本试验选择多肉植物月影(Echeveria elegans Rose)品种‘昂斯诺’(Echeveria elegans Rose’Onslow’)1年生实生苗为研究材料,通过水培控制试验,设置不同基质pH水平,即强酸性(pH 3.0)环境、偏酸性(pH 4.0)环境、微酸性(pH 5.0)环境、弱酸性(pH 6.0)环境、中性(pH 7.0)环境、弱碱性(pH 8.0)环境、强碱性(pH 9.0)环境,研究不同酸碱水平对试验材料叶色和生长的影响,主要研究结果如下:(1)不同pH水平对叶片外观及颜色的影响不同。强酸性环境下,试验材料在短期内(15 d)叶片边缘表现出红色,但同时受到酸胁迫,生长受到明显抑制,植株受到伤害甚至死亡;偏酸、碱性环境下,试验材料在25 d时叶片边缘开始转变为红色,11月中旬全叶转变为红色且颜色加深,叶色表达效果最佳,生长正常;微酸、中性环境下,11月中旬叶片边缘开始转变为红色,叶色表达效果次于偏酸、碱性环境,生长正常;弱酸性环境下叶色没有明显变化,叶色表达效果最差,生长较好。(2)不同pH水平对叶色参数和叶色指标的影响不同。偏酸、碱性环境下叶片色相a*值(色相a*值表示叶片的红色程度,a*值越大,颜色越红)增大,且偏酸、碱性环境有利于积累类黄酮和可溶性糖、提高花色苷合成酶的活性,促进花色苷的合成与积累,抑制叶绿素的合成,降低叶绿素/花色苷的比值,进而促进叶色表达,叶片呈色的整体水平提前于微酸和中性环境,红叶期明显延长。例如,在秋季时,pH 9.0水平(强碱性环境)处理下的试验材料与pH 6.0水平(弱酸性环境)处理下的试验材料相比,pH 9.0水平处理的叶色表达效果更好,其叶片色相a*值、类黄酮含量、可溶性糖含量、查尔酮异构酶活性、苯丙氨酸解氨酶活性等指标均显著高于pH 6.0水平,而叶绿素含量以及叶绿素/花色苷比值则显著(P<0.05)低于pH 6.0水平。(3)同一pH水平对不同时序叶色的影响不同。秋季与夏季相比,环境因子会发生改变,如温度降低、昼夜温差增大、日照时长缩短等。秋季时,叶片色相a*值增大,且秋季环境有利于积累可溶性糖,进而促进花色苷合成积累,降低叶绿素/花色苷的比值,促进秋季叶色表达。pH 9.0水平处理下的试验材料,秋季叶片红色程度明显大于夏季,其叶色指标与夏季相比:色相a*值增加了2.35倍、糖分增加了0.2倍、花色苷含量增加了3.4倍,而叶绿素/花色苷则降低了55%。(4)根据不同pH水平处理下叶色指标的相关性分析和主成分分析,色相a*值、叶绿素、花色苷、叶绿素/花色苷、类黄酮、查尔酮异构酶、可溶性糖含量、细胞pH值可以作为试验材料叶色表达效果的评价指标,再结合模糊数学隶属函数法进行综合评定,结果表明(叶色表达效果由好到差依次排列为):pH 3.0>pH 9.0>pH 8.0>pH 4.0>pH 5.0>pH 7.0>pH 6.0。偏酸、碱性环境下,试验材料叶色表达效果最佳,其中叶色表达效果由好到差依次排列为pH 9.0>pH 8.0>pH 4.0,表明强碱性(pH 9.0)环境处理下的试验材料叶色效果表达最佳。弱酸性(pH 6.0)环境处理下,叶色表达效果最差,且显著低于强碱性(pH 9.0)环境(P<0.05)。(5)不同pH水平对试验材料生长形态的影响不同。强酸性环境下,试验材料随时间推移老叶黄化枯萎脱落,冠幅和根系生长受到抑制,短期内(15 d)就出现死亡;偏酸、碱性环境下,略微促进冠幅和根系生长,生长正常,长势略微弱于微酸、中性环境,没有出现死亡;微酸、中性环境下,促进冠幅和根系生长,生长正常,没有出现死亡;弱酸性环境下,促进冠幅和根系生长,生长较好,没有出现死亡。处理30 d时,pH 3.0水平和pH9.0水平试验材料的生长形态差异显著(P<0.05),pH 3.0水平的冠幅最小,比pH 9.0水平降低了7.88%,根系活力最低,比pH 9.0水平低95.03%,枯叶率最高,是pH 9.0水平枯叶率的2.6倍。(6)不同pH水平对试验材料生长生理指标的影响不同。偏酸、碱性环境与弱酸性环境相比,叶绿素含量降低、细胞膜透性增大、渗透调节物质积累增加、保护酶活性提高。处理30 d时,处理间差异明显,pH 6.0水平的叶绿素含量最高,比pH 9.0水平高出48.00%;pH 3.0水平的丙二醛含量最高,比pH 9.0水平高出65.22%;pH 3.0、pH 4.0水平的过氧化氢酶活性较高,分别比pH 9.0水平高出24.35%、1.04%,pH 7.0水平过氧化氢酶活性最小,比pH 9.0水平低65.28%;pH 3.0水平的可溶性糖含量最大,比pH 9.0水平高出30.12%,pH 6.0水平的含量最低,比pH 9.0水平低20.48%。(7)根据不同pH水平处理下生长指标的相关性分析和主成分分析,存活率、根长、冠幅、枯叶率、根系活力、根冠比、花色苷、超氧化物歧化酶、可溶性糖含量、丙二醛可以作为试验材料生长状态的评价指标,再结合模糊数学隶属函数法进行综合评定,结果表明(生长状态由好到差依次排列为):pH 6.0>pH 5.0>pH 7.0>pH 4.0>pH8.0>pH 9.0>pH 3.0即弱酸性环境>微酸、中性环境>偏酸、碱性环境>强酸性环境。试验材料在弱酸性环境下的长势与强酸性环境下的长势差异显著(P<0.05),与偏酸、碱性环境和微酸、中性环境下的长势无明显差异。(8)根据不同pH水平处理下叶色和生长指标的相关性分析和主成分分析,根系活力、枯叶率、超氧化物歧化酶、丙二醛、花色苷、查尔酮异构酶、可溶性糖含量、细胞pH值可以作为试验材料叶色和生长的综合评价指标,再结合模糊数学隶属函数法进行综合评定,结果表明(由好到差依次排列为):pH 9.0>pH 8.0>pH 4.0>pH 7.0>pH5.0>pH 6.0>pH 3.0,即偏酸、碱性环境>微酸、中性环境>弱酸性环境>强酸性环境。综上,偏酸、碱性环境是试验材料叶色表达和生长的最适pH范围,即pH 4.0、pH 8.0、pH 9.0水平,且在pH 9.0水平处理下,叶色表达效果最佳;在同一pH水平处理下,试验材料秋季叶色表达效果优于夏季;研究结果可为同类通过改变基质酸碱度提高叶色观赏效果的研究提供参考。