輕基質(zhì)配比對春蘭生長和生理生化特性影響的綜合評價

劉紅 馬輝 魏曉羽 孫葉

（江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇揚(yáng)州 225007）

摘要：為解決傳統(tǒng)春蘭栽培基質(zhì)保水、保肥性能差及成本高、生產(chǎn)運(yùn)輸不方便等影響春蘭產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的問題，探討將松鱗與泥炭土作為春蘭栽培基質(zhì)利用的可行性。將松鱗與泥炭土按質(zhì)量比1 ∶0（D1處理）、4 ∶1（D2處理）、3 ∶1（D3處理）、2 ∶1（D4處理）、1 ∶1（D5處理）、1 ∶2（D6處理）、0 ∶1（D7處理）配制成7種輕基質(zhì)配比，并以傳統(tǒng)硬基質(zhì)配方植金石-仙土（質(zhì)量比3 ∶1）作為對照（CK），分析輕基質(zhì)對春蘭植株生長指標(biāo)、光合指標(biāo)、生理指標(biāo)和酶活性的影響，并用主成分分析法對各基質(zhì)配比效果進(jìn)行評價。結(jié)果表明，D2～D5處理的理化性質(zhì)均屬于理想基質(zhì)范疇，能夠保證春蘭組培苗的正常生長。D4～D5處理與CK澆水頻率以6 d左右為宜，D6～D7處理的澆水頻率以8 d左右為宜，D1～D3處理則需要較高的澆水頻率。D1、D4、D5、D6處理的新芽數(shù)、新芽率均顯著高于對照，其中最高的為D4處理，新芽數(shù)為3個/盆，新芽率為100%。凈光合速率最高的為D4處理，最低的為D6、D7處理，均與對照有顯著差異?；|(zhì)配比影響春蘭植株養(yǎng)分的累積和抗氧化活性。不同配比基質(zhì)的理化性質(zhì)與春蘭的壯苗指標(biāo)、生理指標(biāo)及光合指標(biāo)密切相關(guān)。以測定的春蘭生長、生理生化指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，各基質(zhì)配比的優(yōu)劣排序?yàn)镈4處理＞D5處理＞D3處理＞D1處理＞D7處理＞D6處理＞CK＞D2處理。綜合來看，用D4處理?xiàng)l件栽培春蘭具有植株長勢好、增殖率高的豐產(chǎn)特性，相比硬基質(zhì)，其新芽率、根干重、壯苗指數(shù)、葉綠素含量、凈光合速率、可溶性糖含量、SOD活性分別提高650.19%、49.30%、51.44%、13.93%、47.89%、57.81%、18.16%；同時，該基質(zhì)成本降低了86.5%，質(zhì)量降低了60.4%。建議選用松鱗與泥炭土質(zhì)量比為2 ∶1的基質(zhì)配比，用于低成本基質(zhì)的開發(fā)及春蘭的高品質(zhì)栽培。研究結(jié)果不僅可以降低春蘭規(guī)模化生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)某杀?，還可以為我國春蘭的高品質(zhì)栽培提供技術(shù)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：春蘭；松鱗；泥炭土；輕基質(zhì)；配比；生長特性；生理生化特性；主成分分析；綜合評價

中圖分類號：S682.310.4? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號：1002-1302（2024）07-0133-10

春蘭（Cymbidium goeringii）是蘭科（Orchidaceae）蘭屬（Cymbidium）的地生蘭之一，主要分布于中國、日本與朝鮮半島南端等地。中國春蘭資源豐富，廣泛分布于江蘇、浙江、江西等16個省份，春蘭的自然花期在我國傳統(tǒng)節(jié)日春節(jié)前后，在我國已有數(shù)千年栽培鑒賞的歷史。春蘭的栽培品種一般分為梅瓣型、荷瓣型、水仙瓣型、奇瓣型、素心型、色花型和葉藝型等幾個園藝類型［1］，其花姿秀美、花香清幽，有非常典型的民族文化特色，是我國特有的珍稀蘭花種質(zhì)資源［2］，具有極高的觀賞價值和經(jīng)濟(jì)價值。栽培基質(zhì)可以固定植物根系，且基質(zhì)的物理、化學(xué)特性會直接影響基質(zhì)的蓄水能力、透水性及通氣性，對春蘭生長有著至關(guān)重要的作用［3］。目前，春蘭種植戶使用的栽培基質(zhì)大多基于傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，以進(jìn)口硬植料植金石為主，輔以塘基石、仙土、珍珠巖、陶粒和煤渣等硬質(zhì)顆?；|(zhì)，疏水透氣性較好，但保水、保肥性能差，同時價格昂貴、質(zhì)量大，生產(chǎn)運(yùn)輸不方便，無法滿足春蘭規(guī)模化生產(chǎn)和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的需求［4-5］。經(jīng)過消毒、腐熟等處理后，很多農(nóng)林廢棄物都能成為優(yōu)良的育苗基質(zhì)，具有質(zhì)輕、持水、保肥、通氣性能好等優(yōu)點(diǎn)，并且成本低，易獲取，產(chǎn)品運(yùn)輸攜帶方便，但在春蘭生產(chǎn)栽培上的應(yīng)用未見報道，而洋蘭生產(chǎn)廣泛采用樹皮、花生殼、椰塊、木屑等農(nóng)林廢棄物作為栽培基質(zhì)，取得了良好的栽培效果［6-8］。目前，蝴蝶蘭（Phalaenopsis aphrodite Rchb. f.）、大花蕙蘭（Cymbidium faberi×[JP]hybridum）、春石斛蘭（Dendrboium）等洋蘭栽培技術(shù)日益完善，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；母咝a(chǎn)，代表設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展水平較高［9］。鑒于洋蘭產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，輕基質(zhì)栽培是春蘭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢，然而目前關(guān)于春蘭輕基質(zhì)栽培技術(shù)尚沒有系統(tǒng)的研究。因此，本研究以腐熟的松樹皮、泥炭土為原料，按照不同質(zhì)量比配制春蘭栽培基質(zhì)，通過比較基質(zhì)理化性質(zhì)、植株生長、生理生化等指標(biāo)，篩選適宜春蘭栽培的輕基質(zhì)配方，以期提高春蘭栽培質(zhì)量、降低春蘭規(guī)?；a(chǎn)運(yùn)輸?shù)某杀荆瑸榇禾m的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)選取生長健壯、無病蟲害的2年生春蘭大團(tuán)圓大苗為材料，盆具為直徑15 cm、高25 cm的蘭花專用黑色硬質(zhì)塑料盆。

1.2 研究方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計 根據(jù)筆者所在課題組前期的預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，本研究所用基質(zhì)主要由腐熟松鱗（0.5～1.5 cm）、泥炭土（丹麥品氏，10～30 mm）按質(zhì)量比組成，試驗(yàn)設(shè)置7個配方處理（D1～D7處理），以傳統(tǒng)硬基質(zhì)配方為對照（CK），詳見表1。每個處理設(shè)20盆，每盆3株春蘭，3次重復(fù)，共160盆480株大苗。

試驗(yàn)于2021年10月在江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中國蘭種質(zhì)資源圃溫室內(nèi)進(jìn)行。培養(yǎng)過程中每隔7～10 d用稀釋2 000倍的花寶2號灌根1次，15 d噴1次殺菌劑，多種殺菌劑交替使用，其間進(jìn)行春蘭常見病蟲害的防治，同時及時清理病株。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 基質(zhì)物理性質(zhì)的測定 （1）基質(zhì)容重、總孔隙度、通氣孔隙度、持水孔隙度和氣水比的測定。采用環(huán)刀法，在朱麗等提供的方法［10］基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。取體積為155 cm3的環(huán)刀，稱重（m1）；基質(zhì)混勻后，隨機(jī)取自然風(fēng)干的混合基質(zhì)，加滿環(huán)刀，稱重（m2）；然后將裝有基質(zhì)的環(huán)刀用紗布封口，浸泡 24 h（水位線始終超過環(huán)刀頂部）， 將塑料量杯從水中取出，在飽和水狀態(tài)下稱重（m3），封口紗布不滴水時稱重（m4）；最后再用濕紗布包住環(huán)刀，倒置 8 h，使量杯內(nèi)水分（重力水）自由瀝干，稱重（m5）。每個處理測量9份樣品。相關(guān)物理指標(biāo)的計算公式如下：

容重（g/cm3）=（m2-m1）/155；（1）

持水能力=（m5-m1-m4）/（m2-m1） ×100%；（2）

總孔隙度=（m3-m2）/155×100%；（3）

通氣孔隙度=（m3+m4-m5）/155×100%；（4）

持水孔隙度=總孔隙度-通氣孔隙度；（5）

氣水比=通氣孔隙度/持水孔隙度。（6）

（2）基質(zhì)pH值、EC值的測定采用飽和浸提法。將自然風(fēng)干的基質(zhì)與去離子水按體積比1 ∶5混合，充分?jǐn)嚢?0 min后用保鮮膜封口，靜置10 h，取過濾水，用pH計和電導(dǎo)儀進(jìn)行測定［10］，每個處理測量9份樣品。

1.3.2 澆水后基質(zhì)、植株根和葉片含水量的測定 采用噴淋的方式進(jìn)行同時澆水，澆透即止。在澆水后0、2、4、6、8、10 d，用精訊通暢土壤參數(shù)速測平臺測定每盆基質(zhì)的相對含水量，計算各處理20盆樣品的平均含水量；取出春蘭植株，將根、葉分離，分別稱取根、葉的鮮重，然后將鮮樣于105 ℃殺青 60 min，再于80 ℃烘至恒重，測定根、葉的干重，并計算根、葉含水量。每個處理隨機(jī)取9株大苗進(jìn)行測定，取其平均值。

1.3.3 生長指標(biāo)的測定 試驗(yàn)6個月后，測量大苗株高、葉長和假鱗莖直徑，并記錄新芽數(shù)，計算存活率。選取1株/盆大苗進(jìn)行測定，每個處理共計20株，取平均值。取出大苗，將根系的基質(zhì)清洗干凈，用濾紙吸干表面水分后測定根、假鱗莖和葉鮮重及其烘干后的干重（g）［11］，計算根、假鱗莖和葉片含水量、根冠比及壯苗指數(shù)。每個處理設(shè)3個重復(fù)，每個重復(fù)設(shè)3株，共計9株，取平均值。

株高為植株自然狀態(tài)下最高點(diǎn)距葉片基處的垂直高度；葉長為將葉片拉直后的長度。

新芽率=新芽數(shù)/苗數(shù)×100%；

存活率=存活苗數(shù)/總苗數(shù)×100%；

根冠比=根干重/地上部干重；

壯苗指數(shù)=（假鱗莖直徑/株高+根干重/地上部干重）×全株干重。

1.3.4 生理生化指標(biāo)的測定

1.3.4.1 光合指標(biāo) （1）處理60 d 后，采用托普云農(nóng)植物營養(yǎng)測定儀（型號：TYS-4N D08）測定葉片葉綠素相對含量（以SPAD值計）。各選1張/盆葉片（葉齡2年）進(jìn)行測定，每個處理共計測定20張葉片，取其平均值。

（2）在晴朗天氣的09：00—11：30用TARGAS-1光合測定儀（漢莎科學(xué)儀器有限公司，美國）測定凈光合速率（Pn）、蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）和胞間 CO2 濃度（Ci）。選1張/盆葉片（葉齡2年）進(jìn)行測定，每個處理共計測定20張葉片，取其平均值。

1.3.4.2 葉綠素、可溶性固形物、抗氧化酶等生理生化指標(biāo) 試驗(yàn)處理結(jié)束后，以葉片為樣品，進(jìn)行生理生化指標(biāo)的測定［11-12］，每個處理隨機(jī)取3個以上的材料進(jìn)行混合，再從混合樣中稱量3份以上?？扇苄蕴呛坑幂焱壬y定，可溶性蛋白含量用考馬斯亮藍(lán)法（Bradford法）測定，葉綠素含量用分光光度法測定，超氧化物歧化酶（SOD）活性用氮藍(lán)四唑（NBT）法測定，過氧化物酶（POD）活性用愈創(chuàng)木酚法測定，過氧化氫酶（CAT）活性用分光光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及作圖，用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，用Duncan's法對數(shù)據(jù)的顯著性進(jìn)行多重比較，并進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比的理化性質(zhì)

由表2可知，不同基質(zhì)處理的理化性質(zhì)間存在顯著差異。D1～D7處理的容重在0.20～0.25 g/cm3之間，均顯著低于CK（P<0.05），且與泥炭添加比例成正比。D1～D7處理的總孔隙度在58.64%～69.65%之間，通氣孔隙度在12.14%～35.17%之間，持水孔隙度在34.48%～46.49%之間，均高于對照，且除D7處理的通氣孔隙度外，均與CK間差異顯著（P<0.05）；其中，總孔隙度、通氣孔隙度與泥炭添加比例成反比，最高的均為D1處理，分別為69.65%、35.17%，而持水孔隙度與泥炭添加比例成正比，以D7處理最高，為46.49%。D1～D7處理的氣水比在0.26～1.02之間，與泥炭添加比例成反比，其中D1～D5處理的氣水比高于對照，且D1～D3處理的氣水比與CK差異顯著（P<0.05）。隨泥炭添加比例增加，D1～D7處理組的pH值呈下降趨勢，但與CK差異均不顯著；EC值呈上升趨勢，最高的為D7處理，達(dá)1.55 mS/cm，除D1處理外，其他處理的EC值均高于CK，其中D5～D7處理的EC值與CK差異顯著（P<0.05）。

有研究發(fā)現(xiàn)，理想基質(zhì)的容重為0.1～0.8 g/cm3，總孔隙度為54%～96%［13］，通氣孔隙度為15%～30%［14］，氣水比為1 ∶（1.5～4.0）（即 0.25～0.67），H值為6.0～7.5，電導(dǎo)率<2.6 mS/cm。在本研究中，D1處理的通氣孔隙度、氣水比高于理想值，CK的總孔隙度為40.17%，低于理想值，D6、D7處理和CK的通氣孔隙度低于理想值，D2～D5處理的理化性質(zhì)均屬于理想基質(zhì)范疇，能保證春蘭組培苗正常生長。

2.2 基質(zhì)及根、葉片水分變化情況

由圖1-A可知，澆水后，D7處理春蘭的吸水性最強(qiáng)，相對含水量達(dá)46%左右，而其他處理的相對含水量均在30%以下，其中D1處理的吸水性最差，相對含水量最低，在10%以下。泥炭的保水性最強(qiáng)，隨著松鱗添加比例的提高，其保水性逐漸下降，純松鱗的保水性最差。D6、D7處理的春蘭在澆水后8 d的相對含水量下降到15%左右，而D4、D5春蘭的相對含水量在澆水后6 d下降到該水平，D1～D3處理春蘭的含水量始終低于15%。圖1-B可見，不同處理春蘭根系的含水量在澆水后持續(xù)下降，D1～D3處理及CK春蘭植株根的含水量到澆水后 6 d 時下降到90%以下，而D4～D7處理春蘭植株根系含水量在澆水后8 d下降到90%左右。圖1-C顯示，春蘭葉片含水量最低的為D1處理，其含水量下降得最快，而其他處理春蘭葉片含水量在澆水后4 d才開始快速下降，澆水后4 d時，D2～D3處理及CK比D4～D7處理的葉片含水量低2%左右。結(jié)合植株?duì)顟B(tài)，D4～D5與CK處理的澆水頻率以6 d左右為宜，D6～D7處理的澆水頻率以8 d左右為宜，D1～D3處理則需較高的澆水頻率。

2.3 不同基質(zhì)配比對春蘭生長的影響

2.3.1 不同基質(zhì)配比對春蘭形態(tài)指標(biāo)的影響 由表3可知，不同基質(zhì)配比對春蘭株高、葉長、新芽數(shù)和新芽率有顯著影響。株高最高的為D3處理，為16.90 cm；最低的為D7處理，僅為13.40 cm。葉長最長的是D3處理，其次為D4處理，均高于對照，而D1、D2、D5、D7處理的葉長低于對照，各處理春蘭葉長與對照差異不顯著。各處理假鱗莖直徑與對照差異不顯著，其中最高的為D4處理（11.27 mm），最低的為D7處理（10.20 mm）。D1、D4、D5、D6處理的新芽數(shù)、新芽率均顯著高于對照（P<0.05），其中最高的為D4處理，新芽數(shù)為3個/盆，新芽率為100%。

2.3.2 不同基質(zhì)配比對春蘭壯苗指標(biāo)的影響 由表4可知，根干重最大的為D4處理，為1.06 g，最小的為D7處理，為0.53 g，且均與對照差異顯著（P<0.05）。葉干重最大的為D6處理，為1.19 g，最小的為D3處理，為0.39 g，二者相差2.05倍，且均與對照差異顯著（P<0.05）。各處理假鱗莖干重均低于對照（0.47 g），其中以D2處理最低，僅為0.27 g。根冠比最高的為D3處理，達(dá)2.18，最低的為D6處理，僅為0.47，且均與對照差異顯著（P<0.05）。根含水量最高的為D7處理，最低的為D5處理，二者間差異顯著，但均與對照無顯著差異。葉含水量最高的為D2處理，最低的為D3處理，二者間差異顯著（P<0.05）。假鱗莖含水量最高的為D5處理，最低的為D2處理，二者間差異顯著（P<0.05）。壯苗指數(shù)最高的為D4處理，為3.68，最低的為D7處理，為1.90，且二者均與對照差異顯著。

2.4 不同基質(zhì)配比對春蘭光合指標(biāo)的影響

由表5可知，不同基質(zhì)處理下春蘭的光合指標(biāo)有顯著差異。SPAD值最高的為D4處理，其次為D2處理，均顯著高于對照（P<0.05）。凈光合速率最高的為D4處理，最低的為D6、D7處理，且均與對照差異顯著（P<0.05）。蒸騰速率最高的為D5處理，最低的為D1處理。各處理氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度總體高于對照，氣孔導(dǎo)度最高的為D5處理，胞間CO2濃度最高的為D4處理，且均顯著高于對照（P<0.05）。

2.5 不同基質(zhì)配比對春蘭養(yǎng)分積累的影響

表6顯示，各處理之間春蘭葉片葉綠素含量差異顯著，其中以D4處理最高，為34.18 pmol/g，D3處理最低，為19.59 pmol/g。在不同基質(zhì)處理下，春蘭葉片的可溶性糖含量均高于對照，其中D3處理最高，為436.46 μg/g，D4處理的可溶性糖含量略低于D3處理，為429.28 μg/g，而D7處理相對最低，為291.43 μg/g?？扇苄缘鞍缀孔罡叩臑镈1處理，最低的為D7處理，均與對照差異顯著（P<0.05）。上述結(jié)果表明，基質(zhì)配比會影響春蘭植株養(yǎng)分的累積。

2.6 不同基質(zhì)配比對春蘭抗氧化酶活性的影響

由表7可知，SOD活性最高的為D5處理，為729.86 U/g，其次為D4處理，為648.73 U/g，且不同處理之間存在顯著差異（P<0.05）。CAT活性最高的為D4處理，為92.98 U/mL，而其余處理均顯著低于對照（P<0.05）。POD活性最高的為D6處理，為4.19 mU/g，最低的為D1處理，為2.13 mU/g，且均與對照差異顯著（P<0.05）。

2.7 基質(zhì)理化性質(zhì)與春蘭生長的相關(guān)性

基質(zhì)的理化性質(zhì)與春蘭生長、壯苗、生理及光合指標(biāo)之間的相關(guān)性分析結(jié)果（表8）表明，基質(zhì)的容重與春蘭的CAT活性呈極顯著正相關(guān)，與假鱗莖干重、根含水量、假鱗莖含水量及可溶性糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與蒸騰速率呈顯著負(fù)相關(guān)；總孔隙度與假鱗莖干重、假鱗莖含水量、可溶性糖含量和蒸騰速率呈極顯著正相關(guān)，與根含水量呈顯著正相關(guān)，與CAT活性呈極顯著負(fù)相關(guān)；通氣孔隙度與假鱗莖干重、根含水量呈顯著正相關(guān)，與可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)，與葉綠素含量、過氧化氫酶活性呈極顯著負(fù)相關(guān)；持水孔隙度與葉重、假鱗莖干重、根含水量、假鱗莖含水量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度呈極顯著正相關(guān)，與新芽率呈顯著正相關(guān)，與葉含水量呈顯著負(fù)相關(guān)；氣水比與假鱗莖干重、SOD活性、凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度呈極顯著正相關(guān)，與可溶性糖含量呈顯著正相關(guān)，與根冠比呈顯著負(fù)相關(guān)，與葉含水量呈極顯著負(fù)相關(guān)；pH值與假鱗莖干重、可溶性糖含量呈極顯著正相關(guān)，與凈光合速率呈顯著正相關(guān)，與根冠比呈顯著負(fù)相關(guān)；EC值與葉干重、假鱗莖干重呈顯著負(fù)相關(guān)，與根冠比呈極顯著正相關(guān)，與可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性和凈光合速率呈極顯著負(fù)相關(guān)。由此可見，基質(zhì)各理化性質(zhì)與春蘭的壯苗指標(biāo)、生理指標(biāo)及光合指標(biāo)密切相關(guān)。

2.8 對春蘭各指標(biāo)主成分分析及綜合評價

本研究通過對春蘭的19個生長指標(biāo)、壯苗指標(biāo)、生理指標(biāo)及光合指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，獲得6個主成分，其累計貢獻(xiàn)率達(dá)80.996%，可以保留原始因子中代表的絕大部分信息（表9）。用Yi表示各主成分，得出各主成分線性方程：

Y1=0.396X1+0.110X2+0.244X3+0.091X4+0.027X5+0.223X6-0.010X7-0.001X8-0.082X9+0.381X10-0.349X11+0.324X12+0.311X13+0.267X14+0.102X15-0.272X16-0.013X17-0.062X18-0.068X19；

Y2=0.182X1+0.133X2-0.258X3-0.059X4-0.091X5+0.288X6-0.171X7-0.251X8+0.245X9-0.039X10-0.004X11+0.217X12+0.026X13+0.241X14-0.359X15+0.348X16-0.271X17+0.324X18+0.316X19；

Y3=-0.079X1-0.374X2+0.309X3+0.162X4-0.071X5+0.183X6+0.090X7+0.259X8+0.197X9-0.098X10-0.002X11-0.186X12+0.314X13+0.013X14+0.060X15-0.098X16+0.241X17+0.429X18+0.425X19；

Y4=-0.184X1+0.239X2+0.201X3+0.439X4+0.410X5-0.402X6+0.088X7-0.026X8+0.277X9+0.046X10+0.390X11+0.11712+0.093X13+0.088X14-0.200X15-0.348X16-0.041X17-0.008X18+0.086X19；

Y5=0.169X1+0.308X2-0.098X3-0.256X4+0.068X5+0.031X6+0.474X7+0.434X8+0.029X9-0.111X10+0.048X11+0.023X12+0.079X13+0.097X14-0.404X15+0.117X16+0.406X17-0.077X18-0.055X19；

Y6=-0.183X1+0.091X2-0.188X3-0.366X4+0.048X5-0.040X6+0.221X7+0.052X8-0.400X9+0.292X10-0.132X11+0.082X12-0.331X13+0.213X14+0.239X15+0.334X16+0.218X17+0.212X18+0.220X19。

由表9可知，第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為21766%，載荷值最大的為SOD活性，第1主成分綜合了SOD活性、蒸騰速率、葉片含水量、氣孔導(dǎo)度、 凈光合速率和胞間CO2濃度等變量信息， 主要

反映春蘭植株的抗氧化酶活性和光合作用情況；第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為18.513%，載荷值最大的為POD活性；第3主成分中，根干重、壯苗指數(shù)、根含水量和葉片干重等變量主要反映春蘭植株的壯苗情況，方差貢獻(xiàn)率為14.362%；第4主成分中，假鱗莖含水量、可溶性糖含量和葉綠素含量主要反映春蘭植株的生理指標(biāo)，方差貢獻(xiàn)率為11.060%；第5主成分中，葉片數(shù)和株高反映春蘭植株的生長指標(biāo)，方差貢獻(xiàn)率為7.964%；第6主成分為CAT活性，方差貢獻(xiàn)率為7.290%。

將6個主成分得分用隸屬函數(shù)歸一化處理，根據(jù)各主成分的貢獻(xiàn)率計算權(quán)重系數(shù)，得到春蘭栽培基質(zhì)的進(jìn)行綜合得分值：Y=0.217 7Y1+0.185 1Y2+0.143 6Y3+0.110 6Y4+0.079 6Y5+0.072 9Y6。

由表10可以看出，8種基質(zhì)的綜合得分值的變化范圍為-0.422～0.848，其中最高的為D4處理，其次為D5處理，最低為D2處理。由此可見，最適合春蘭植株的基質(zhì)為D4處理（松鱗、泥炭的體積比=2 ∶1），最不適宜的基質(zhì)為D2處理（松鱗、泥炭的體積比4 ∶1）。

3 討論

3.1 輕基質(zhì)栽培春蘭的可行性及理化性狀

栽培基質(zhì)是春蘭生長關(guān)鍵因子之一，基質(zhì)的肥力、透水性、透氣性對春蘭的生長起著重要作用［5］。優(yōu)良的栽培基質(zhì)應(yīng)具備穩(wěn)定良好的理化性質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)容重會影響春蘭植株的假鱗莖干重、根含水量、假鱗莖含水量、可溶性糖含量、蒸騰速率及CAT活性。容重反映的是基質(zhì)的疏松、緊實(shí)程度，是栽培基質(zhì)最重要的篩選指標(biāo)之一?；|(zhì)容重越大，?其疏松程度越差，在同樣體積下，容重越大，基質(zhì)質(zhì)量越大。本試驗(yàn)中各處理基質(zhì)的容重均在適宜范圍（0.1～0.8 g/cm3）之內(nèi)，其中CK的容重最大，達(dá)0.65 g/cm3，而D1～D7處理的容重僅為CK的30.77%～38.46%，可見輕基質(zhì)配方較傳統(tǒng)硬基質(zhì)配方質(zhì)量下降得較多，有利于降低運(yùn)輸成本、節(jié)約勞動力?；|(zhì)的水分特性分為吸水性和保水性，吸水性是指基質(zhì)一定時間能吸入的水分的量，是提高澆水效率和制定澆水策略的依據(jù)之一［15］?；|(zhì)的孔隙度是影響水分特性的主要因素。在本研究中，總孔隙度及通氣孔隙度對春蘭植株的假鱗莖干重、假鱗莖含水量、根含水量、葉含水量、可溶性糖含量和光合作用指標(biāo)等影響較大，在合理范圍內(nèi)，二者數(shù)值越大，越有利于植物根系的透水和呼吸，對植物生長越有利。D1處理的容重最小，從通氣孔隙度與持水孔隙度來看，其通氣性和保水性相近，氣水比高于理想孔隙度范圍，澆水后基質(zhì)含水量低于10%，表現(xiàn)為基質(zhì)貯水保肥能力弱，植株根系和葉片水分下降速度快，植株生長發(fā)育受阻。隨著泥炭添加比例的增加，基質(zhì)吸水性和保水性逐漸增強(qiáng)，保水性均大于通氣性，貯水保肥能力提高，適宜植株生長發(fā)育。CK總孔隙度和通氣孔隙度低于各輕基質(zhì)配方，表示基質(zhì)的疏松度及透水性相對較差，以其栽培的春蘭壯苗指數(shù)也相對較低?；|(zhì)的pH值影響植物生長和基質(zhì)養(yǎng)分的形態(tài)與有效含量［16］，在本研究中，各處理基質(zhì)的pH值均在適宜范圍之內(nèi)，表明基質(zhì)養(yǎng)分的有效性都較高，植株對養(yǎng)分的吸收能力也較強(qiáng)，對植物生長有利。EC值是指基質(zhì)中可溶性鹽的含量，雖然自然狀態(tài)下各基質(zhì)的EC值處于正常水平，但D7處理的EC值達(dá) 1.55 mS/cm，為其他處理的3.44～9.12倍，說明純泥炭土含有較高濃度的可溶性鹽，在實(shí)施生產(chǎn)中，由于施肥后會增加EC值，因此需要定期對基質(zhì)EC值進(jìn)行檢測，通過調(diào)配基質(zhì)或調(diào)整施肥方案，使 EC 值保持在正常水平。

3.2 不同配比基質(zhì)對春蘭生長的影響

分析春蘭的生長情況得知，D3～D5處理的春蘭生長性能、壯苗指標(biāo)均較好，植株生長健壯。植株的株高、假鱗莖直徑及干鮮重、壯苗指數(shù)是最能直接反映植物生長狀態(tài)的指標(biāo)，其中壯苗指數(shù)作為一項(xiàng)綜合指標(biāo)，避免了單一指標(biāo)在秧苗質(zhì)量評定中的片面性，可以較為全面地衡量植株是否健壯，壯苗指數(shù)越高，越有利于加強(qiáng)光合作用［17-18］。植物根系是吸收養(yǎng)分和水分的主要器官，根系的生長發(fā)育直接影響植物個體的生長發(fā)育［19］。孫燕等推測，基質(zhì)通過影響植株根系吸收能力及光合能力影響植株生長［20］。用D3～D5處理基質(zhì)栽培的春蘭生長指標(biāo)優(yōu)于其他處理及對照，可能因?yàn)檫@些基質(zhì)理化性質(zhì)適于春蘭根系生長，從而促進(jìn)植株生長發(fā)育。而對于不同栽培基質(zhì)對春蘭植株根系活力的影響仍有待進(jìn)一步研究。

3.3 不同基質(zhì)對春蘭生理生化指標(biāo)的影響

葉綠素含量是反映植物營養(yǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)，葉綠素含量越高，越有助于植物的光合作用［21］。在一定范圍內(nèi)，葉綠素含量與凈光合速率呈正相關(guān)［20］，其變化趨勢直接關(guān)系著植株生物量的積累速率［22］。在本研究中，葉綠素相對含量（SPAD值）、葉綠素含量、凈光合速率與根干重、壯苗指數(shù)最高的均為D4處理（松鱗-泥炭土配比為2 ∶1），說明該基質(zhì)提高了春蘭的光合作用能力，即養(yǎng)分同化吸收能力較強(qiáng)，與上述研究結(jié)果較為一致。而CK的葉綠素相對含量、氣孔導(dǎo)度最低，其原因可能是硬基質(zhì)孔隙度最低，使其根系水氣交換受到限制，從而影響葉片的光合作用活力。

植物生存所需的最低光照（即耐陰性），是一個至關(guān)重要的生活史特征［23］。野生春蘭的生境多為濕度較高、空氣清新、無烈日和高溫的針闊混交林或其他林地，使其生長緩慢。有學(xué)者對5種國蘭（建蘭、春蘭、春劍、蕙蘭和墨蘭）的光合特性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)春蘭光補(bǔ)償點(diǎn)低，利用弱光的能力比較強(qiáng)，屬于喜陰植物［24-25］。光合作用直接反映作物的生長狀況，宋軍陽研究發(fā)現(xiàn)，秦嶺野生春蘭的凈光合速率在0.33～1.69 μmol/（m2·s）之間［24］。在本研究中，春蘭的凈光合速率在 0.42～1.05 μmol/（m2·s） 之間，與前人的研究結(jié)果相近。葉慶生等對蘭屬植物的7個種中的10個栽培品種光合途徑進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，這些蘭屬植物的凈光合速率較低，其中春蘭的凈光合速率為3.33 μmol/（m2·s）［26］，而大多數(shù)植株的凈光合速率在5～50 μmol/（m2·s）[JP]之間，說明春蘭的光合作用能力較弱，是其生長緩慢的重要原因。

可溶性糖是植物光合作用的積累產(chǎn)物，是植物主要的能量來源物質(zhì)，其含量高表明光合作用正常，也是評價容器苗的關(guān)鍵指標(biāo)［27］。在本研究中，葉片可溶性糖含量較高的為D4處理，同時表現(xiàn)為葉綠素含量、凈光合速率高，表明具有較強(qiáng)的光合作用能力。SOD、CAT和POD是植物體內(nèi)常見的抗氧化酶，當(dāng)植物受到病害或者是逆境脅迫時，這些酶會被激活或被大量合成，從而起到保護(hù)植物的作用［28］。D2、D4、D5處理的SOD活性顯著高于對照，D4處理的CAT活性最高，D2、D3、D6處理的POD活性高于對照，表明用這些處理的基質(zhì)栽培有利于提高春蘭的抗逆性。

基質(zhì)篩選大多根據(jù)研究者觀測經(jīng)驗(yàn)確定適宜配方，增加人為主觀隨意性帶來的偏差。本研究采用主成分分析法，利用以上數(shù)學(xué)模型對8種基質(zhì)配方的春蘭指標(biāo)進(jìn)行綜合評價，計算綜合主成分得分，以各配方的綜合得分值排序，能更客觀地反映不同基質(zhì)配方的優(yōu)劣。由本研究結(jié)果可知，D4處理的綜合得分最高，為0.848分，而D2處理的綜合得分最低，為-0.422分。按綜合得分對8種基質(zhì)配方進(jìn)行排序，其優(yōu)劣順序?yàn)镈4處理＞D5處理＞D3處理＞D1處理＞D7處理＞D6處理＞CK＞D2處理。上述結(jié)果表明，D3、D4、D5處理基質(zhì)適宜春蘭栽培，其中最佳基質(zhì)配方為D4處理。

4 結(jié)論

綜上可知，D3～D5處理幾種基質(zhì)的理化性質(zhì)均屬于理想范疇，均能保證春蘭的正常生長，且其栽培春蘭生長指標(biāo)優(yōu)于對照。其中，D4處理的假鱗莖直徑、新芽數(shù)和新芽率、根干重、壯苗指數(shù)、葉綠素含量、凈光合速率及CAT活性均最高。此外，通過主成分分析得出，D4處理排名第一，為春蘭栽培最適的培養(yǎng)基。

綜合本研究結(jié)果，建議選用D4處理的配方（松鱗 ∶泥炭土=2 ∶1），該基質(zhì)既能提高春蘭生長勢，又能改善植株品質(zhì)，提高光合作用及抗氧化酶活性水平；同時，該配方基質(zhì)成本約1.55元/盆，質(zhì)量為377 g/盆，而同等條件下，硬植料成本為11.52元/盆，質(zhì)量為952.22 g/盆，使用輕基質(zhì)栽培，基質(zhì)成本降低了865%，基質(zhì)質(zhì)量降低了60.4%，這不但提高了種苗質(zhì)量與栽培效率，還降低了生產(chǎn)成本，使生產(chǎn)運(yùn)輸更方便。

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基金項(xiàng)目：江蘇現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金（編號：JATS［2023］242）；江蘇省省級農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與推廣補(bǔ)助專項(xiàng)（編號：揚(yáng)農(nóng)［2023］73號）；江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺項(xiàng)目（編號：JSGB2018-1）；江蘇里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所科研發(fā)展專項(xiàng)資金-揭榜掛帥項(xiàng)目（編號：SJ［22］105）。

作者簡介：劉 紅（1986—），女，黑龍江伊春人，碩士，助理研究員，主要從事花卉遺傳育種與產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究。E-mail：liuhong_ivy@126.com。

通信作者：孫 葉，碩士，副研究員，主要從事花卉遺傳育種研究。E-mail：sunye9999@126.com。