芹菜和结球莴苣春夏季设施幼苗主要生长指标与有效积温研究

陈子敬徐 强王艳芳曹之富王 倩*

（1中国农业大学园艺学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2北京市农业技术推广站，北京 100029）

芹菜和结球莴苣春夏季设施幼苗主要生长指标与有效积温研究

陈子敬1徐 强1王艳芳2曹之富2王 倩1*

（1中国农业大学园艺学院，设施蔬菜生长发育调控北京市重点实验室，北京 100193；2北京市农业技术推广站，北京 100029）

以芹菜品种文图拉（西芹）和结球莴苣品种铁人为试材，测定不同苗龄芹菜、结球莴苣幼苗的生长指标及生理指标，研究芹菜和结球莴苣幼苗的生长规律及与有效积温之间的关系。结果表明：芹菜幼苗前期生长缓慢，四叶期后生长速度加快；结球莴苣幼苗子叶期至四叶期快速生长，之后趋缓。芹菜幼苗的叶绿素SPAD值、POD活性呈持续增长的态势，根系活力、CAT活性生长后期趋于平稳；结球莴苣幼苗的叶绿素SPAD值、根系活力、POD活性均呈先增加后降低的趋势，CAT活性先小幅下降、后持续增长，SOD活性出现两次高峰。芹菜育苗阶段的有效积温为949.0 ℃·d，子叶期和五叶期增幅较大；结球莴苣育苗阶段的有效积温为502.9 ℃·d，各时期增长平稳。综上，芹菜幼苗适宜的定植时期为四叶期，结球莴苣幼苗适宜的定植时期为五叶期。

芹菜；结球莴苣；生长指标；有效积温

结球莴苣（Lactuca sativa L. var. capitata L.）又名结球生菜，因其风味独特、营养价值高，深受广大消费者的喜爱；同时其品种丰富，栽培措施简单，对各个季节的适应能力均较强，在栽培时较容易做到不施用农药，近年来各地生产面积迅速扩大。

芹菜（Apium gravelens L.）栽培在我国分布广泛、历史悠久，其营养价值高、清香爽口，有增进食欲、降压利尿等保健效果。根据叶柄形态的不同，可分为本芹（叶柄细长类型）和西芹（叶柄肥厚类型）。其中，西芹叶柄宽、厚，纤维少，香味较淡，产量更高，在我国北方地区普遍栽培。

近年来，随着人们对芹菜、结球莴苣需求量的日益增大，对于各种环境胁迫下芹菜、结球莴苣的生长研究多种多样（高青海和葛文春，2011；陈宝悦 等，2014；王艳芳 等，2014），但在生长规律方面的研究比较少，而且多是关于从定植后到收获这一阶段的研究（高国训，2009）。随着蔬菜育苗产业的发展，叶菜类蔬菜集约化育苗也越来越受到重视（陈殿奎，2000；王艳，2006）。本试验通过对不同苗龄芹菜、结球莴苣幼苗各生长指标及生理指标的测定，研究芹菜和结球莴苣幼苗的生长规律及与有效积温之间的关系，以期为生产中更好地掌握和确定芹菜、结球莴苣在育苗阶段所处的状态和定植时间提供理论参考。

1 材料与方法

1.1试验材料

供试芹菜品种为文图拉（西芹），种子购于北京北农种业有限公司；供试结球莴苣品种为铁人，种子购于北京鼎丰现代农业发展有限公司。育苗基质采用河北大厂基质，基本成分为草炭∶蛭石= 2 V∶1 V；育苗盘规格为128穴。

1.2试验方法

2014年5月6日，在北京小汤山特菜育苗基地温室内播种育苗，每穴播1粒种子，每种蔬菜播种30盘；育苗管理同常规生产。分别在芹菜、结球莴苣幼苗子叶期、一叶期、二叶期、三叶期、四叶期、五叶期（大于50%的幼苗达到）取样，具体取样时间见表1；每时期取样3盘，每盘随机取10株幼苗，3次重复。同期在温室内安装温室娃娃（MHY-11526，北京美华仪科技有限公司），监控温室内各气象数据，计算芹菜、结球莴苣育苗阶段的有效积温。

表1 芹菜和结球莴苣幼苗取样时间

1.3项目测定

芹菜叶长：最大叶叶柄基部到顶端的长度；芹菜叶柄长：最大叶叶柄基部至叶脉分叉处的长度；芹菜叶柄宽：最大叶叶柄由下向上1/3处的宽度。结球莴苣株高：子叶节到生长点的长度；结球莴苣茎粗：第1节中间部位的直径；结球莴苣节间长：株高/节数。地上部、地下部鲜质量：将幼苗分成地上部和地下部两部分，洗净，擦去多余水分，称质量；地上部、地下部干质量：105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干48 h，称质量。叶面积、总根长、总根表面积、总根体积：采用Epson 700扫描、WINRHIZO扫描软件测定；叶绿素含量：采用手持式叶绿素仪（SPAD-502PlU）测定全株所有叶片叶绿素相对值，取平均值；根系活力采用TTC法测定；SOD活性测定采用氮蓝四唑法，POD活性测定采用愈创木酚法，CAT活性测定采用过氧化氢法；MDA含量采用硫代巴比妥酸法测定（刘永军 等，2002）。

根冠比（RSR）=地下部干质量/地上部干质量

结球莴苣壮苗指数（SI）=茎粗/株高×全株干质量

芹菜壮苗指数（SI）=（叶柄宽/叶长+地下部鲜质量/地上部鲜质量）×全株干质量

有效积温（K）=N（T-C）

式中，K为植物完成某生育阶段所需总热量；N为完成某发育阶段所需天数；T为发育期间平均温度；C为该植物的发育阈值温度（芹菜发育阈值温度为5 ℃，结球莴苣为8 ℃）。

1.4数据处理

采用Excel 2007软件对试验数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1芹菜幼苗生长规律

由表2可知，芹菜幼苗的叶长、叶柄长、叶柄宽、叶面积以及地上部干、鲜质量均为前期增长较慢，从四叶期开始迅速增长。如地上部干质量从子叶期到三叶期仅从0.68 mg·株-1增长到11.80 mg·株-1，而四叶期增长到52.81 mg·株-1，五叶期为192.53 mg·株-1。

由表3可知，芹菜幼苗的总根长、总根表面积、总根体积、地下部干鲜质量以及壮苗指数均为前期增长较慢，从四叶期开始迅速增长。如地下部干质量从子叶期到三叶期仅从0.19 mg·株-1增长到1.02 mg·株-1，而四叶期增长到7.84 mg·株-1，五叶期为33.78 mg·株-1。根冠比与幼苗各生长时期无相关性，在一叶期达到最高值，为0.378 8；三叶期最低，为0.086 4。

由表4可知，芹菜幼苗的叶绿素SPAD值、POD活性和MDA含量均随植株生长呈逐渐增加的趋势；根系活力在子叶期较低，只有2.93 mg· g-1·h-1，一叶期到五叶期稳定在3.25～3.88 mg· g-1·h-1范围内；CAT活性随植株生长呈先升高后降低的趋势，在三叶期达到最高值5.89 U·g-1· min-1，最小值出现在子叶期；SOD活性随植株生长呈先升后降再升高的趋势，在二叶期达到最高值818.85 U·g-1·h-1。

2.2结球莴苣幼苗生长规律

由表5可知，结球莴苣幼苗的叶面积及地上部干、鲜质量从子叶期到四叶期一直呈明显上升的趋势，四叶期到五叶期增速减缓。如地上部干质量从子叶期到四叶期由1.40 mg·株-1迅速增长到95.91 mg·株-1，而五叶期仅为98.02 mg·株-1。

由表6可知，结球莴苣幼苗的总根长、总根表面积和总根体积都随植株生长呈明显上升的趋势，如总根长从子叶期的8.51 cm·株-1增长到五叶期的223.35 cm·株-1；地下部干、鲜质量均在一叶期和四叶期有一次明显的增长；根冠比在子叶期和一叶期较高，二叶期到五叶期逐渐降低。

表2 芹菜幼苗地上部生长指标

表3 芹菜幼苗地下部生长指标

表4 芹菜幼苗生理生化指标

表5 结球莴苣幼苗地上部生长指标

由表7可知，结球莴苣幼苗的叶绿素SPAD值、根系活力、POD活性均随植株生长呈先上升后降低的趋势，其中叶绿素SPAD值和根系活力均在三叶期达到最高值（32.40、2.05 mg·g-1·h-1），POD活性在二叶期达到最高值（1.73 U·g-1·min-1）；CAT活性在一叶期略有降低，然后随植株生长呈逐渐上升的趋势，在五叶期达到最高值12.40 U· g-1·min-1；SOD活性和MDA含量呈完全相反的变化趋势，分别在二叶期和四叶期达到最高值，分别为888.59 U·g-1·h-1和7.72 mmol·g-1。

表6 结球莴苣幼苗地下部生长指标

表7 结球莴苣幼苗生理生化指标

2.3芹菜和结球莴苣育苗阶段的有效积温

由表8可知，芹菜幼苗的育苗天数为52 d，其中子叶期和五叶期占时较长，分别为16 d和13 d，是其他时期的2～3倍；育苗过程中，温室内平均温度和空气湿度略有上升，但变化幅度不大；子叶期和五叶期的有效积温增长幅度较大，子叶期为257.1 ℃·d，五叶期比四叶期增加了263.4 ℃·d，其他各时期有效积温增长平稳。

表8 芹菜育苗阶段的有效积温

由表9可知，结球莴苣幼苗的育苗天数为29 d，从子叶期、一叶期的6～7 d逐渐减少至五叶期的3 d；育苗过程中，温室内平均温度从子叶期的19.1 ℃逐渐升高至五叶期的22.3 ℃，空气湿度从子叶期的70.2%下降到五叶期的68.4%；各时期的有效积温增长平稳，但总量仅为芹菜的一半。

表9 结球莴苣育苗阶段的有效积温

3 结论与讨论

本试验结果表明，芹菜幼苗各生长指标均表现为从子叶期到三叶期缓慢增长，四叶期开始快速增长。朱鑫等（2006）研究表明，芹菜的生长规律呈“S”形曲线，在快速增长期的初始阶段进行定植有利于芹菜幼苗更好地适应新环境、快速增长。随着芹菜幼苗的生长，叶绿素的积累不断增加；根系活力趋于稳定；SOD、CAT、POD活性整体呈上升趋势，说明植株的抗氧化能力不断提高；而MDA含量的逐渐增加说明芹菜幼苗的生物膜在不断衰老。

结球莴苣幼苗各生长指标前期增幅较大，后期趋于平稳，从五叶期开始出现了叶片脱落的现象，而且穴盘内的空间明显不足，说明育苗阶段应该结束了。叶绿素SPAD值、根系活力、POD活性均随着结球莴苣幼苗生长呈现先升高后降低的趋势，说明结球莴苣幼苗在二、三叶期生理生化特性达到一个高峰；另外，CAT活性先小幅下降、后稳步上升，SOD活性出现两次高峰，可能是由于光照、温度、水分等外部环境因素对植株造成一定胁迫而产生的（Badawi et al.，2004）；MDA含量基本稳定，表明结球莴苣幼苗的生物膜老化现象并不明显。

一般而言，植物的茎叶、根系等部位的生长量越大，其对应的有效积温也就越高（史纪安 等，2009）。本试验中，芹菜幼苗在子叶期和五叶期的占时较长，有效积温增幅较大，相应的幼苗生长量也较大；而结球莴苣各时期所需天数逐渐减少，有效积温的增幅也逐渐减小，相应的幼苗生长量的增幅也逐渐减小。说明，当温室内环境条件稳定时，幼苗生长量和有效积温呈正相关。

综上所述，芹菜幼苗适宜的定植时期为四叶期，结球莴苣幼苗适宜的定植时期为五叶期。

陈宝悦，曹玲，王艳芳，陈子敬，徐强，王倩．2014．NaCl胁迫对芹菜生长、生理生化特性及品质的影响．华北农学报，（12）：218-222．

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刘永军，郭守华，杨晓玲．2002．植物生理生化实验．北京：中国农业科技出版社：111-114，145-150，155-156．

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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

陈子敬，女，博士研究生，主要从事蔬菜种子与栽培生理方面的研究，E-mail：chenzijing@cau.edu.cn

*通讯作者（Corresponging author）王倩，女，教授，博士生导师，主要从事蔬菜种子与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

现代农业产业技术体系北京市叶类蔬菜创新团队专项（blvt-08）