木醋液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進(jìn)展

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。

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