金钗石斛（Dendrobium nobile）为兰科石斛属多年生草本植物，广泛分布于四川、广西、云南、贵州等西南地区[1-2]。作为兼具药用与观赏价值的药材，其茎部富含生物碱、菲类、联苄类、多糖等活性成分，现代药理学研究证实其具有抗氧化、免疫调节、降血糖等功效[3-4]。长慈霞[5]研究表明，金钗石斛最佳诱导培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.20 mg/L+10%活性炭，30 d后诱导率为98.33%。近年来，金钗石斛干品价格在200～400元/kg，经济效益可观。该植物种子繁殖周期长，平均成苗时间2～3年，产量提升有限；而利用高位芽进行繁殖可在6～12个月内成苗，且完全保留母株优良性状，适合工厂化生产[6-7]。福建地区与该植物主产区处于相同中纬度带，具备相似的亚热带季风气候条件，但关于金钗石斛适应性栽培的相关研究有待进一步深入。
基于此，本文从栽培基质及营养调控2个维度，对金钗石斛高位芽生长效果进行研究，筛选出适宜研究区生长的栽培基质以及肥料配比，系统分析其对金钗石斛高位芽幼苗生长的影响，为金钗石斛本地化高效栽培提供参考。
1 材料与方法
1.1 供试材料
本研究选用的金钗石斛品种从四川引进，在福州市农业科学研究所进行适应性栽培。选用栽培基质为泥炭土（德国KIASMANN 422）、树皮（葡萄牙进口脱脂发酵松树皮6～9 mm）、水苔、兰石（粒径8～15 mm）；选用肥料为花宝1号（N∶P∶K为7∶6∶19），花宝3号（N∶P∶K为20∶30∶20），花宝4号（N∶P∶K为25∶5∶20），花宝5号（N∶P∶K为30∶10∶10），花多多1号（N∶P∶K为20∶20∶20），奥绿缓释肥（N∶P∶K为14∶14∶14），材料由泰安三乐网络科技有限公司、福州生茂禾农业科技有限公司等公司购买。
1.2 试验方法
该试验于2023年11月在福州市农业科学研究所花卉大棚内（25°58′43.68″ N，119°22′52.91″ E）进行，选择生长情况一致（株高、健壮程度相当）的金钗石斛幼苗高位芽进行种植，记录初始株高、发芽株数、茎结数、最高株叶片数和茎粗等指标，试验中各处理的光照强度、温度、湿度、水肥管理保持一致。
1.2.1 不同基质对金钗石斛高位芽生长的影响
设置9种栽培基质，分别为基质1（泥炭土）、基质2（V树皮∶V泥炭土=1∶1）、基质3（V树皮∶V泥炭土=2∶1）、基质4（V树皮∶V泥炭土=3∶1）、基质5（V树皮∶V泥炭土=4∶1）、基质6（树皮）、基质7（V树皮∶V水苔=3∶1）、基质8（V兰石∶V泥炭土=3∶1）和基质9（V兰石∶V水苔=3∶1），将盆栽植株放置于大棚靠近水帘处，春夏季温度在20～30 ℃，空气湿度在75%以上，秋冬季温度在10～20 ℃，每隔7 d浇水1～2次，每隔30 d用花多多1号施肥1～2次。各处理30盆，重复3次，每隔30 d记录植株株高、发芽株数、茎结数等指标。
1.2.2 不同肥料对金钗石斛高位芽生长的影响
以基质5为基础，设置7种肥料配比，以清水为对照（CK），分别为肥料1（N∶P∶K为7∶6∶19）、肥料2（N∶P∶K为20∶30∶20）、肥料3（N∶P∶K为25∶5∶20）、肥料4（N∶P∶K为30∶10∶10）、肥料5（N∶P∶K为20∶20∶20）、肥料6（N∶P∶K为20∶20∶20+N∶P∶K为14∶14∶14）和肥料7（N∶P∶K为14∶14∶14），液体肥料浓度均为1 g/L，缓释肥15粒/盆，温湿度控制、水分管理同1.2.1一致，春夏季每隔15 d施肥1次，秋冬季每隔30 d施肥1次。各处理30盆，重复3次，每隔30 d记录植株株高、发芽株数、茎结数等指标。
1.3 数据处理
使用Excel 2010软件进行数据统计，采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析，用Duncan多重比较法分析不同处理间的差异。
2 结果与分析
2.1 不同基质对金钗石斛高位芽生长的影响
由表1可知，在为期12个月的试验中，9种不同基质对金钗石斛的株高、发芽株数、茎结数、最高株叶片数和茎粗的影响均较大。各处理的平均株高由大到小依次为基质8>基质2>基质1>基质4>基质3>基质5>基质9>基质7>基质6，其中使用基质8的金钗石斛株高较初始高位芽增加26.23 cm，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均发芽株数由多到少依次为基质8>基质9=基质4>基质2>基质3>基质1>基质5>基质7>基质6，其中使用基质8的发芽株数增加17.00个，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均茎结数由多到少依次为基质8>基质4=基质2=基质1>基质9>基质3>基质5>基质7>基质6，其中使用基质8的茎结数增加4.33个；各处理的最高株叶片数由多到少依次为基质8>基质1>基质2>基质4=基质3>基质9=基质5>基质7>基质6，其中使用基质8的最高株叶片数增加8.33片，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均茎粗由大到小依次为基质8>基质9>基质2>基质4>基质1>基质5>基质3>基质7>基质6，其中基质8的茎粗增加5.05 mm，与除基质9外其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。综合来看，使用基质8可增加金钗石斛高位芽的株高、发芽株数、茎结数、最高株叶片数和茎粗，因此，基质8作为基质培养金钗石斛最为合适。
表1 不同栽培基质对金钗石斛高位芽生长效果的影响 |
| 基质 | 株高/cm | 发芽株数/个 | 茎结数/个 | 最高株叶片数/片 | 茎粗/mm |
|---|---|---|---|---|---|
| 基质1 | 10.00±1.85 c | 9.33±2.08 bc | 4.00±1.03 ab | 4.00±0.20 b | 1.43±0.75 cd |
| 基质2 | 13.63±2.59 b | 10.33±2.08 b | 4.00±1.01 ab | 3.33±1.53 b | 2.75±1.32 bc |
| 基质3 | 7.17±1.07 cd | 10.00±2.65 b | 3.00±0.04 abc | 2.33±1.15 bc | 1.02±1.59 cd |
| 基质4 | 7.70±0.87 cd | 10.67±0.57 b | 4.00±1.32 ab | 2.33±0.59 bc | 2.40±1.21 bc |
| 基质5 | 6.30±2.17 de | 8.33±2.89 bc | 2.67±0.58 bc | 2.00±1.01 bc | 1.20±1.10 cd |
| 基质6 | 0.17±0.29 f | 4.33±2.08 d | 1.00±0.10 d | -2.67±1.15 d | -1.91±0.13 e |
| 基质7 | 3.33±0.85 e | 6.00±1.01 cd | 2.00±0.30 cd | 0.33±0.58 c | -0.07±0.23 d |
| 基质8 | 26.23±2.40 a | 17.00±1.02 a | 4.33±0.58 a | 8.33±0.58 a | 5.05±0.50 a |
| 基质9 | 6.03±2.25 de | 10.67±1.53 b | 3.00±1.01 abc | 2.00±2.65 b | 3.40±1.47 ab |
|
2.2 不同肥料对金钗石斛高位芽生长的影响
由表2可知，在为期12个月的试验中，7种肥料对高位芽的株高、发芽株数、茎结数，最高株叶片数以及茎粗影响均较大。各处理的平均株高由高到低依次为肥料6>肥料3>肥料2>肥料5>肥料4>肥料1>肥料7>CK，其中使用肥料6的高位芽株高增加21.47 cm，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均发芽株数由多到少依次为肥料6>肥料1>肥料2>肥料4>肥料5>肥料3>CK>肥料7，其中使用肥料6的发芽株数增加14.33个，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均茎结数由多到少依次为肥料6>肥料3>肥料2>肥料5>肥料4=肥料1>肥料7=CK，其中使用肥料6的茎结数增加6.00个，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均最高株叶片数由多到少依次为肥料6>肥料3=肥料2>肥料1>肥料5>肥料4>肥料7>CK，其中使用肥料6的最高株叶片数增加7.33片，与其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）；各处理的平均茎粗由大到小依次为肥料6>肥料5>肥料3>肥料1>肥料2>肥料4>肥料7>CK，其中使用肥料6的茎粗增加4.54 mm，与除肥料5外其余处理差异具有统计学意义（P<0.05）。综合来看，使用肥料6有助于增加金钗石斛株高、发芽株数、茎结数、最高株叶片数和茎粗，因此将肥料6作为肥料培养金钗石斛最为合适。
表2 不同肥料配比对金钗石斛高位芽生长效果的影响 |
| 处理 | 株高/cm | 发芽株数/个 | 茎结数/个 | 最高株叶片数/片 | 茎粗/mm |
|---|---|---|---|---|---|
| CK | 3.57±2.25 e | 7.33±0.58 bc | 3.00±0.11 c | 0.33±1.15 c | -0.12±0.61 d |
| 肥料1 | 8.97±2.05 d | 10.00±1.00 b | 4.00±0.2 bc | 2.67±0.58 b | 2.31±1.02 bc |
| 肥料2 | 12.03±2.17 bc | 9.67±1.15 b | 4.67±0.58 b | 3.33±0.58 b | 1.99±0.17 bc |
| 肥料3 | 13.50±0.60 b | 7.33±2.08 bc | 5.00+1.02 b | 3.33±0.58 b | 2.58±0.46 bc |
| 肥料4 | 9.36±0.15 cd | 8.67±1.15 b | 4.00+0.30 bc | 2.00±2.00 bc | 0.96±0.51 cd |
| 肥料5 | 10.73±0.55 bcd | 8.33±2.08 b | 4.33±0.58 b | 2.33±0.58 bc | 3.26±0.38 ab |
| 肥料6 | 21.47±1.43 a | 14.33±4.16 a | 6.00+0.20 a | 7.33±1.52 a | 4.54±1.33 a |
| 肥料7 | 4.70±1.40 e | 4.00±1.73 c | 3.00±1.00 c | 1.33±0.58 bc | 0.23±1.91 d |
3 结论与讨论
茎粗、茎长等指标一定程度上决定了石斛的产量[8]。叶片数量会影响植株对光照的吸收能力，从而间接影响其养分积累[9]。茎结数既是石斛生长活力的直观指标，也是影响其繁殖能力、抗逆性和经济价值的关键因素[10]。因此，观察株高、发芽株数、茎结数、最高株叶片数、茎粗等指标，可较为直观地反映石斛的生长情况。作为一种珍稀中药材，金钗石斛生长较慢，对生长环境有一定的要求[11]。合适的栽培基质可为植株提供稳定的水分、空气以及养分，合理的肥料配比可提升石斛的产量及质量，研究栽培基质组合以及肥料配比可为金钗石斛的生长提供更加适宜的外部环境[12-13]。胡媛等[14]研究发现，在石制基质和木制基质栽培对比研究中，前者培养的金钗石斛代谢产物相对含量、数量，以及氧化活性高于后者。本研究结果表明，在基质8培养下的金钗石斛生长较好，可能与基质中添加了一定比例的兰石有关。陈蕾[15]研究表明，使用红砂石基质有助于促进金钗石斛的生长，进一步佐证了石质基质对金钗石斛生长的正向调控作用。薛敏等[16]研究表明，合理的氮、磷、钾配比可促进金钗石斛幼苗产量和品质提升，施用尿素10.87 kg/667 m2、过磷酸钙31.25 kg/667 m2、硫酸钾10.00 kg/667 m2有利于提高植株产量。该肥料比例与本试验中的肥料3相近，其在本试验中对植株发芽株数、茎结数的增加有一定促进作用。
本研究系统探讨了不同基质配比与肥料组合对金钗石斛高位芽生长的影响，结果表明，基质8在株高、发芽株数、茎结数等关键生长指标上均明显优于其他基质配比，其综合表现可能归因于兰石与泥炭土的协同作用，兰石的高透气性有利于根系发育，而泥炭土的保水保肥特性为植株提供了稳定的水分和养分环境。此外，单一基质（树皮或水苔）对金钗石斛生长的促进作用较弱，说明复合基质的物理结构优化对金钗石斛高位芽生长有较好的促进作用。在肥料试验中，肥料6展现出较佳的促生效果，其优势可能与速效水溶肥与缓释肥的结合有关，该组合既能满足金钗石斛短期营养需求，又能通过缓释作用维持长期养分供给。此外，单一缓释肥（肥料7）或高氮配方（肥料4）的促生效果有限，表明金钗石斛对氮、磷、钾配比及养分释放具有一定的敏感性。试验过程中因高位芽出现生长萎缩现象，部分处理的最高株叶片数、茎粗在生长周期内的增量存在负值。
综上，在研究区气候条件下，基质8可为金钗石斛高位芽生长发育营造适宜的物理环境与养分基础，肥料6能有效促进金钗石斛高位芽的营养生长和干物质积累。未来研究可进一步验证基质8+肥料6组合模式在不同生长阶段、季节及连作条件下的稳定性，并结合代谢组学分析其对活性成分合成的影响，以完善金钗石斛高产优质栽培的理论体系。