金海湘 龚雪 朱报著

大腹异木棉Ceiba insignis又名大福木棉、樱花木棉、南美酒瓶树（South American Bottle Tree），属于木棉科Bombacaceae吉贝属，原产于南美西部，哥伦比亚至阿根廷北部[1～3]，因成年树的树干下部膨大呈酒瓶状而得名。其树干浓绿，树冠伞形，叶色青翠，是南亚热带地区难得的冬季开花乔木，也是庭院绿化和美化、林荫大道建设的优良树种[2]。迄今针对大腹异木棉的研究较少，主要集中在种植技术[4]、生殖细胞发育[5～6]、部分性状的生长规律[2～3]等方面，其中在生长规律方面，仅阙彩霞作关于胸径及冠幅的报道[3]。本文研究侧重的是大腹异木棉苗期株高、地径生长方面的规律，利用Logistic模型对其生长节律进行分析并划分生长阶段，以期科学地指导日常栽培。美丽异木棉Ceiba speciosa与大腹异木棉为同属植物，在多个生物学特性上极为相似且易混淆，其生长规律相关研究[7]对大腹异木棉生长规律的研究存在一定参考价值，但两者原生境、适应温区等习性存在差异[1,7～8]，故美丽异木棉的养护方法并不完全适用于大腹异木棉，因此有必要将二者的生长规律进行对比，提出更适宜大腹异木棉的管养方案。

1 试验地概况

试验地位于广州市南沙区东涌绿艺苗圃（22.8°N，113.5°E），属南亚热带季风性海洋气候，温暖多雨，常年平均气温22.6℃，年平均雨量1 673.1 mm，夏秋常受热带气旋影响，2018年共受到3个台风的影响[9]。种植土壤为一般耕地，经测量pH值为5.71。

2 试验材料与方法

2.1 试验材料和栽培条件

试验苗木为于2017年5月沙床播种萌发，泥炭土种植及正常水分管理的实生苗。苗木种子采集于广州市公共绿地中大腹异木棉个体，样本来源均为同一植株。

试验的种植土壤为一般耕地、土层深厚，pH值5.71～6.12；两周淋水一次，雨天时视土壤情况淋水；一个月施混合肥一次，每次每棵树15～20 g。

2.2 数据收集

选择366株高度约90 cm、地径6 mm以上、长势一致的实生苗，定植于直径80 cm的种植袋中，作为观测样本。自2017年11月10日开始第1次测量，每隔30天测量一次株高、地径，至2018年12月结束。数据收集完成后，去除因台风、病虫害、机械损伤等导致主干折断或损伤严重的样本个体，最终参与分析样本共319株。

2.3 Logistics拟合方法及生长期划分

试验采用Excel和SPSS20软件进行数据分析处理。利用SPSS20版本软件分别对大腹异木棉的株高和地径的生长量作Logistic曲线模型拟合：

式中，y为生长量，x为生长时间，k为特定条件下株高（或地径）生长可能达到的极限值，a、b 为待定系数[10～11]。

得到拟合方程后，模型中植物生长速度存在拐点，可利用该特点划分生长阶段。速度函数2个特征拐点公式：

利用Excel计算出拐点时间，以拐点为参考划分3个生长阶段[11～13]。

2.4 苗木种质鉴定

随机采样5个样本，每个样本取2片完整且健康的叶片，利用张永强等[14]的方法对样本进行种的鉴定，序列分析均在MEGA6.06软件上完成，采用Maximum Parsimony方法构建系统发育树。用于鉴定的4个广州市已报道属内相似物种[14～15]和1个同科属外物种的GenBank序列代码如下：Ceiba crispiflora（HQ658387）、Ceiba ventricosa（KM453172）、 美 丽 异木棉（KF760364）、大腹异木棉（KM488629）、木棉Bombax ceiba（KM453163）。

3 结果与分析

3.1 种质鉴定结果

系统发育树（图1）中样品（unknow sequence）与大腹异木棉的亲缘关系最近，置信度83%，故观测样本为Ceiba insignis。

3.2 株高生长规律年变化

从株高生长规律（表1）得知，2017年11月—2018年3月苗木生长迟缓，基本处于停滞状态；4月之后生长不断加快，至6月出现第1个生长高峰，之后生长速度有所减缓，到8月出现第2次生长高峰；进入9月后生长速度有所减缓，11月时生长缓滞。由此可见，株高的生长并非直线上升，一年中存在1～2次生长迟缓期，生长期持续时间长达7～8个月，存在2次高峰，属于全期生长类型乔木[16]。

图1 苗木样品系统发育树

表1 大腹异木棉实生苗株高生长过程

3.3 地径生长规律年变化

由苗木地径生长规律（表2）得知，2017年11月 —2018年3月，地径生长迟缓；4月开始恢复生长后净生长量持续增长，至8月达到峰值，仅30 d内的净生长量达19.52 mm，之后生长速度减缓，10—11月生长速度回升接近峰值，但仍有差距；进入12月后生长缓慢。地径的生长峰虽比株高略晚，但持续生长时间更长。

3.4 苗期生长模型建立和拟合

一年中，大腹异木棉地径和株高的生长速度均呈现出“慢-快-慢”的规律，生长变化趋势表现为“S”型生长曲线（图2～3），生长特征符合Logistic数学模型拟合条件[13]（表3）。株高、地径的回归统计检验达极显著水平（P<0.01），其实际观测数据和拟合方程吻合度高。

3.5 生长阶段划分

将一年周期内的株高和地径生长各划分为3个生长阶段（表4）。

大腹异木棉苗期实生苗在广州地区环境气候条件下，生长初期维持近4个月，该阶段株高和地径的净生长量分别占一年中总生长量的9.69%和5.31%，此时苗木生长量小，但已逐渐从冬季的缓生状态中恢复。4月中旬至10月中旬为株高和地径的速生期，生长速度较快，净生长量分别占全年的88.83%和78.28%，该阶段的养护水平决定了苗木的质量。当苗木进入生长后期时，株高净生长量仅为1.48%，近乎停滞状态；地径生长量为16.41%，生长速率逐步下降，但仍处于明显生长状态，此时苗木逐渐木质化，为越冬作准备。

按试验划分的生长阶段，以相同的处理方法得到2018—2019年大腹异木棉株高和地径的生长情况。对比2017—2018年和2018—2019年2个年度生长情况可知，不同时期的生长量占比稳定（表5）。

此外，在速生期，苗木生长旺盛，新梢、部分附着于新梢的叶柄表皮呈淡红色或暗红色（图4-a～b），新叶略带红色（图4-c）；在生长初期和生长后期，驻梢表皮呈绿色（图4-d）。

表2 大腹异木棉实生苗地径生长过程

图2 大腹异木棉株高生长曲线

图3 大腹异木棉地径生长曲线

4 大腹异木棉与美丽异木棉的对比

大腹异木棉与美丽异木棉的生物学特性极为相似，但仍存在差异，如美丽异木棉较大腹异木棉更耐低温[1]。因此，将二者生长节律异同点进行对比分析，有助于区别管理、使大腹异木棉管理精细化。

基于廖美兰等[7]对美丽异木棉苗期生长节律的研究进行对比，本试验中大腹异木棉和美丽异木棉的生长周期都可以分为3个阶段，且生长初期与生长后期的生长速度均较为缓滞；两者的株高在速生期均存在2个生长高峰，地径均存在1个高峰。

两者生长节律差异体现在生长高峰具体情况的不同：1）大腹异木棉株高的2个生长高峰（6月和8月）较美丽异木棉的生长高峰（7月和10月）更早、更集中。2）大腹异木棉地径生长高峰较美丽异木棉早1个月，美丽异木棉地径在生长高峰后生长速度逐步降低至生长停滞，而大腹异木棉在生长高峰后生长速度总体呈下降趋势，但中途有所波动，最后进入生长缓滞状态。3）美丽异木棉的速生期为5—10月，大腹异木棉的速生期为4—10月，后者较前者更早进入速生期，且速生期长1个月。这意味着大腹异木棉的栽培养护措施较美丽异木棉应更早开展。

本试验场地和廖美兰等[7]栽培美丽异木棉的场地位于不同城市，观测期间两市环境温度差异极小，土壤pH差异较大，故造成两者生长差异的原因是物种生物学特性，还是除温度以外的土壤、光照等条件，有待进一步研究。

5 结论与讨论

图4 大腹异木棉实生苗各枝梢表皮、叶柄和叶片颜色展示

调查发现，在本试验管养条件下，大腹异木棉一年中可分为3个生长阶段，株高存在2个生长高峰，地径存在1个生长高峰，速生期生长量占全年生长量的80%以上。对比其他大腹异木棉生长规律研究文献，阙彩霞[3]认为大腹异木棉胸径有2个生长高峰，分别在4—6月和10月，且进入冬季后基本停止生长。本试验中大腹异木棉的地径仅在8月出现1个生长高峰，虽然无明显第二个生长高峰，但10—11月间生长速度出现大幅回升，与胸径生长波动相近，冬季时仍缓慢生长。

本试验中一成不变的水肥管理条件并非最佳方案，大腹异木棉苗木栽培管理应针对不同时期生长特点制定。1）生长初期是幼苗恢复生长的重要时期，1—2月广州气温虽有回暖但多变，仍可能出现冻害，此时应做好防寒措施，有利于苗木恢复生长，避免冻伤，为速生期生长打好基础。2）在4—10月速生期苗木生长速度最快，此时栽培措施能发挥最大效益。应薄肥勤施，可每20天施肥1次，肥量视苗木大小而定[4]。同时，速生期植物生长需水量大，应保证淋水充足，但其根系不耐水涝，雨水较多时应增强土壤透水、透气性，提高根系呼吸作用，及喷洒药物预防茎腐病等。此外，9—10月为广州台风高发期，大腹异木棉幼苗抗风性差，枝干易折断，且幼苗木质化程度不足，台风天气仍需加强支护，防止截顶或主干折断。3）在生长后期苗木生长缓慢，需肥量小，过多施肥会造成浪费，应减少施肥总量。但苗木地径仍在生长，并逐渐木质化，可适当提高有机肥及磷钾肥比例，提高作物抗寒能力，为越冬作准备。同时，生长后期植物需水量减少，入冬前淋足水，入冬后减少淋水，亦可减少冻害。