芹菜和結(jié)球萵苣春夏季設(shè)施幼苗主要生長指標(biāo)與有效積溫研究

陳子敬徐 強(qiáng)王艷芳曹之富王 倩*

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，設(shè)施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

芹菜和結(jié)球萵苣春夏季設(shè)施幼苗主要生長指標(biāo)與有效積溫研究

陳子敬1徐 強(qiáng)1王艷芳2曹之富2王 倩1*

（1中國農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，設(shè)施蔬菜生長發(fā)育調(diào)控北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2北京市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，北京 100029）

以芹菜品種文圖拉（西芹）和結(jié)球萵苣品種鐵人為試材，測定不同苗齡芹菜、結(jié)球萵苣幼苗的生長指標(biāo)及生理指標(biāo)，研究芹菜和結(jié)球萵苣幼苗的生長規(guī)律及與有效積溫之間的關(guān)系。結(jié)果表明：芹菜幼苗前期生長緩慢，四葉期后生長速度加快；結(jié)球萵苣幼苗子葉期至四葉期快速生長，之后趨緩。芹菜幼苗的葉綠素SPAD值、POD活性呈持續(xù)增長的態(tài)勢，根系活力、CAT活性生長后期趨于平穩(wěn)；結(jié)球萵苣幼苗的葉綠素SPAD值、根系活力、POD活性均呈先增加后降低的趨勢，CAT活性先小幅下降、后持續(xù)增長，SOD活性出現(xiàn)兩次高峰。芹菜育苗階段的有效積溫為949.0 ℃·d，子葉期和五葉期增幅較大；結(jié)球萵苣育苗階段的有效積溫為502.9 ℃·d，各時(shí)期增長平穩(wěn)。綜上，芹菜幼苗適宜的定植時(shí)期為四葉期，結(jié)球萵苣幼苗適宜的定植時(shí)期為五葉期。

芹菜；結(jié)球萵苣；生長指標(biāo)；有效積溫

結(jié)球萵苣（Lactuca sativa L. var. capitata L.）又名結(jié)球生菜，因其風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)價(jià)值高，深受廣大消費(fèi)者的喜愛；同時(shí)其品種豐富，栽培措施簡單，對各個(gè)季節(jié)的適應(yīng)能力均較強(qiáng)，在栽培時(shí)較容易做到不施用農(nóng)藥，近年來各地生產(chǎn)面積迅速擴(kuò)大。

芹菜（Apium gravelens L.）栽培在我國分布廣泛、歷史悠久，其營養(yǎng)價(jià)值高、清香爽口，有增進(jìn)食欲、降壓利尿等保健效果。根據(jù)葉柄形態(tài)的不同，可分為本芹（葉柄細(xì)長類型）和西芹（葉柄肥厚類型）。其中，西芹葉柄寬、厚，纖維少，香味較淡，產(chǎn)量更高，在我國北方地區(qū)普遍栽培。

近年來，隨著人們對芹菜、結(jié)球萵苣需求量的日益增大，對于各種環(huán)境脅迫下芹菜、結(jié)球萵苣的生長研究多種多樣（高青海和葛文春，2011；陳寶悅 等，2014；王艷芳 等，2014），但在生長規(guī)律方面的研究比較少，而且多是關(guān)于從定植后到收獲這一階段的研究（高國訓(xùn)，2009）。隨著蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，葉菜類蔬菜集約化育苗也越來越受到重視（陳殿奎，2000；王艷，2006）。本試驗(yàn)通過對不同苗齡芹菜、結(jié)球萵苣幼苗各生長指標(biāo)及生理指標(biāo)的測定，研究芹菜和結(jié)球萵苣幼苗的生長規(guī)律及與有效積溫之間的關(guān)系，以期為生產(chǎn)中更好地掌握和確定芹菜、結(jié)球萵苣在育苗階段所處的狀態(tài)和定植時(shí)間提供理論參考。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試芹菜品種為文圖拉（西芹），種子購于北京北農(nóng)種業(yè)有限公司；供試結(jié)球萵苣品種為鐵人，種子購于北京鼎豐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。育苗基質(zhì)采用河北大廠基質(zhì)，基本成分為草炭∶蛭石= 2 V∶1 V；育苗盤規(guī)格為128穴。

1.2試驗(yàn)方法

2014年5月6日，在北京小湯山特菜育苗基地溫室內(nèi)播種育苗，每穴播1粒種子，每種蔬菜播種30盤；育苗管理同常規(guī)生產(chǎn)。分別在芹菜、結(jié)球萵苣幼苗子葉期、一葉期、二葉期、三葉期、四葉期、五葉期（大于50%的幼苗達(dá)到）取樣，具體取樣時(shí)間見表1；每時(shí)期取樣3盤，每盤隨機(jī)取10株幼苗，3次重復(fù)。同期在溫室內(nèi)安裝溫室娃娃（MHY-11526，北京美華儀科技有限公司），監(jiān)控溫室內(nèi)各氣象數(shù)據(jù)，計(jì)算芹菜、結(jié)球萵苣育苗階段的有效積溫。

表1 芹菜和結(jié)球萵苣幼苗取樣時(shí)間

1.3項(xiàng)目測定

芹菜葉長：最大葉葉柄基部到頂端的長度；芹菜葉柄長：最大葉葉柄基部至葉脈分叉處的長度；芹菜葉柄寬：最大葉葉柄由下向上1/3處的寬度。結(jié)球萵苣株高：子葉節(jié)到生長點(diǎn)的長度；結(jié)球萵苣莖粗：第1節(jié)中間部位的直徑；結(jié)球萵苣節(jié)間長：株高/節(jié)數(shù)。地上部、地下部鮮質(zhì)量：將幼苗分成地上部和地下部兩部分，洗凈，擦去多余水分，稱質(zhì)量；地上部、地下部干質(zhì)量：105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干48 h，稱質(zhì)量。葉面積、總根長、總根表面積、總根體積：采用Epson 700掃描、WINRHIZO掃描軟件測定；葉綠素含量：采用手持式葉綠素儀（SPAD-502PlU）測定全株所有葉片葉綠素相對值，取平均值；根系活力采用TTC法測定；SOD活性測定采用氮藍(lán)四唑法，POD活性測定采用愈創(chuàng)木酚法，CAT活性測定采用過氧化氫法；MDA含量采用硫代巴比妥酸法測定（劉永軍 等，2002）。

根冠比（RSR）=地下部干質(zhì)量/地上部干質(zhì)量

結(jié)球萵苣壯苗指數(shù)（SI）=莖粗/株高×全株干質(zhì)量

芹菜壯苗指數(shù)（SI）=（葉柄寬/葉長+地下部鮮質(zhì)量/地上部鮮質(zhì)量）×全株干質(zhì)量

有效積溫（K）=N（T-C）

式中，K為植物完成某生育階段所需總熱量；N為完成某發(fā)育階段所需天數(shù)；T為發(fā)育期間平均溫度；C為該植物的發(fā)育閾值溫度（芹菜發(fā)育閾值溫度為5 ℃，結(jié)球萵苣為8 ℃）。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1芹菜幼苗生長規(guī)律

由表2可知，芹菜幼苗的葉長、葉柄長、葉柄寬、葉面積以及地上部干、鮮質(zhì)量均為前期增長較慢，從四葉期開始迅速增長。如地上部干質(zhì)量從子葉期到三葉期僅從0.68 mg·株-1增長到11.80 mg·株-1，而四葉期增長到52.81 mg·株-1，五葉期為192.53 mg·株-1。

由表3可知，芹菜幼苗的總根長、總根表面積、總根體積、地下部干鮮質(zhì)量以及壯苗指數(shù)均為前期增長較慢，從四葉期開始迅速增長。如地下部干質(zhì)量從子葉期到三葉期僅從0.19 mg·株-1增長到1.02 mg·株-1，而四葉期增長到7.84 mg·株-1，五葉期為33.78 mg·株-1。根冠比與幼苗各生長時(shí)期無相關(guān)性，在一葉期達(dá)到最高值，為0.378 8；三葉期最低，為0.086 4。

由表4可知，芹菜幼苗的葉綠素SPAD值、POD活性和MDA含量均隨植株生長呈逐漸增加的趨勢；根系活力在子葉期較低，只有2.93 mg· g-1·h-1，一葉期到五葉期穩(wěn)定在3.25～3.88 mg· g-1·h-1范圍內(nèi)；CAT活性隨植株生長呈先升高后降低的趨勢，在三葉期達(dá)到最高值5.89 U·g-1· min-1，最小值出現(xiàn)在子葉期；SOD活性隨植株生長呈先升后降再升高的趨勢，在二葉期達(dá)到最高值818.85 U·g-1·h-1。

2.2結(jié)球萵苣幼苗生長規(guī)律

由表5可知，結(jié)球萵苣幼苗的葉面積及地上部干、鮮質(zhì)量從子葉期到四葉期一直呈明顯上升的趨勢，四葉期到五葉期增速減緩。如地上部干質(zhì)量從子葉期到四葉期由1.40 mg·株-1迅速增長到95.91 mg·株-1，而五葉期僅為98.02 mg·株-1。

由表6可知，結(jié)球萵苣幼苗的總根長、總根表面積和總根體積都隨植株生長呈明顯上升的趨勢，如總根長從子葉期的8.51 cm·株-1增長到五葉期的223.35 cm·株-1；地下部干、鮮質(zhì)量均在一葉期和四葉期有一次明顯的增長；根冠比在子葉期和一葉期較高，二葉期到五葉期逐漸降低。

表2 芹菜幼苗地上部生長指標(biāo)

表3 芹菜幼苗地下部生長指標(biāo)

表4 芹菜幼苗生理生化指標(biāo)

表5 結(jié)球萵苣幼苗地上部生長指標(biāo)

由表7可知，結(jié)球萵苣幼苗的葉綠素SPAD值、根系活力、POD活性均隨植株生長呈先上升后降低的趨勢，其中葉綠素SPAD值和根系活力均在三葉期達(dá)到最高值（32.40、2.05 mg·g-1·h-1），POD活性在二葉期達(dá)到最高值（1.73 U·g-1·min-1）；CAT活性在一葉期略有降低，然后隨植株生長呈逐漸上升的趨勢，在五葉期達(dá)到最高值12.40 U· g-1·min-1；SOD活性和MDA含量呈完全相反的變化趨勢，分別在二葉期和四葉期達(dá)到最高值，分別為888.59 U·g-1·h-1和7.72 mmol·g-1。

表6 結(jié)球萵苣幼苗地下部生長指標(biāo)

表7 結(jié)球萵苣幼苗生理生化指標(biāo)

2.3芹菜和結(jié)球萵苣育苗階段的有效積溫

由表8可知，芹菜幼苗的育苗天數(shù)為52 d，其中子葉期和五葉期占時(shí)較長，分別為16 d和13 d，是其他時(shí)期的2～3倍；育苗過程中，溫室內(nèi)平均溫度和空氣濕度略有上升，但變化幅度不大；子葉期和五葉期的有效積溫增長幅度較大，子葉期為257.1 ℃·d，五葉期比四葉期增加了263.4 ℃·d，其他各時(shí)期有效積溫增長平穩(wěn)。

表8 芹菜育苗階段的有效積溫

由表9可知，結(jié)球萵苣幼苗的育苗天數(shù)為29 d，從子葉期、一葉期的6～7 d逐漸減少至五葉期的3 d；育苗過程中，溫室內(nèi)平均溫度從子葉期的19.1 ℃逐漸升高至五葉期的22.3 ℃，空氣濕度從子葉期的70.2%下降到五葉期的68.4%；各時(shí)期的有效積溫增長平穩(wěn)，但總量僅為芹菜的一半。

表9 結(jié)球萵苣育苗階段的有效積溫

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，芹菜幼苗各生長指標(biāo)均表現(xiàn)為從子葉期到三葉期緩慢增長，四葉期開始快速增長。朱鑫等（2006）研究表明，芹菜的生長規(guī)律呈“S”形曲線，在快速增長期的初始階段進(jìn)行定植有利于芹菜幼苗更好地適應(yīng)新環(huán)境、快速增長。隨著芹菜幼苗的生長，葉綠素的積累不斷增加；根系活力趨于穩(wěn)定；SOD、CAT、POD活性整體呈上升趨勢，說明植株的抗氧化能力不斷提高；而MDA含量的逐漸增加說明芹菜幼苗的生物膜在不斷衰老。

結(jié)球萵苣幼苗各生長指標(biāo)前期增幅較大，后期趨于平穩(wěn)，從五葉期開始出現(xiàn)了葉片脫落的現(xiàn)象，而且穴盤內(nèi)的空間明顯不足，說明育苗階段應(yīng)該結(jié)束了。葉綠素SPAD值、根系活力、POD活性均隨著結(jié)球萵苣幼苗生長呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，說明結(jié)球萵苣幼苗在二、三葉期生理生化特性達(dá)到一個(gè)高峰；另外，CAT活性先小幅下降、后穩(wěn)步上升，SOD活性出現(xiàn)兩次高峰，可能是由于光照、溫度、水分等外部環(huán)境因素對植株造成一定脅迫而產(chǎn)生的（Badawi et al.，2004）；MDA含量基本穩(wěn)定，表明結(jié)球萵苣幼苗的生物膜老化現(xiàn)象并不明顯。

一般而言，植物的莖葉、根系等部位的生長量越大，其對應(yīng)的有效積溫也就越高（史紀(jì)安 等，2009）。本試驗(yàn)中，芹菜幼苗在子葉期和五葉期的占時(shí)較長，有效積溫增幅較大，相應(yīng)的幼苗生長量也較大；而結(jié)球萵苣各時(shí)期所需天數(shù)逐漸減少，有效積溫的增幅也逐漸減小，相應(yīng)的幼苗生長量的增幅也逐漸減小。說明，當(dāng)溫室內(nèi)環(huán)境條件穩(wěn)定時(shí)，幼苗生長量和有效積溫呈正相關(guān)。

綜上所述，芹菜幼苗適宜的定植時(shí)期為四葉期，結(jié)球萵苣幼苗適宜的定植時(shí)期為五葉期。

陳寶悅，曹玲，王艷芳，陳子敬，徐強(qiáng)，王倩．2014．NaCl脅迫對芹菜生長、生理生化特性及品質(zhì)的影響．華北農(nóng)學(xué)報(bào)，（12）：218-222．

陳殿奎．2000．我國蔬菜育苗的現(xiàn)狀問題及發(fā)展趨勢．中國蔬菜，（6）：1-3．

高國訓(xùn)．2009．芹菜栽培與病蟲害防治．天津：天津科技翻譯出版公司：18-22．

高青海，葛文春．2011．硅對芹菜幼苗乙草胺藥害的緩解效應(yīng)．植物保護(hù)，37（4）：112-115．

劉永軍，郭守華，楊曉玲．2002．植物生理生化實(shí)驗(yàn)．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社：111-114，145-150，155-156．

史紀(jì)安，劉玉華，賈志寬．2009．紫花苜蓿地上部干物質(zhì)生長過程與有效積溫的關(guān)系．草業(yè)科學(xué)，26（8）：81-86．

王艷．2006．芹菜工廠化育苗部分關(guān)鍵技術(shù)及穴盤苗水分生理研究〔碩士論文〕．長春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)．

王艷芳，曹玲，陳寶悅．2014．咸淡水交替灌溉對芹菜生長及品質(zhì)的影響．北方園藝，（10）：5-8．

朱鑫，沈火林，程杰山．2006．高溫脅迫對芹菜幼苗生長及生理指標(biāo)的影響．中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，22（2）：225-228．

Badawi G H，Yamauchi Y，Shimada E，Sasaki R，Kawano N，Tanaka K，Tanaka K．2004．Enhanced tolerance to salt stress and water deficit by overexpressing superoxide dismutase in tobacco（Nicotiana tabacum）chloroplasts．Plant Science，166（4）：919-928．

Studies on Main Growing Indices and Effective Accumulation Temperature of Celery and Lettuce in Spring and Summer

CHEN Zi-jing1，XU Qiang1，WANG Yan-fang2，CAO Zhi-fu2，WANG Qian1*
（1College of Horticulture，China Agricultural University，Beijing Key Laboratory of Growth and Developmental Regulation for Protected Vegetable Crops，Beijing 100193，China；2Beijing Agricultural Technology Extending Stations，Beijing 100029，China）

Taking celery‘wentula’（western celery）and lettuce‘tieren’（head lettuce）as experimental materials，the growth indexs and physiology indexs of celery and lettuce seedlings at different stage were measured．Meanwhile，the rule of seedling growth at different stage and correlation with effective accumulation temperature were studied．The results showed that celery seedling grew slowly at early stage but grew quickly later．Lettuce seedling grew quickly from the cotyledon stage to the fourth-leaf stage but grew slowly later．The chlorophyll SPAD and POD activity of celery seedlings had sustainably increased，root activity and CAT activity firstly increased and subsequently became stable．However，in lettuce seedlings，the chlorophyll SPAD，root activity and POD activity showed the tendency of firstly increasing and subsequently decreasing，CAT activity showed a little drop and a sustainable grow，SOD activity had two peak times．Effective accumulation temperature of celery seedlings was 949.0 ℃·d with a large increase at the cotyledon stage and fifth-leaf stage．Effective accumulation temperature of lettuce seedlings was 502.9 ℃·d with a stable increase at each stage．Above all，the most appropriate planting stage for celery seedling is the fourth-leaf stage and for lettuce it is the fifth-leaf stage．

Celery；Lettuce；Growing indice；Effective accumulation temperature

陳子敬，女，博士研究生，主要從事蔬菜種子與栽培生理方面的研究，E-mail：chenzijing@cau.edu.cn

*通訊作者（Corresponging author）王倩，女，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事蔬菜種子與栽培生理方面的研究，E-mail：wangq@cau.edu.cn

2016-05-23；接受日期：2017-01-11

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系北京市葉類蔬菜創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)專項(xiàng)（blvt-08）