目前我国对芹菜的研究只集中在栽培技术、病害方面，对芹菜生长发育动态研究报道很少。本试验对冬季日光温室芹菜的质量、高度、叶柄长度、叶柄粗度、叶片数目、发生分蘖数等项目的动态变化进行量化研究，并对其进行Logistic曲线拟合，分析芹菜的生长发育规律，对建立芹菜动态的生长模型、制定芹菜优质丰产栽培技术措施，获取最大经济效益有着一定的指导意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料为天津市农业高新技术示范园区引进的芹菜品种YZ09-14。

1.2 试验方法

试验于2010年在天津市农业高新技术示范园区内进行，7月14日露地播种，9月29日定植在日光温室中，定植株行距20 cm×25 cm。10月下旬覆盖塑料棚膜，11月中旬在棚膜外加盖草苫进行保温。2011年1月25日拉秧。芹菜生长期间的肥水、病虫管理采取常规方法。

定植时及定植后每10 d对芹菜植株的生长情况进行一次调查，直到采收。每次随机从田间选取20株具有代表性的植株作为样品，对其地上部和地下根系质量、地上部展开叶片质量、植株高度、叶片数目、最大叶柄长度、最大叶柄粗度和发生分蘖数目等指标进行测量。植株净质量是指除去根系、枯叶、外展叶和分蘖后的商品菜质量；地上部小叶质量是指植株叶柄上部所有展开的羽状小叶的质量；叶柄长度是指最长一片叶的长度；叶柄粗度测量位置为叶柄第一节距离根茎部位1/3处。

1.3 数据分析

参照戴宏芬等[8]的方法，应用生物统计方法[9]进行果实发育的Logistic生长曲线方程拟合。Logistic生长曲线是“S”形曲线，其方程为∶Y=K/（1＋ae-bx），式中Y为果实质量、纵径、横径等生长量y的估计值，x为果实发育时间，K为发育时间无限延长时的终极生长量，a、b为参数，e为自然对数的底数。Y=K/2时，x=lna/b，这是曲线拐点，表示生长速率从越来越快开始变为越来越慢，是生长的关键时期。

2 结果与分析

2.1 芹菜单株质量的变化

如图1所示，定植后的芹菜经过115 d的生长，单株质量有了明显增加，最终毛质量达到了1 250 g，净质量达到了1 200 g。

通过计算，分别得到单株毛质量和净质量的Logistic生长曲线。毛质量生长曲线方程为∶y=1 537.974 4/（1＋112.048 3 e-0.0508x）。生长发育时间x和y（毛质量）的相关系数为-0.986 0，说明单株毛质量生长发育符合Logistic曲线方程，其生长呈单“S”曲线，拐点是（92.820 0，768.987 2）。说明在定植第93天后单株毛质量生长开始由快变慢，此时的毛质量能达到 768.987 2 g。y（净质量）=1 527.301 6/（1＋112.297 8 e-0.0495x），相关系数为-0.986 1，其拐点是（95.306 1，763.650 8），说明在定植第 96 天后单株净质量生长开始变慢，此时的净质量能达到763.650 8 g。从Logistic方程可以看出，如果栽培条件适合，此品种的理论单株质量可以达到1 538 g。

2.2 芹菜植株小叶生长动态变化

芹菜植株小叶总质量与植株质量的增加趋势比较一致（图2），植株生长曲线也符合Logistic方程，整个生长过程呈“S”形，相关系数为-0.962 5。其Logistic 方程为∶y=332.067 0/（1＋31.1733 e-0.0322x），其拐点是（106.825 3，166.033 5），说明在定植后的第107天开始小叶的质量生长开始变慢，此时的质量是 166.033 5 g。

图1 YZ09-14芹菜定植后植株质量变化动态

图2 YZ09-14芹菜定植后植株小叶平均质量变化动态

图3 YZ09-14芹菜定植后植株高度变化动态

2.3 芹菜植株高度生长动态变化

从图3可以看出，经过115 d的生长，植株的平均高度有了明显的增加，最后达到87 cm。

经过分析，植株生长曲线符合Logistic方程，整个生长过程呈“S”形，相关系数为-0.995 6。其 Logistic 方程为∶y=86.8608/（1＋5.369 7 e-0.0344x），其拐点是（48.811 5，43.430 4），说明在定植后的第 49 天开始，株高生长开始变慢，此时的高度是43.430 4 cm。

2.4 芹菜叶柄长度生长动态变化

从图4可以看出，植株的叶柄长度有了明显的增加。第一节叶柄长度达到了38 cm，第二节叶柄长度达到了19 cm。

经过分析，得到的Logistic生长曲线分别为∶y（第一叶柄长）=39.529 2/（1＋6.689 8 e-0.0404x），相关系数为-0.982 2；y（第二叶柄长）=20.455 3/（1＋6.038 5 e-0.0348x），相关系数为-0.984 3。

从曲线可以得出，2个方程的拐点分别是（47.051 7，19.764 6）和（51.635 0，10.227 7），说明第一叶柄长在定植后第48天开始生长从快变慢，此时的长度是19.764 6 cm；第二叶柄长在定植后第52天开始生长变慢，其长度为10.227 7 cm。

2.5 芹菜叶柄粗度生长动态变化

从图5中可以看出，芹菜叶柄的宽度和厚度都有了明显的增加，最后分别达到了 24.9，20.1 mm。

经过分析，得到的logistic生长曲线分别为∶y（叶柄宽）=32.048 9/（1＋7.590 0 e-0.0267x），相关系数为-0.986 5；y（叶柄厚）=23.966 7/（1＋7.428 2 e-0.0296x），相关系数为-0.984 8。

从曲线可以得出，2个方程的拐点分别是（76.029 6，16.024 4）和（67.860 1，11.983 4）。说明叶柄粗在定植后第76天开始生长从快变慢，其粗度是16.024 4 mm；叶柄厚在定植后第68天开始生长变慢，其厚度是 11.983 4 cm。

2.6 芹菜叶片数生长动态变化

从图6中可以看出，芹菜叶片数有了明显的增加，最后达到了13片。

其叶片数和生长天数的相关方程为∶y=22/（1＋2.009 e-0.0097x），相关系数为-0.983 3，其拐点为（73.006 8，11），说明在定植后第 73 天开始植株的叶片数生长变慢，此时叶片数为11片。

图4 YZ09-14芹菜定植后植株叶柄长度变化动态

图5 YZ09-14芹菜定植后植株叶柄粗度变化动态

图6 YZ09-14芹菜定植后植株叶片数变化动态

图7 YZ09-14芹菜定植后植株平均分蘖数变化动态

2.7 芹菜分蘖数生长动态变化

试验还对芹菜的分蘖数量变化进行了调查，结果见图7。从图中可以看出，YZ09-14的分蘖在0～4个变化，平均分蘖数是2.54个。

3 结论与讨论

①对芹菜品种YZ09-14的植株质量、高度、叶柄长度、叶柄粗度和叶片数等生长发育状况进行分析，可以发现，其生长规律可以用Logistic生长曲线拟合，表现为单“S”曲线。对植株的质量来说，一般定植后的第93天左右是其生长的拐点，此时植株的生长由快变慢，可以在此时考虑采收。但是结合市场需要和肥水条件，可以适当地延长采收期，以增加产量。对植株的高度来说，其生长的拐点在第49天左右；叶柄粗度的生长拐点出现在68～76 d，说明此期间是芹菜叶柄生长的关键时期；而芹菜叶片数的拐点出现在第73天左右。由此可知，冬季日光温室芹菜的关键生长期应该是在其定植后第50～100天，在这个时期内应该加强肥水管理，做好棚室的保温工作，以提高芹菜的产量和质量。因此，为了增加生产效益，应该根据上市时间和棚室情况把芹菜最关键的这50 d放在最适合的时期内。

②芹菜品种YZ09-14的植株特性为单株毛质量 1 250 g，净质量 1 200 g，高度 80 cm，最长叶柄第一节长38 cm，最长叶柄平均粗度和厚度分别为24.9 mm 和 20.1 mm，平均叶片数 13 片，平均分蘖数 2.54 个。

③冬茬日光温室芹菜生长与春茬大棚芹菜生长相比，生长所需要的时间增长，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左右即可达到采收标准[10]，同样的生长量，冬季芹菜耗费的时间是春茬芹菜的2倍，冬茬芹菜没有抽薹的问题，而春茬芹菜必须注意控制抽薹。因此冬季日光温室芹菜种植需要加强肥水的管理，克服生长周期过长而导致的衰老和病虫害等问题，使植株能持续生长。

④YZ09-14与天津地区冬季日光温室常用品种YZ09-16[11]相比，质量的拐点延长了3 d，粗度的拐点延长了13 d，高度的拐点减少了1 d。说明该品种能生长得更长，而株高相对矮，更适合冬季日光温室栽培。

[1]林玲.夏季芹菜无公害高产栽培技术[J].广西农学报，2005（5）∶44-46.

[2]吴细卿，朱德蔚，郑向红，等.我国芹菜品种类型及利用初探[J].作物品种资源，1990（2）∶9-11.

[3]王久兴.蔬菜病虫害诊治原色图谱绿叶菜类分册 [M].北京∶科技文献出版社，2004∶9-10.

[4]农业部.2005年全国各地蔬菜播种面积和产量[J].中国蔬菜，2007（1）∶40-41.

[5]农业部.2004年全国各地蔬菜播种面积和产量[J].中国蔬菜，2006（1）∶43-44.

[6]高国训.芹菜栽培与病虫害防治[M].天津∶天津科技翻译出版公司，2009∶1-2.

[7]李盛萱.蔬菜商品学[M].北京∶中国农业出版社，1994∶30.

[8]戴宏芬，邱燕萍，李荣，等.储良龙眼果实发育的Logistic生长曲线方程[J].广东农业科学，2006（3）∶15-18.

[9]李春喜.生物统计学[M].北京∶科学出版社，1997∶131-133.

[10]朱鑫，高国训，靳力争，等.早春大棚芹菜生长动态规律研究[J].长江蔬菜，2010（6）∶19-22.

[11]朱鑫，高国训，陆子梅，等.冬季日光温室芹菜的生长模型研究[J].北方园艺，2011（13）∶61-64.