冬棗果實生長規律Logistic模型研究

摘要：以鄂北冬棗為材料，通過物候觀測和果實生長動態測定，采用Logistic曲線對其果實生長動態測定值進行了擬合，并對擬合結果進行分析和驗證。結果表明，鄂北冬棗果實縱徑、橫徑、單果重與果實發育時間之間，單果重與果實橫徑、縱徑之間的關系均與Logistic模型高度吻合，回歸方程統計檢驗均達極顯著水平；根據所擬合的Logistic曲線的兩個特征點，將果實生長過程劃分為生長初期、快速生長期和穩定生長期3個階段，為確定冬棗不同階段栽培管理措施提供了參考依據。

關鍵詞：冬棗；果實發育；Logistic模型

中圖分類號：S665.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）05-1114-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.022

Abstract：Taking winter jujube in northern Hubei province as experimental material， through phonological observation and growth dynamic determination of fruits， the dynamic measurements of growth were fitted by Logistic model. The fitting results were analyzed and confirmed. The results showed that the relationships between longitudinal diameter， transverse diameter， fruit weight and development time of fruit， and the relationships between fruit weight， transverse diameter and longitudinal diameter were highly consistent with the Logistic model. The statistical test of regression equation reached significant level. Based on two feature points of fitted logistic curve， the growth process of fruit was divided into three periods including initial-growth period，fast-growth period and stable-growth period. It will provide a reference for determining the management measures of different periods.

Key words： winter jujube； fruit development； Logistic model

冬棗果實形態獨特，果面光滑細膩，皮薄肉脆，細膩多汁，營養豐富，含有人體所需的18種氨基酸和多種維生素，被譽為“活維生素丸”。孝感市1999年底引種了山東沾化冬棗進行了小面積試種，取得了成功，近幾年隨著市場需求量的增大和經濟效益的增加，冬棗的栽培面積迅速擴大，產量逐年增加。關于冬棗育苗、栽培、采后生理等研究已有報道，采用生物統計學中常用的Logistic曲線對果實生長發育曲線進行擬合在核桃果實[1]、南豐蜜橘果實[2]、龍眼果實[3]、番茄果實[4]等的生長動態擬合中有報道，而在冬棗中還未見報道。為此，以孝昌縣冬棗基地栽培的冬棗為材料，通過物候觀測和果實生長動態測定，采用Logistic曲線對其果實生長動態測定值進行擬合，并計算出果實生長的各個時間段，利用該模型研究冬棗果實的生長規律，對制定栽培管理方案，為確定不同階段冬棗栽培管理措施提供了參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點設在湖北孝昌縣冬棗基地，該處屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年降雨量1 130 mm左右，年均氣溫16.1 ℃，極端最高氣溫42.5 ℃，極端最低氣溫 -3.5 ℃，年均日照時間2 150 h左右，年均無霜期248 d。試驗地為崗地，土壤性質為黃棕壤土。

1.2 試驗材料和方法

供試材料為10年生冬棗，株行距2 m×3 m，南北行向，樹勢健壯，常規管理。選擇生長發育良好及長勢、花期一致的為試驗樹，每隔10 d分別從每株樹體東、南、西、北4個方位高度一致的中部外圍果枝上取均勻一致的果實50個，一直到果實成熟。用游標卡尺測量果實縱徑、橫徑，并用稱重法測鮮果重，取平均值。

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 冬棗果實縱徑、橫徑、重量生長發育過程

由圖1可知，在冬棗果實生長發育過程中，縱徑、橫徑及果實重量隨時間的變化趨勢基本一致，均呈慢—快—慢的“S”形曲線。在同一時期果實的生長量存在一定差異，且縱徑生長量始終大于橫徑的生長量。

2.2 冬棗果實生長動態的回歸模型分析

2.3 冬棗果實生長階段的劃分

根據t1、t2所對應的日期，可將冬棗果實生長過程初步劃分為以下3個階段：生長初期、快速生長期和穩定生長期（表3）。在生長初期，果實生長速度較慢；在快速生長期，果實生長速度明顯加快，應加強管理，保證肥、水及時供應，以滿足果實生長所需；在穩定生長期，果實生長速度明顯減緩，并逐漸停止，果實形狀與大小基本定型，主要表現為果實內部生理變化，營養物質快速積累，直至果實成熟。

2.4 冬棗單果重和果實縱、橫徑間回歸模型分析

通過對單果重和果實橫徑、縱徑之間的折線圖分析，2個折線圖均符合“S”形曲線變化規律，生長量呈單峰曲線（圖3）。從圖3可以看出，觀察值數據點和擬合曲線高度吻合，同時也證明采用Logistic曲線擬合果實單果重與其果實橫徑、縱徑之間的關系有效，可以通過果實橫徑和縱徑來預測單果重。

用DPS軟件中的Logistic模型對單果重（y）隨果實橫徑（x1）、縱徑（x2）動態變化進行擬合，其回歸模型見表4。從表4可以看出，模型均達極顯著水平，說明果實單果重與果實橫徑、縱徑之間存在著極顯著的非線性回歸關系。

3 小結與討論

冬棗果實縱徑、橫徑及單果重隨生長量與其生長時間的變化趨勢基本一致，均呈慢—快—慢的“S”形曲線，且縱徑生長量始終大于橫徑的生長量。運用一元非線型回歸模型—邏輯斯諦模型擬合了冬棗果實橫徑、縱徑、單果重與生長時間之間的關系。經檢驗，所擬合的Logistic模型的有效度均很高，決定系數R2分別為0.997 4、0.998 2和0.994 1，回歸方程統計檢驗均達到極顯著水平。

根據所擬合的Logistic曲線的兩個特征點，可將冬棗果實生長過程劃分為生長初期、快速生長期和穩定生長期3個階段，實際生產中可根據不同階段的生長特點采用相應的栽培管理措施。用Logistic曲線擬合果實重量與其果實橫徑、縱徑之間的關系達極顯著水平，可以通過果實橫徑和縱徑來預測單果重。冬棗果實生長發育與環境條件的相關性有待進一步觀測和研究。

參考文獻：

[1] 薄穎生，翟梅枝，毛富春，等.“西林3號”核桃果實生長規律Logistic模型研究[J].北方園藝，2012（4）：25-27

[2] 徐回林，陳金印，辜青青，等.基于Logistic模型研究南豐蜜橘（Citrus reticulata Blanco）果實的生長動態[J].江西農業大學學報，2010，32（6）：1131-1135.

[3] 戴宏芬，邱燕萍，李 榮，等.儲良龍眼果實發育的Logistic生長曲線方程[J].廣東農業科學，2006（3）：15-17.

[4] 楊麗麗，王一鳴，康孟珍，等.基于修正logistic模型的番茄單個果實生長規律模擬[J].農業機械學報，2008，39（11）：81-84.

[5] 張連翔，劉學增.邏輯斯諦曲線上兩個重要特征點的分析及其應用[J].河北林學院學報，1992（2）：154-158.