轻基质配比对春兰生长和生理生化特性影响的综合评价

刘红 马辉 魏晓羽 孙叶

（江苏里下河地区农业科学研究所，江苏扬州 225007）

摘要：为解决传统春兰栽培基质保水、保肥性能差及成本高、生产运输不方便等影响春兰产业化生产的问题，探讨将松鳞与泥炭土作为春兰栽培基质利用的可行性。将松鳞与泥炭土按质量比1 ∶0（D1处理）、4 ∶1（D2处理）、3 ∶1（D3处理）、2 ∶1（D4处理）、1 ∶1（D5处理）、1 ∶2（D6处理）、0 ∶1（D7处理）配制成7种轻基质配比，并以传统硬基质配方植金石-仙土（质量比3 ∶1）作为对照（CK），分析轻基质对春兰植株生长指标、光合指标、生理指标和酶活性的影响，并用主成分分析法对各基质配比效果进行评价。结果表明，D2～D5处理的理化性质均属于理想基质范畴，能够保证春兰组培苗的正常生长。D4～D5处理与CK浇水频率以6 d左右为宜，D6～D7处理的浇水频率以8 d左右为宜，D1～D3处理则需要较高的浇水频率。D1、D4、D5、D6处理的新芽数、新芽率均显著高于对照，其中最高的为D4处理，新芽数为3个/盆，新芽率为100%。净光合速率最高的为D4处理，最低的为D6、D7处理，均与对照有显著差异。基质配比影响春兰植株养分的累积和抗氧化活性。不同配比基质的理化性质与春兰的壮苗指标、生理指标及光合指标密切相关。以测定的春兰生长、生理生化指标进行主成分分析，各基质配比的优劣排序为D4处理＞D5处理＞D3处理＞D1处理＞D7处理＞D6处理＞CK＞D2处理。综合来看，用D4处理条件栽培春兰具有植株长势好、增殖率高的丰产特性，相比硬基质，其新芽率、根干重、壮苗指数、叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、SOD活性分别提高650.19%、49.30%、51.44%、13.93%、47.89%、57.81%、18.16%；同时，该基质成本降低了86.5%，质量降低了60.4%。建议选用松鳞与泥炭土质量比为2 ∶1的基质配比，用于低成本基质的开发及春兰的高品质栽培。研究结果不仅可以降低春兰规模化生产运输的成本，还可以为我国春兰的高品质栽培提供技术指导。

关键词：春兰；松鳞；泥炭土；轻基质；配比；生长特性；生理生化特性；主成分分析；综合评价

中图分类号：S682.310.4  文献标志码：A  文章编号：1002-1302（2024）07-0133-10

春兰（Cymbidium goeringii）是兰科（Orchidaceae）兰属（Cymbidium）的地生兰之一，主要分布于中国、日本与朝鲜半岛南端等地。中国春兰资源丰富，广泛分布于江苏、浙江、江西等16个省份，春兰的自然花期在我国传统节日春节前后，在我国已有数千年栽培鉴赏的历史。春兰的栽培品种一般分为梅瓣型、荷瓣型、水仙瓣型、奇瓣型、素心型、色花型和叶艺型等几个园艺类型［1］，其花姿秀美、花香清幽，有非常典型的民族文化特色，是我国特有的珍稀兰花种质资源［2］，具有极高的观赏价值和经济价值。栽培基质可以固定植物根系，且基质的物理、化学特性会直接影响基质的蓄水能力、透水性及通气性，对春兰生长有着至关重要的作用［3］。目前，春兰种植户使用的栽培基质大多基于传统经验，以进口硬植料植金石为主，辅以塘基石、仙土、珍珠岩、陶粒和煤渣等硬质颗粒基质，疏水透气性较好，但保水、保肥性能差，同时价格昂贵、质量大，生产运输不方便，无法满足春兰规模化生产和产业化开发的需求［4-5］。经过消毒、腐熟等处理后，很多农林废弃物都能成为优良的育苗基质，具有质轻、持水、保肥、通气性能好等优点，并且成本低，易获取，产品运输携带方便，但在春兰生产栽培上的应用未见报道，而洋兰生产广泛采用树皮、花生壳、椰块、木屑等农林废弃物作为栽培基质，取得了良好的栽培效果［6-8］。目前，蝴蝶兰（Phalaenopsis aphrodite Rchb. f.）、大花蕙兰（Cymbidium faberi×[JP]hybridum）、春石斛兰（Dendrboium）等洋兰栽培技术日益完善，已经实现了規模化的高效生产，代表设施农业发展水平较高［9］。鉴于洋兰产业化开发的经验，轻基质栽培是春兰产业发展的必然趋势，然而目前关于春兰轻基质栽培技术尚没有系统的研究。因此，本研究以腐熟的松树皮、泥炭土为原料，按照不同质量比配制春兰栽培基质，通过比较基质理化性质、植株生长、生理生化等指标，筛选适宜春兰栽培的轻基质配方，以期提高春兰栽培质量、降低春兰规模化生产运输的成本，为春兰的产业化开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验选取生长健壮、无病虫害的2年生春兰大团圆大苗为材料，盆具为直径15 cm、高25 cm的兰花专用黑色硬质塑料盆。

1.2 研究方法

1.2.1 试验设计 根据笔者所在课题组前期的预试验结果，本研究所用基质主要由腐熟松鳞（0.5～1.5 cm）、泥炭土（丹麦品氏，10～30 mm）按质量比组成，试验设置7个配方处理（D1～D7处理），以传统硬基质配方为对照（CK），详见表1。每个处理设20盆，每盆3株春兰，3次重复，共160盆480株大苗。

试验于2021年10月在江苏里下河地区农业科学研究所中国兰种质资源圃温室内进行。培养过程中每隔7～10 d用稀释2 000倍的花宝2号灌根1次，15 d喷1次杀菌剂，多种杀菌剂交替使用，其间进行春兰常见病虫害的防治，同时及时清理病株。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 基质物理性质的测定 （1）基质容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度和气水比的测定。采用环刀法，在朱丽等提供的方法［10］基础上进行优化。取体积为155 cm3的环刀，称重（m1）；基质混匀后，随机取自然风干的混合基质，加满环刀，称重（m2）；然后将装有基质的环刀用纱布封口，浸泡 24 h（水位线始终超过环刀顶部）， 将塑料量杯从水中取出，在饱和水状态下称重（m3），封口纱布不滴水时称重（m4）；最后再用湿纱布包住环刀，倒置 8 h，使量杯内水分（重力水）自由沥干，称重（m5）。每个处理测量9份样品。相关物理指标的计算公式如下：

容重（g/cm3）=（m2-m1）/155；（1）

持水能力=（m5-m1-m4）/（m2-m1） ×100%；（2）

总孔隙度=（m3-m2）/155×100%；（3）

通气孔隙度=（m3+m4-m5）/155×100%；（4）

持水孔隙度=总孔隙度-通气孔隙度；（5）

气水比=通气孔隙度/持水孔隙度。（6）

（2）基质pH值、EC值的测定采用饱和浸提法。将自然风干的基质与去离子水按体积比1 ∶5混合，充分搅拌30 min后用保鲜膜封口，静置10 h，取过滤水，用pH计和电导仪进行测定［10］，每个处理测量9份样品。

1.3.2 浇水后基质、植株根和叶片含水量的测定 采用喷淋的方式进行同时浇水，浇透即止。在浇水后0、2、4、6、8、10 d，用精讯通畅土壤参数速测平台测定每盆基质的相对含水量，计算各处理20盆样品的平均含水量；取出春兰植株，将根、叶分离，分别称取根、叶的鲜重，然后将鲜样于105 ℃杀青 60 min，再于80 ℃烘至恒重，测定根、叶的干重，并计算根、叶含水量。每个处理随机取9株大苗进行测定，取其平均值。

1.3.3 生长指标的测定 试验6个月后，测量大苗株高、叶长和假鳞茎直径，并记录新芽数，计算存活率。选取1株/盆大苗进行测定，每个处理共计20株，取平均值。取出大苗，将根系的基质清洗干净，用滤纸吸干表面水分后测定根、假鳞茎和叶鲜重及其烘干后的干重（g）［11］，计算根、假鳞茎和叶片含水量、根冠比及壮苗指数。每个处理设3个重复，每个重复设3株，共计9株，取平均值。

株高为植株自然状态下最高点距叶片基处的垂直高度；叶长为将叶片拉直后的长度。

新芽率=新芽数/苗数×100%；

存活率=存活苗数/总苗数×100%；

根冠比=根干重/地上部干重；

壮苗指数=（假鳞茎直径/株高+根干重/地上部干重）×全株干重。

1.3.4 生理生化指标的测定

1.3.4.1 光合指标 （1）处理60 d 后，采用托普云农植物营养测定仪（型号：TYS-4N D08）测定叶片叶绿素相对含量（以SPAD值计）。各选1张/盆叶片（叶龄2年）进行测定，每个处理共计测定20张叶片，取其平均值。

（2）在晴朗天气的09：00—11：30用TARGAS-1光合测定仪（汉莎科学仪器有限公司，美国）测定净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和胞间 CO2 浓度（Ci）。选1张/盆叶片（叶龄2年）进行测定，每个处理共计测定20张叶片，取其平均值。

1.3.4.2 叶绿素、可溶性固形物、抗氧化酶等生理生化指标 试验处理结束后，以叶片为样品，进行生理生化指标的测定［11-12］，每个处理随机取3个以上的材料进行混合，再从混合样中称量3份以上。可溶性糖含量用蒽酮比色法测定，可溶性蛋白含量用考马斯亮蓝法（Bradford法）测定，叶绿素含量用分光光度法测定，超氧化物歧化酶（SOD）活性用氮蓝四唑（NBT）法測定，过氧化物酶（POD）活性用愈创木酚法测定，过氧化氢酶（CAT）活性用分光光度法测定。

1.4 数据处理

用Excel 2016进行数据整理及作图，用SPSS 22.0软件对数据进行方差分析，用Duncan's法对数据的显著性进行多重比较，并进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同基质配比的理化性质

由表2可知，不同基质处理的理化性质间存在显著差异。D1～D7处理的容重在0.20～0.25 g/cm3之间，均显著低于CK（P<0.05），且与泥炭添加比例成正比。D1～D7处理的总孔隙度在58.64%～69.65%之间，通气孔隙度在12.14%～35.17%之间，持水孔隙度在34.48%～46.49%之间，均高于对照，且除D7处理的通气孔隙度外，均与CK间差异显著（P<0.05）；其中，总孔隙度、通气孔隙度与泥炭添加比例成反比，最高的均为D1处理，分别为69.65%、35.17%，而持水孔隙度与泥炭添加比例成正比，以D7处理最高，为46.49%。D1～D7处理的气水比在0.26～1.02之间，与泥炭添加比例成反比，其中D1～D5处理的气水比高于对照，且D1～D3处理的气水比与CK差异显著（P<0.05）。随泥炭添加比例增加，D1～D7处理组的pH值呈下降趋势，但与CK差异均不显著；EC值呈上升趋势，最高的为D7处理，达1.55 mS/cm，除D1处理外，其他处理的EC值均高于CK，其中D5～D7处理的EC值与CK差异显著（P<0.05）。

有研究发现，理想基质的容重为0.1～0.8 g/cm3，总孔隙度为54%～96%［13］，通气孔隙度为15%～30%［14］，气水比为1 ∶（1.5～4.0）（即 0.25～0.67），H值为6.0～7.5，电导率<2.6 mS/cm。在本研究中，D1处理的通气孔隙度、气水比高于理想值，CK的总孔隙度为40.17%，低于理想值，D6、D7处理和CK的通气孔隙度低于理想值，D2～D5处理的理化性质均属于理想基质范畴，能保证春兰组培苗正常生长。

2.2 基质及根、叶片水分变化情况

由图1-A可知，浇水后，D7处理春兰的吸水性最强，相对含水量达46%左右，而其他处理的相对含水量均在30%以下，其中D1处理的吸水性最差，相对含水量最低，在10%以下。泥炭的保水性最强，随着松鳞添加比例的提高，其保水性逐渐下降，纯松鳞的保水性最差。D6、D7处理的春兰在浇水后8 d的相对含水量下降到15%左右，而D4、D5春兰的相对含水量在浇水后6 d下降到该水平，D1～D3处理春兰的含水量始终低于15%。图1-B可见，不同处理春兰根系的含水量在浇水后持续下降，D1～D3处理及CK春兰植株根的含水量到浇水后 6 d 时下降到90%以下，而D4～D7处理春兰植株根系含水量在浇水后8 d下降到90%左右。图1-C显示，春兰叶片含水量最低的为D1处理，其含水量下降得最快，而其他处理春兰叶片含水量在浇水后4 d才开始快速下降，浇水后4 d时，D2～D3处理及CK比D4～D7处理的叶片含水量低2%左右。结合植株状态，D4～D5与CK处理的浇水频率以6 d左右为宜，D6～D7处理的浇水频率以8 d左右为宜，D1～D3处理则需较高的浇水频率。

2.3 不同基质配比对春兰生长的影响

2.3.1 不同基质配比对春兰形态指标的影响 由表3可知，不同基质配比对春兰株高、叶长、新芽数和新芽率有显著影响。株高最高的为D3处理，为16.90 cm；最低的为D7处理，仅为13.40 cm。叶长最长的是D3处理，其次为D4处理，均高于对照，而D1、D2、D5、D7处理的叶长低于对照，各处理春兰叶长与对照差异不显著。各处理假鳞茎直径与对照差异不显著，其中最高的为D4处理（11.27 mm），最低的为D7处理（10.20 mm）。D1、D4、D5、D6处理的新芽数、新芽率均显著高于对照（P<0.05），其中最高的为D4处理，新芽数为3个/盆，新芽率为100%。

2.3.2 不同基质配比对春兰壮苗指标的影响 由表4可知，根干重最大的为D4处理，为1.06 g，最小的为D7处理，为0.53 g，且均与对照差异显著（P<0.05）。叶干重最大的为D6处理，为1.19 g，最小的为D3处理，为0.39 g，二者相差2.05倍，且均与对照差异显著（P<0.05）。各处理假鳞茎干重均低于对照（0.47 g），其中以D2处理最低，仅为0.27 g。根冠比最高的为D3处理，达2.18，最低的为D6处理，仅为0.47，且均与对照差异显著（P<0.05）。根含水量最高的为D7处理，最低的为D5处理，二者间差异显著，但均与对照无显著差异。叶含水量最高的为D2处理，最低的为D3处理，二者间差异显著（P<0.05）。假鳞茎含水量最高的为D5处理，最低的为D2处理，二者间差异显著（P<0.05）。壮苗指数最高的为D4处理，为3.68，最低的为D7处理，为1.90，且二者均与对照差异显著。

2.4 不同基质配比对春兰光合指标的影响

由表5可知，不同基质处理下春兰的光合指标有显著差异。SPAD值最高的为D4处理，其次为D2处理，均显著高于对照（P<0.05）。净光合速率最高的为D4处理，最低的为D6、D7处理，且均与对照差异显著（P<0.05）。蒸腾速率最高的为D5处理，最低的为D1处理。各处理气孔导度和胞间CO2浓度总体高于对照，气孔导度最高的为D5处理，胞间CO2浓度最高的为D4处理，且均显著高于对照（P<0.05）。

2.5 不同基质配比对春兰养分积累的影响

表6显示，各处理之间春兰叶片叶绿素含量差异显著，其中以D4处理最高，为34.18 pmol/g，D3处理最低，为19.59 pmol/g。在不同基质处理下，春兰叶片的可溶性糖含量均高于对照，其中D3处理最高，为436.46 μg/g，D4处理的可溶性糖含量略低于D3处理，为429.28 μg/g，而D7处理相对最低，为291.43 μg/g。可溶性蛋白含量最高的为D1处理，最低的为D7处理，均与对照差异显著（P<0.05）。上述结果表明，基质配比会影响春兰植株养分的累积。

2.6 不同基质配比对春兰抗氧化酶活性的影响

由表7可知，SOD活性最高的为D5处理，为729.86 U/g，其次为D4处理，为648.73 U/g，且不同处理之间存在显著差异（P<0.05）。CAT活性最高的为D4处理，为92.98 U/mL，而其余处理均显著低于对照（P<0.05）。POD活性最高的为D6处理，为4.19 mU/g，最低的为D1处理，为2.13 mU/g，且均与对照差异显著（P<0.05）。

2.7 基质理化性质与春兰生长的相关性

基质的理化性质与春兰生长、壮苗、生理及光合指标之间的相关性分析结果（表8）表明，基质的容重与春兰的CAT活性呈极显著正相关，与假鳞茎干重、根含水量、假鳞茎含水量及可溶性糖含量呈极显著负相关，与蒸腾速率呈显著负相关；总孔隙度与假鳞茎干重、假鳞茎含水量、可溶性糖含量和蒸腾速率呈极显著正相关，与根含水量呈显著正相关，与CAT活性呈极显著负相关；通气孔隙度与假鳞茎干重、根含水量呈显著正相关，与可溶性糖含量呈极显著正相关，与叶绿素含量、过氧化氢酶活性呈极显著负相关；持水孔隙度与叶重、假鳞茎干重、根含水量、假鳞茎含水量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶活性、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度呈极显著正相关，与新芽率呈显著正相关，与叶含水量呈显著负相关；气水比与假鳞茎干重、SOD活性、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度呈极显著正相关，与可溶性糖含量呈显著正相关，与根冠比呈显著负相关，与叶含水量呈极显著负相关；pH值与假鳞茎干重、可溶性糖含量呈极显著正相关，与净光合速率呈显著正相关，与根冠比呈显著负相关；EC值与叶干重、假鳞茎干重呈显著负相关，与根冠比呈极显著正相关，与可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性和净光合速率呈极显著负相关。由此可见，基质各理化性质与春兰的壮苗指标、生理指标及光合指标密切相关。

2.8 对春兰各指标主成分分析及综合评价

本研究通过对春兰的19个生长指标、壮苗指标、生理指标及光合指标进行主成分分析，获得6个主成分，其累计贡献率達80.996%，可以保留原始因子中代表的绝大部分信息（表9）。用Yi表示各主成分，得出各主成分线性方程：

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主成分的方差贡献率为21766%，载荷值最大的为SOD活性，第1主成分综合了SOD活性、蒸腾速率、叶片含水量、气孔导度、 净光合速率和胞间CO2浓度等变量信息， 主要

反映春兰植株的抗氧化酶活性和光合作用情况；第2主成分的方差贡献率为18.513%，载荷值最大的为POD活性；第3主成分中，根干重、壮苗指数、根含水量和叶片干重等变量主要反映春兰植株的壮苗情况，方差贡献率为14.362%；第4主成分中，假鳞茎含水量、可溶性糖含量和叶绿素含量主要反映春兰植株的生理指标，方差贡献率为11.060%；第5主成分中，叶片数和株高反映春兰植株的生长指标，方差贡献率为7.964%；第6主成分为CAT活性，方差贡献率为7.290%。

将6个主成分得分用隶属函数归一化处理，根据各主成分的贡献率计算权重系数，得到春兰栽培基质的进行综合得分值：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种基质的综合得分值的变化范围为-0.422～0.848，其中最高的为D4处理，其次为D5处理，最低为D2处理。由此可见，最适合春兰植株的基质为D4处理（松鳞、泥炭的体积比=2 ∶1），最不适宜的基质为D2处理（松鳞、泥炭的体积比4 ∶1）。

3 讨论

3.1 轻基质栽培春兰的可行性及理化性状

栽培基质是春兰生长关键因子之一，基质的肥力、透水性、透气性对春兰的生长起着重要作用［5］。优良的栽培基质应具备稳定良好的理化性质。本研究发现，基质容重会影响春兰植株的假鳞茎干重、根含水量、假鳞茎含水量、可溶性糖含量、蒸腾速率及CAT活性。容重反映的是基质的疏松、紧实程度，是栽培基质最重要的筛选指标之一。基质容重越大， 其疏松程度越差，在同样体积下，容重越大，基质质量越大。本试验中各处理基质的容重均在适宜范围（0.1～0.8 g/cm3）之内，其中CK的容重最大，达0.65 g/cm3，而D1～D7处理的容重仅为CK的30.77%～38.46%，可见轻基质配方较传统硬基质配方质量下降得较多，有利于降低运输成本、节约劳动力。基质的水分特性分为吸水性和保水性，吸水性是指基质一定时间能吸入的水分的量，是提高浇水效率和制定浇水策略的依据之一［15］。基质的孔隙度是影响水分特性的主要因素。在本研究中，总孔隙度及通气孔隙度对春兰植株的假鳞茎干重、假鳞茎含水量、根含水量、叶含水量、可溶性糖含量和光合作用指标等影响较大，在合理范围内，二者数值越大，越有利于植物根系的透水和呼吸，对植物生长越有利。D1处理的容重最小，从通气孔隙度与持水孔隙度来看，其通气性和保水性相近，气水比高于理想孔隙度范围，浇水后基质含水量低于10%，表现为基质贮水保肥能力弱，植株根系和叶片水分下降速度快，植株生长发育受阻。随着泥炭添加比例的增加，基质吸水性和保水性逐渐增强，保水性均大于通气性，贮水保肥能力提高，适宜植株生长发育。CK总孔隙度和通气孔隙度低于各轻基质配方，表示基质的疏松度及透水性相对较差，以其栽培的春兰壮苗指数也相对较低。基质的pH值影响植物生长和基质养分的形态与有效含量［16］，在本研究中，各处理基质的pH值均在适宜范围之内，表明基质养分的有效性都较高，植株对养分的吸收能力也较强，对植物生长有利。EC值是指基质中可溶性盐的含量，虽然自然状态下各基质的EC值处于正常水平，但D7处理的EC值达 1.55 mS/cm，为其他处理的3.44～9.12倍，说明纯泥炭土含有较高浓度的可溶性盐，在实施生产中，由于施肥后会增加EC值，因此需要定期對基质EC值进行检测，通过调配基质或调整施肥方案，使 EC 值保持在正常水平。

3.2 不同配比基质对春兰生长的影响

分析春兰的生长情况得知，D3～D5处理的春兰生长性能、壮苗指标均较好，植株生长健壮。植株的株高、假鳞茎直径及干鲜重、壮苗指数是最能直接反映植物生长状态的指标，其中壮苗指数作为一项综合指标，避免了单一指标在秧苗质量评定中的片面性，可以较为全面地衡量植株是否健壮，壮苗指数越高，越有利于加强光合作用［17-18］。植物根系是吸收养分和水分的主要器官，根系的生长发育直接影响植物个体的生长发育［19］。孙燕等推测，基质通过影响植株根系吸收能力及光合能力影响植株生长［20］。用D3～D5处理基质栽培的春兰生长指标优于其他处理及对照，可能因为这些基质理化性质适于春兰根系生长，从而促进植株生长发育。而对于不同栽培基质对春兰植株根系活力的影响仍有待进一步研究。

3.3 不同基质对春兰生理生化指标的影响

叶绿素含量是反映植物营养状态的重要指标，叶绿素含量越高，越有助于植物的光合作用［21］。在一定范围内，叶绿素含量与净光合速率呈正相关［20］，其变化趋势直接关系着植株生物量的积累速率［22］。在本研究中，叶绿素相对含量（SPAD值）、叶绿素含量、净光合速率与根干重、壮苗指数最高的均为D4处理（松鳞-泥炭土配比为2 ∶1），说明该基质提高了春兰的光合作用能力，即养分同化吸收能力较强，与上述研究结果较为一致。而CK的叶绿素相对含量、气孔导度最低，其原因可能是硬基质孔隙度最低，使其根系水气交换受到限制，从而影响叶片的光合作用活力。

植物生存所需的最低光照（即耐阴性），是一个至关重要的生活史特征［23］。野生春兰的生境多为湿度较高、空气清新、无烈日和高温的针阔混交林或其他林地，使其生长缓慢。有学者对5种国兰（建兰、春兰、春剑、蕙兰和墨兰）的光合特性进行研究，发现春兰光补偿点低，利用弱光的能力比较强，属于喜阴植物［24-25］。光合作用直接反映作物的生长状况，宋军阳研究发现，秦岭野生春兰的净光合速率在0.33～1.69 μmol/（m2·s）之间［24］。在本研究中，春兰的净光合速率在 0.42～1.05 μmol/（m2·s） 之间，与前人的研究结果相近。叶庆生等对兰属植物的7个种中的10个栽培品种光合途径进行研究发现，这些兰属植物的净光合速率较低，其中春兰的净光合速率为3.33 μmol/（m2·s）［26］，而大多数植株的净光合速率在5～50 μmol/（m2·s）[JP]之间，说明春兰的光合作用能力较弱，是其生长缓慢的重要原因。

可溶性糖是植物光合作用的积累产物，是植物主要的能量来源物质，其含量高表明光合作用正常，也是评价容器苗的关键指标［27］。在本研究中，叶片可溶性糖含量较高的为D4处理，同时表现为叶绿素含量、净光合速率高，表明具有较强的光合作用能力。SOD、CAT和POD是植物体内常见的抗氧化酶，当植物受到病害或者是逆境胁迫时，这些酶会被激活或被大量合成，从而起到保护植物的作用［28］。D2、D4、D5处理的SOD活性显著高于对照，D4处理的CAT活性最高，D2、D3、D6处理的POD活性高于对照，表明用这些处理的基质栽培有利于提高春兰的抗逆性。

基质筛选大多根据研究者观测经验确定适宜配方，增加人为主观随意性带来的偏差。本研究采用主成分分析法，利用以上数学模型对8种基质配方的春兰指标进行综合评价，计算综合主成分得分，以各配方的综合得分值排序，能更客观地反映不同基质配方的优劣。由本研究结果可知，D4处理的综合得分最高，为0.848分，而D2处理的综合得分最低，为-0.422分。按综合得分对8种基质配方进行排序，其优劣顺序为D4处理＞D5处理＞D3处理＞D1处理＞D7处理＞D6处理＞CK＞D2处理。上述结果表明，D3、D4、D5处理基质适宜春兰栽培，其中最佳基质配方为D4处理。

4 结论

综上可知，D3～D5处理几种基质的理化性质均属于理想范畴，均能保证春兰的正常生长，且其栽培春兰生长指标优于对照。其中，D4处理的假鳞茎直径、新芽数和新芽率、根干重、壮苗指数、叶绿素含量、净光合速率及CAT活性均最高。此外，通过主成分分析得出，D4处理排名第一，为春兰栽培最适的培养基。

综合本研究结果，建议选用D4处理的配方（松鳞 ∶泥炭土=2 ∶1），该基质既能提高春兰生长势，又能改善植株品质，提高光合作用及抗氧化酶活性水平；同时，该配方基质成本约1.55元/盆，质量为377 g/盆，而同等条件下，硬植料成本为11.52元/盆，质量为952.22 g/盆，使用轻基质栽培，基质成本降低了865%，基质质量降低了60.4%，这不但提高了种苗质量与栽培效率，还降低了生产成本，使生产运输更方便。

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基金项目：江苏现代农业产业技术体系建设专项基金（编号：JATS［2023］242）；江苏省省级农业科技创新与推广补助专项（编号：扬农［2023］73号）；江苏省农业种质资源保护与利用平台项目（编号：JSGB2018-1）；江苏里下河地区农业科学研究所科研发展专项资金-揭榜挂帅项目（编号：SJ［22］105）。

作者简介：刘 红（1986—），女，黑龙江伊春人，硕士，助理研究员，主要从事花卉遗传育种与产业化生产关键技术研究。E-mail：liuhong_ivy@126.com。

通信作者：孙 叶，硕士，副研究员，主要从事花卉遗传育种研究。E-mail：sunye9999@126.com。