馬連杰 張慧 盧文才 廖敦秀
摘? ?要? ? 木醋液是一種由農(nóng)業(yè)木質(zhì)廢棄物提取獲得的新型綠色產(chǎn)品,在綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。簡(jiǎn)介了木醋液的概念、應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展歷史,系統(tǒng)闡述了木醋液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展,包括在促進(jìn)植物生長(zhǎng)、防控病蟲害、食用菌應(yīng)用和土壤改良應(yīng)用等方向的最新研究成果,為木醋液的進(jìn)一步開發(fā)和利用提供參考。
關(guān)鍵詞? ?木醋液;農(nóng)業(yè)生產(chǎn);應(yīng)用;研究進(jìn)展
中圖分類號(hào):S145.2? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C? ? DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.31.028
木醋液是把木材及木材加工剩余物在炭化或干餾過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷凝回收分離后獲得的有機(jī)混合物,含有酸類、酮類、酚類、酯類、醛類、醇類等500多種有機(jī)成分。因原料種類、炭化方法和收集溫度不同,木醋液各成分比例有一定差異。精制的木醋液可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境衛(wèi)生、化妝品等諸多領(lǐng)域。目前,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域主要用于促進(jìn)植物生長(zhǎng)、防治病蟲害、改良?jí)A性土壤等。經(jīng)毒性試驗(yàn)證實(shí)木醋液無(wú)毒,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上可放心使用[1]。
木醋液起源于17世紀(jì)歐洲的木材干餾工業(yè),早期被用于生產(chǎn)甲醇、乙酸等工業(yè)產(chǎn)品,因其成本高、產(chǎn)量低而被棄用。20世紀(jì)40年代,木醋液在美國(guó)、日本和韓國(guó)等國(guó)最先得到重視。美國(guó)將木醋液應(yīng)用于林果業(yè)和花園園藝等方面;木醋液被日本引進(jìn)后得到進(jìn)一步的發(fā)展,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,促進(jìn)作物生長(zhǎng)及控制線蟲、病原菌和病毒。我國(guó)起步較晚,1989年延邊大學(xué)才第一次試生產(chǎn)木醋液,并將其應(yīng)用于植物病害防治研究。近年來(lái),對(duì)木醋液的研究日益增多,主要集中在木醋液精制、組分分析和抑菌效果及農(nóng)業(yè)應(yīng)用等方面。簡(jiǎn)述木醋液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展,包括在促進(jìn)植物生長(zhǎng)、防治病蟲害、食用菌應(yīng)用和土壤改良應(yīng)用等方向的最新研究成果。
1 促進(jìn)植物生長(zhǎng)的應(yīng)用研究
木醋液通過(guò)葉面噴施或灌根,可以促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)。相關(guān)研究主要集中在促進(jìn)種子發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等方向。上原徹等[2]研究發(fā)現(xiàn),木醋液對(duì)茼蒿種子發(fā)芽和幼根生長(zhǎng)有促進(jìn)作用,對(duì)萵苣、鴨兒芹和豆瓣菜的發(fā)芽表現(xiàn)先抑制后促進(jìn)作用,對(duì)萵苣幼根表現(xiàn)抑制作用,對(duì)豆瓣菜表現(xiàn)促進(jìn)作用,對(duì)鴨兒芹則表現(xiàn)不明顯。常青等[3]研究木醋液浸種對(duì)茄子種子發(fā)芽的影響,結(jié)果表明,經(jīng)稀釋50倍的木醋液浸種后清水澆灌的處理效果最佳,茄子種子發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)分別為82.67%、86%和4.14,平均發(fā)芽天數(shù)為5.5 d,表明適宜濃度的木醋液浸種對(duì)茄子種子萌發(fā)有一定促進(jìn)作用,發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)明顯增高,平均發(fā)芽天數(shù)減少。申鳳善等[4]研究表明,去除醛酮類物質(zhì)后的木醋液余液,主要成分為酚、酸類及其衍生物,對(duì)水稻發(fā)芽、幼苗期生長(zhǎng)有明顯促進(jìn)作用。還有研究表明,木醋液對(duì)小麥、玉米和赤豆等種子的萌發(fā)均有促進(jìn)作用[5-7]。在大田小區(qū)試驗(yàn)中,周傳余等[8]研究發(fā)現(xiàn),灌施木醋液對(duì)番茄產(chǎn)量和品質(zhì)提高有顯著效果,以400倍稀釋液效果最佳,能夠提高番茄的株高、莖粗和葉綠素值,產(chǎn)量提高到160.67 t·hm-2,顯著高于對(duì)照產(chǎn)量的101.72 t·hm-2,不同稀釋度的木醋液處理還能夠提高可溶性固形物、VC、可溶性糖含量,提高番茄口感品質(zhì)。在辣椒、苦瓜、結(jié)球甘藍(lán)、藍(lán)莓等作物上也開展了施用木醋液的相關(guān)研究,結(jié)果表明在不同作物上的最適木醋液稀釋濃度從50倍到500倍不等[9-12]。
2 防治病蟲害的應(yīng)用研究
木醋液防治病蟲害的研究重點(diǎn)是對(duì)病原菌和田間害蟲幼蟲的抑制作用研究。李維蛟等[13]研究了木醋液對(duì)根結(jié)線蟲病的防治效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同稀釋濃度的木醋液對(duì)4種常見(jiàn)根結(jié)線蟲(北方根結(jié)線蟲、花生根結(jié)線蟲、南方根結(jié)線蟲、爪哇根結(jié)線蟲)的2齡幼蟲均有抑制效果,但隨著稀釋倍數(shù)的增加,抑制效果減弱。木醋液稀釋25~100倍后,處理根結(jié)線蟲的2齡幼蟲,其48 h死亡率達(dá)到100%;稀釋150倍處理72 h時(shí),北方根結(jié)線蟲、花生根結(jié)線蟲、南方根結(jié)線蟲、爪哇根結(jié)線蟲的校正死亡率分別達(dá)到了76.3%、78.4%、77.9%、72.2%。同時(shí)在常年發(fā)病均勻的石榴園和番茄種植基地開展木醋液和木醋液配劑對(duì)石榴根結(jié)線蟲、番茄根結(jié)線蟲的田間防治效果試驗(yàn),結(jié)果表明,木醋液稀釋50倍處理對(duì)石榴根結(jié)線蟲病防治效果最好,防效達(dá)到63.9%;稀釋150倍對(duì)大棚中番茄根結(jié)線蟲具有較好的控制作用,防效達(dá)54.1%。隨著稀釋倍數(shù)的增加,防效逐漸降低。劉勇等[14]研究發(fā)現(xiàn)木醋液對(duì)室內(nèi)桃炭疽病的病原菌抑制率高達(dá)92.5%,與百菌清800倍液抑制效果不相上下,田間抑制效果顯示,稀釋50倍液能夠較好地控制桃炭疽病,施藥20 d后其對(duì)桃炭疽病的校正防效達(dá)71.2%,健果率達(dá)到71.4%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于對(duì)照53.6%的健果率。平安等[15]在室內(nèi)條件下,分析了木醋液與瑞香狼毒、毒芹、洋金花、白頭翁和白屈菜提取物混用對(duì)菜青蟲的防治效果,結(jié)果表明,木醋液與5種植物提取物混合使用,可增強(qiáng)藥效,提高菜青蟲的死亡率,除毒芹1.0%處理外,均達(dá)到顯著或極顯著水平,死亡率最高提高了19.5%。孫劍華等[16]研究發(fā)現(xiàn),在化學(xué)農(nóng)藥、生物農(nóng)藥中加入竹(木)醋液能夠提高其對(duì)蔬菜病蟲害的防治藥效,相同藥量下加入稀釋400倍的竹(木)醋液,害蟲防效可提高30%左右。
3 食用菌上的應(yīng)用研究
木醋液對(duì)食用菌生長(zhǎng)的影響,Yoshimuya、村尾勝、王穩(wěn)等先后開展了相關(guān)研究,研究結(jié)果顯示木醋液對(duì)食用菌生長(zhǎng)發(fā)育的影響不同,可能是不同食用菌對(duì)木醋液敏感性不同或試驗(yàn)使用濃度不適宜所致[17]。近年來(lái),倪淑君等[18]研究了木醋液對(duì)平菇和香菇菌絲生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示,高濃度木醋液抑制菌絲生長(zhǎng),添加適宜濃度的木醋液能促進(jìn)菌絲生長(zhǎng),以添加干料的0.025%~0.050%為宜,添加量超過(guò)0.100%會(huì)抑制平菇和香菇菌絲生長(zhǎng),與王穩(wěn)等的研究結(jié)果一致;木醋液對(duì)產(chǎn)量的影響結(jié)果顯示最佳木醋液濃度仍以添加干料的0.025%~0.050%為宜,添加量超過(guò)0.100%,產(chǎn)量隨濃度升高而降低。張婷等[19]研究山杏殼木醋液對(duì)三種食用菌菌絲生長(zhǎng)的影響,結(jié)果顯示,不同食用菌菌絲生長(zhǎng)需要的最適木醋液濃度不同,促進(jìn)滑子菇菌絲生長(zhǎng)的最適木醋液濃度為0.025%,促進(jìn)靈芝菌絲生長(zhǎng)的最適木醋液濃度為0.10%,而木醋液對(duì)香菇菌絲生長(zhǎng)在0.050%和0.100%時(shí)均表現(xiàn)抑制,與王穩(wěn)、倪淑君等的研究結(jié)果不同。研究還發(fā)現(xiàn),液體培養(yǎng)時(shí),木醋液濃度為0.01%、0.03%、0.05%和0.10%時(shí),會(huì)抑制滑子菇菌絲和靈芝菌絲的生長(zhǎng)。
4 土壤改良的應(yīng)用研究
對(duì)土壤改良的應(yīng)用研究主要集中在木醋液對(duì)土壤微生物、酶活性的影響,對(duì)鹽堿土的改良效果等研究方向。木醋液對(duì)土壤微生物的影響主要表現(xiàn)在短期內(nèi)會(huì)增加細(xì)菌數(shù)量,對(duì)真菌和放線菌影響不明顯。杜相革等[20]在有機(jī)肥中加入木醋液,觀察土壤中微生物數(shù)量的變化。結(jié)果表明,在1 kg有機(jī)肥中加入10 g木醋液,施入30 kg土壤中,10 d后細(xì)菌被激活,活菌含量達(dá)到63.27×107 cfu·g-1,而對(duì)照為18.25×107 cfu·g-1;放線菌被強(qiáng)烈抑制,含量為0×107 cfu·g-1,對(duì)照為10.17×107 cfu·g-1;真菌數(shù)量變化不大。20 d后細(xì)菌數(shù)量回落為22.5×107 cfu·g-1,對(duì)照為11.67×107 cfu·g-1;放線菌為0.92×107 cfu·g-1,對(duì)照為7.16×107 cfu·g-1;真菌數(shù)量仍然變化不大。同時(shí)研究表明,在1 kg有機(jī)肥中加入20 g木醋液處理的細(xì)菌數(shù)量在短時(shí)間內(nèi)無(wú)法與加入10 g木醋液的處理相比,但隨著時(shí)間延長(zhǎng),兩個(gè)處理的細(xì)菌數(shù)量趨于一致;然而在1 kg有機(jī)肥中加入50 g木醋液的處理,微生物總數(shù)受到了一定的抑制,隨著時(shí)間延長(zhǎng),處理后20 d,這種抑制作用不但沒(méi)有減弱,反而有所增強(qiáng),細(xì)菌、放線菌、真菌數(shù)量都顯著低于空白處理。程虎等[21]開展了木醋液對(duì)堿性土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響研究,其木醋液對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響結(jié)果與杜相革的研究結(jié)果相似,不同木醋液處理對(duì)土壤酶活性的影響結(jié)果顯示,添加木醋液能夠提高土壤堿性磷酸酶活性,以400倍和300倍木醋液處理最佳;對(duì)土壤脲酶活性有提升作用,且效應(yīng)持續(xù)60 d仍未消失,高濃度木醋液(100倍稀釋液)對(duì)脲酶活性無(wú)抑制作用;土壤脫氫酶活性隨木醋液濃度升高呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),高濃度木醋液對(duì)土壤脫氫酶有一定的抑制作用。
木醋液對(duì)鹽堿地有一定的改良作用。張亞蘭等[22]利用木醋液對(duì)鹽堿土進(jìn)行改良研究發(fā)現(xiàn),不同稀釋倍數(shù)的木醋液處理0~10 cm土層樣品,所有處理的鹽分都增加,pH值、ESP、SAR均下降,表明木醋液對(duì)土壤理化性質(zhì)有一定改良效果,但沒(méi)有脫鹽效果,推測(cè)可能是木醋液濃度過(guò)高,與土壤中某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成絡(luò)合物后還有多余的木醋液將其轉(zhuǎn)化為可溶性鹽留在土壤中;處理10~20 cm土層,所有處理的全鹽、pH值、ESP、SAR均下降,其中稀釋1 000倍木醋液改良效果最佳。
5 結(jié)語(yǔ)
目前國(guó)內(nèi)雖對(duì)木醋液開展了一系列基礎(chǔ)性研究,但農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐應(yīng)用基本還處于空白狀態(tài),沒(méi)有大規(guī)模應(yīng)用推廣的報(bào)道。木醋液具有天然無(wú)毒、促進(jìn)植物生長(zhǎng)和防治病蟲害等優(yōu)點(diǎn),若加大其開發(fā)利用力度,將有可能成為農(nóng)用化學(xué)品的理想替代物,在農(nóng)藥減量控害、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)中發(fā)揮重要作用。木醋液為炭生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品,農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈、枝條、谷殼等均是其提取來(lái)源,因此木醋液的開發(fā)、利用和推廣將為農(nóng)業(yè)廢棄物資源再利用提供一條新的途徑。
參考文獻(xiàn):
[1] 張善玉,金光洙,金在久,等.精制木醋液的安全性評(píng)價(jià)[J].中國(guó)野生植物源,2005(2):54-55,66.
[2] 上原徹,堀尾義明,古野徹ら.種子植物にたぃする木酢液の發(fā)芽、成長(zhǎng)促進(jìn)作用.木材學(xué)會(huì)誌,1993,39(12):1415-1420.
[3] 常青,王永亮,張強(qiáng),等.木醋液對(duì)茄子種子發(fā)芽的促進(jìn)作用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,46(8):1269-1273.
[4] 申鳳善,魯京蘭,太俊哲.木醋液對(duì)水稻發(fā)芽生長(zhǎng)的研究[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2002(1):26-29.
[5] 郜天磊,邱凌,潘君廷,等.沼液與木醋液浸種對(duì)小麥種子發(fā)芽及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,25(11):1608-1614.
[6] 周嶺,蔣恩臣,羅健.鋸末木醋液對(duì)玉米種子萌發(fā)及幼苗影響的研究[J].玉米學(xué),2008(5):58-60.
[7] 楊帆,韓如月,李睿瑞,等.木醋液對(duì)赤豆種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2018,24(8):9-10,28.
[8] 周傳余,郎英,周超.木醋液在番茄上的應(yīng)用效果研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(3):47-49.
[9] 閆鈺,陸鑫達(dá),李戀卿,等.秸稈熱裂解木醋液成分及其對(duì)辣椒生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,34(5):58-62.
[10] 李建華,韓洪勝,王孝琴,等.木醋液在苦瓜生產(chǎn)上的應(yīng)用效果[J].長(zhǎng)江蔬菜,2011(9):47-48.
[11] 周傳余,郎英.木醋液在結(jié)球甘藍(lán)上的應(yīng)用效果研究[J].北方園藝,2008(12):67-68.
[12] 董麗君,李樹和,張子帆,等.不同濃度木醋液對(duì)藍(lán)莓生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2018,57(6): 87-89,115.
[13] 李維蛟,李強(qiáng),胡先奇.木醋液的殺線活性及對(duì)根結(jié)線蟲病的防治效果研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,42(11):4120-4126.
[14] 劉勇,何華平,龔林忠,等.桃炭疽病病原鑒定及木防治研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,53(24):6002-6006.
[15] 平安,楊國(guó)亭,魏金玲.木醋液與5種植物提取物混用對(duì)菜青蟲的防治效果[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,38(6):131-132.
[16] 孫劍華,沈曉昆,陳永寧.竹(木)醋液與不同農(nóng)藥混配在蔬菜病蟲害防治中的應(yīng)用[J].長(zhǎng)江蔬菜,2008(6):87-89.
[17] 平安,楊國(guó)亭,于學(xué)軍.木醋液在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2009,25(19):244-247.
[18] 倪淑君,張海峰,孫雷,等.木醋液在平菇和香菇生產(chǎn)上的應(yīng)用研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué),2011(7):110-113.
[19] 張婷,李潔.山杏殼木醋液對(duì)三種食用菌菌絲生長(zhǎng)的影響[J].河北民族師范學(xué)院學(xué)報(bào),2016,36(3):122-126.
[20] 杜相革,史詠竹.木醋液及其主要成分對(duì)土壤微生物數(shù)量影響的研究[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2004(3) 45-47,57.
[21] 程虎,王紫泉,周琨,等.木醋液對(duì)堿性土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J].中國(guó)環(huán)境科學(xué),2017,37(2):696-701.
[22] 張亞蘭,孫金龍,李治宇,等.木醋液對(duì)鹽堿土改良效果研究[J].中國(guó)農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào),2014,35(6):292-295.