杨胜莲,董晓娜,陈培,陈显臻
(海南省林业科学研究院,海南省红树林研究院,海南 海口 571100)
东革阿里Eurycoma longifolia又称马来人参[1-4],为无患子目Sapindales苦木科Simaroubaceae马来参属Eurycoma[1-3]的高大细长灌木,主要分布于马来西亚、印度尼西亚、越南等东南亚国家,为东南亚民间传统药材[2]。常以根入药,为马来西亚和印度尼西亚等地的传统壮阳药材,具有提升体力与活力、减轻疲劳、杀菌抗溃疡、解热的效能,亦有改善高血压、糖尿病以及抗癌和抗艾滋的药性[3]。目前,国内对东革阿里的研究主要集中在药用成分分析、有效成分提取及药理药性等方面[4-10]。近年来,海南和广东开展了东革阿里的引种栽培和组织培养等研究[11-16]。海南与马来西亚气候相似,是国内相对适合东革阿里生长的地区[17]。本研究通过对东革阿里幼苗在海南的物候、生长节律进行系统观察和研究,分析苗高、地径年生长量与气象因子的相关性,总结其在海南的生长适应表现,为东革阿里在海南及相似地区的推广种植提供技术支撑。
试验地位于海南省林业科学研究院云龙苗圃基地,地理坐标为110°10′~110°41′E,19°32′~20°05′N,属于热带海洋性气候,年平均温度为24.2℃,年平均降水量为1 664 mm,年平均湿度为85%。春季温暖少雨多旱,夏季高温多雨,秋季多台风暴雨,冬季干旱时有冷空气流侵袭。降水时期集中,雨季分明,主要集中在5—10月,此期降水量占年降水量的81.9%,水热同期,11月至翌年4月是少雨季节,常有冬春旱发生[17]。地势平缓,土壤为砖红壤,偏酸性,土壤营养成分见表1。
表1 试验区土壤营养成分Table 1 Nutrient composition of soil in the experimental area
试验材料为2017年12月播种的东革阿里实生苗。该批种子来自马来西亚。马来西亚属于热带海洋性气候,年平均温度在25~27℃。经常在午后有阵雨,雨量充沛。将种子以点播入10 cm×12 cm无纺布袋的方式播种于云龙基地黄胆木Nauclea officinalis林下的育苗棚内,育苗基质为云龙红壤土∶火烧土=3∶1。经过一年的管护,选择10株生长基本一致的实生苗作为样株就地进行物候观察。
1.3.1 物候观测时间和内容 按照木本植物物候观测方法[18]于2019年2月至2020年12月进行物候观测,观测东革阿里的萌动期、展叶期、花期、果期和绿叶期。
1.3.2 生长量调查 于2019年2月至2020年3月进行苗高(H)、地径(D)生长指标的测量,苗高、地径均取样株平均值。苗高采用直尺测量,精确值0.1 cm;地径采用电子游标卡尺测量,精确值0.01 mm。苗高月净生长量(ΔH)为当月苗高生长量减去上月苗高生长量;地径月净生长量(ΔD)为当月地径生长量减去上月地径生长量。
1.3.3 气象数据收集 利用托普云农小型气象仪记录试验区的气象因子,包括大气温度、湿度、露点温度、风向、光照强度等因子。
试验数据采用Excel 2017进行统计,采用SPSS软件对气象因子进行偏相关分析。
由表2可以看出,在2019年2月—2020年3月观测期间,试验区的月平均温度在19.00~28.75℃,低温集中在12月—翌年2月,高温为6—7月。月平均湿度在75.45%~88.42%,年平均湿度为83.11%,全年湿度除5—7月外,均在80%以上。月平均降雨量在2.70~517.20 mm,降雨量最大值为2019年8月,最小值为2019年12月。降雨量分布两极化明显,旱季为2019年1月至2020年4月,雨季为2019年5—10月。月平均光照强度为1 841.21~14 425.54 lx,全年光照强度呈几字形,1—2月逐渐增强,3月达到最大值,3—5月光照强度相对较大,5月后光强逐渐减弱,10月光照强度最弱,11—12月略有增强。
表2 试验区气候观测结果Table 2 Observation on climate at the experimental area
对东革阿里实生苗物候观测结果表明,东革阿里在云龙地区全年都会有萌芽、展叶、抽梢的营养生长(见表3)。2020年有3株进入生殖生长(图1A至图1C),花期主要集中在5—7月。开花期包括花蕾期(图1A)、展花期(图1B)和盛花期(图1C)。花蕾期出现在5月中旬,在5月下旬开始展花,每朵花逐渐开放,6月中旬进入盛花期,一直持续到7月上旬。始花期和末花期较短,整个花期以盛花期为主。
表3 2019—2020年东革阿里生长发育物候观测结果Table 3 Phenology of Eu.longifolia from 2019 to 2020
东革阿里全年均可抽梢(图1D、E),无封顶期。一年可抽梢2~5次,抽梢期主要集中在3—11月,整个新梢生长期大约持续10~15 d。新枝稍长度为3~5 cm。
东革阿里芽为裸芽,新芽为浅红紫色。萌芽期持续为15~20 d。整个萌动期生长速度较快,快速进入枝条伸张期。嫩叶呈红色,新枝梢呈紫红色,成熟叶呈深绿色。
东革阿里的花序为顶生圆锥花序,每个分枝为总状花序。圆锥花序的开花尚未观测到规律,分枝的总状花序是从花序顶部开始,依次向下开放。
单花的开花进程:单朵花的花期为6~9 d,花序的花期为15~20 d。单花开放过程中,一般为单片花瓣打开,其余花瓣依次打开。萼片5枚,合生。花被片5枚,合生。花瓣为紫红色。
东革阿里抽梢后,新叶颜色变化过程可以划分为五个阶段。刚抽梢未展叶时和展叶初期,为紫红色(图1G);完全展开后红色素含量减少,绿色加深,为绿中带红(图1H),且叶色不均;随着绿色逐渐加重,叶片呈新绿色(图1I),成熟叶为深绿色(图1J)。
图1 东革阿里不同物候期图片Figure 1 Phenology of Eu.longifolia
从2019年2月开始对东革阿里的苗高、地径进行观测,2019年3月—2020年2月苗高、地径的净生长量曲线见图2。由图2可知,东革阿里苗高全年都处于生长中,属于全年生长类型。2019年3—9月苗高生长较为缓慢,为缓慢生长期,其高生长量占全年高生长量的51.81%,月均高增长量为全年高生长量的7.40%;10—11月苗高生长加快,为快速生长期,其高生长量占全年生长高生长量的34.63%,月均高增长量为全年高生长量的17.31%;12月苗高增长趋势下降,高生长量占全年高生长量的6.18%。苗高年生长过程呈现出“慢—快—慢”的“S”形趋势。整个观测周期内,苗高生长出现一次高峰(2019年11月),30 d的净高生长量达10.54 cm。
图2 东革阿里1年生实生苗苗高、地径年净生长量示意图Figure 2 Annual seedling net height and ground diameter increment of Eu.longifolia
地径的生长趋势与苗高生长趋势相反,在苗高快速生长期,地径呈缓慢生长。2019年3—4月,地径生长平缓,为平缓生长期,其地径生长量占全年地径生长量的21.53%,月均地径增长量为全年地径生长量的10.77%;5—11月,地径生长逐渐减缓,11月生长进入停滞,11月的地径生长量达到最低值,仅为0.10 mm,5—9月的地径生长量占全年地径生长量的33.60%,月均地径地长量为全年地径生长量的6.72%;11月后地径生长加快,12月的地径生长量为全年最高,达到2.17 mm,地径生长量占全年地径生长量的18.70%;2020年1—2月,生长复下降进入平缓期,其生长量占全年生长量的23.34%,月均地径生长量为全年地径生长量的11.67%。
对苗高、地径生长量与气象因子数据进行相关性程度分析,结果见表4。
由表4可知,东革阿里的苗高、地径生长量均与月平均光照强度之间呈显著负相关(P<0.05),与其他气象因子的相关程度均不显著。苗高生长量和地径生长量之间的相关系数为0.947,呈极显著相关(P<0.01)。
表4 苗高、地径生长量与气象因子的相关性Table 4 Correlation analysis on growth index and meteorological factors
(1)观测结果表明,东革阿里在海南海口云龙地区全年均可以生长,一年可抽梢2~5次。萌芽期持续为15~20 d。整个萌动期生长速度较快,快速进入枝条伸张期。抽梢期主要集中在3—11月,整个新梢生长期持续为10~15 d。花期为5—7月,始花期和末花期较短,整个花期以盛花期为主。花蕾期在5月中旬,5月下旬开始展花,6月中旬进入盛花期,花期持续至7月上旬。
(2)东革阿里芽为裸芽,新芽为浅红紫色。花序为顶生圆锥花序,每个分枝为总状花序。萼片5枚,合生。花被片5枚,合生。花瓣为紫红色。
(3)整个观测周期内,苗高生长呈现“慢—快—慢”的“S”形趋势,苗高生长出现一次高峰(2019年11月),30 d的净高生长量达10.54 cm;地径的生长与苗高生长规律相反,在苗高快速生长时,地径增粗缓慢。地径生长也出现一次高峰,高峰期(2019年12月)30 d内净地径生长量达2.17 mm。
(4)东革阿里的苗高、地径生长均与月平均光照强度呈显著负相关(P<0.05),与其他气象因子相关程度不高,但是苗高生长量和地径生长量之间极显著相关(P<0.01)。
东革阿里在马来西亚被称为马来西亚人参,是马来西亚三大国宝之一,可全株可入药,药用部位主要在根部。对于我国海口种植的东革阿里所含药用成分及药用价值情况,与原产地差异度等方面尚需进一步分析。
周兆德等[17]对海南省各县市与世界21个国家的农业气候相似性进行分析,结果表明,海南岛与马来西亚吉隆坡的相似等级为三级,属于次相似区,农业气候条件有明显差异,可作为间接引种和驯化区。本试验初步表明,东革阿里在海南海口云龙试验地表现出较好的适应性,已经完成了从种子到开花的生长过程,全年均可生长。但是因为目前尚未观测到果实,对东革阿里的物候和适应性还需要做进一步观测和研究。
结合试验地的气候条件,11月至翌年4月为云龙地区的干旱少雨季,此时东革阿里高生长进入缓慢期,但地径生长却相反,进入最大增长期。分析其原因为,当雨水充沛时苗木快速抽条生长,11月后进入干旱季节后,同时气温降低,枝条萌发抽孽减缓,树木开始横向生长,地径变粗。依照东革阿里幼苗生长规律,建议在株高、地径的生长高峰期前进行施肥抚育,即11月和11月至翌年3月前,可促进东革阿里的快速生长。