木醋液對(duì)水培油菜產(chǎn)量、品質(zhì)和養(yǎng)分吸收的影響

薛彤昕，劉耕苑，孟會(huì)生，洪堅(jiān)平，袁文婷，黃冠樹(shù)

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，山西太谷030801）

木醋液是農(nóng)林剩余物在碳化過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)冷凝回收分離后獲得的褐色的酸性有機(jī)混合物[1-2]，其成分復(fù)雜，含有多種有機(jī)化合物，其中，50%以上為有機(jī)酸，還含有K、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe 等微量元素[3-4]。木醋液以天然植物為原料，原料來(lái)源廣泛，生產(chǎn)成本低，綠色無(wú)污染，在種植業(yè)、畜牧業(yè)、工業(yè)、食品加工業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等領(lǐng)域被廣泛使用[4-5]。

目前，木醋液在農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的研究主要集中于土壤和葉面噴施方面，對(duì)水培作物產(chǎn)量、品質(zhì)影響方面的研究報(bào)道很少。胡春花等[6]通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)研究連續(xù)施入木醋液對(duì)青梗菜產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，施入木醋液可以使青梗菜增產(chǎn)13.4%～21.7%。周超等[7]研究結(jié)果表明，木醋液能夠促進(jìn)西瓜可溶性蛋白、維生素C 及可溶性總糖含量的積累，可以明顯提高西瓜品質(zhì)。常青等[8]研究發(fā)現(xiàn)，灌施適宜濃度的木醋液能增加茄子葉片的葉綠素含量，提高根系活力，利于茄子的生長(zhǎng)發(fā)育。與土壤栽培不同，水培能夠排除土壤和微生物的影響，使植物能夠更好地吸收養(yǎng)分[9]。

本試驗(yàn)通過(guò)研究水培中添加不同濃度木醋液對(duì)油菜產(chǎn)量、品質(zhì)及養(yǎng)分吸收的影響，旨在篩選出營(yíng)養(yǎng)液中適宜的木醋液濃度，為木醋液在無(wú)土栽培上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試油菜品種為綠錦一號(hào)，為優(yōu)良品種。

供試木醋液由玉米秸稈在制備生物炭過(guò)程中冷凝產(chǎn)生，由山西農(nóng)友肥料科技有限公司生產(chǎn)提供，其理化性質(zhì)為：pH 值4.18，有機(jī)碳含量33.59 g/L，N2.42 g/L，P2O50.51 g/L，K2O 0.02 g/L。供試水源為太谷縣自來(lái)水。

供試營(yíng)養(yǎng)液以改良Hoagland 配方[10]和通用微量元素配方為基礎(chǔ)。大量元素含量為：Ca（NO3）2·4H2O 950 mg/L，KNO3610 mg/L，KH2PO4136 mg/L，MgSO4493 mg/L；微量元素含量為：EDTA-Na2Fe 32.55 mg/L，H3BO32.86 mg/L，MnSO4·4H2O 2.13 mg/L，ZnSO4·7H2O 0.22 mg/L，CuSO4·5H2O 0.05 mg/L，（NH4）6MoO24·4H2O 0.025 mg/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

水培試驗(yàn)于2018 年4—5 月在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院試驗(yàn)站溫室大棚進(jìn)行。采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，以基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液為對(duì)照（CK），在基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)液中添加不同量的木醋液：稀釋1 500 倍、稀釋1 000 倍、稀釋750 倍和稀釋500 倍，共5 個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)。4 月18 日將9 株油菜幼苗定植于9 L水培箱（長(zhǎng)40 cm，寬20 cm，高15 cm）中，5 月6 日收獲油菜后測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)。栽培期間每天向營(yíng)養(yǎng)液充氧8～10 h。每隔7～10 d 更換一次營(yíng)養(yǎng)液。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

根系活力采用α-萘胺氧化法[11]測(cè)定；硝酸鹽采用水楊酸-硫酸比色法[11]測(cè)定；還原糖采用3，5-二硝基水楊酸法[11]測(cè)定；葉綠素采用丙酮乙醇混合法[11]測(cè)定；維生素C 采用紫外快速測(cè)定法[12]測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 軟件結(jié)合Microsoft Excel 對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，然后對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度木醋液處理對(duì)水培油菜鮮質(zhì)量、根質(zhì)量的影響

從表1 可以看出，不同濃度木醋液處理的油菜葉質(zhì)量都顯著高于CK，其中，木醋液稀釋750 倍處理的油菜葉質(zhì)量分別比CK、稀釋1 500 倍和稀釋500 倍處理顯著提高了28.4%，11.7%和10.3%；稀釋1 000 倍和稀釋750 倍處理之間差異不顯著。稀釋750 倍、稀釋500 倍處理的油菜根質(zhì)量之間差異不顯著，但均顯著高于CK、稀釋1 500 倍和稀釋1 000 倍處理；而稀釋1 500 倍和稀釋1 000 倍處理的油菜根質(zhì)量與CK 之間差異不顯著。CK、稀釋1 500 倍、稀釋1 000 倍、稀釋750 倍和稀釋500 倍處理油菜的根冠比分別為0.042 5，0.035 1，0.033 6，0.048 7，0.059 4，其中，稀釋750 倍處理的根冠比最低，有利于油菜葉片的生長(zhǎng)。

表1 木醋液對(duì)水培油菜葉質(zhì)量、根質(zhì)量的影響 g/株

2.2 不同濃度木醋液對(duì)水培油菜根系活力及葉綠素、還原糖、Vc 含量的影響

表2 木醋液對(duì)水培油菜根系活力和葉綠素、還原糖、Vc 含量的影響

從表2 可以看出，與CK 相比，木醋液處理的油菜根系活力、葉綠素、還原糖和Vc 含量均有所提高。其中，稀釋750 倍處理的油菜根系活力和葉綠素含量均達(dá)到最高，且與CK、稀釋1 500 倍、稀釋500 倍處理相比差異顯著，而CK 與稀釋1 500 倍和稀釋500 倍處理間差異不顯著，稀釋750 倍和稀釋1 000 倍處理間差異不顯著；稀釋1 000 倍、稀釋750 倍處理的還原糖含量與CK、稀釋1 500 倍處理之間差異顯著，稀釋1 000 倍和稀釋750 倍處理分別比CK 提高了89.5%和54.0%，稀釋500 倍處理的油菜還原糖含量與其他處理的差異均不顯著；各木醋液處理之間的Vc 含量差異均不顯著，但均比CK 顯著提高，木醋液稀釋1 000 倍處理的Vc 含量最高，比CK 提高了23.5%。

2.3 不同濃度木醋液對(duì)水培油菜硝酸鹽含量的影響

由表3 可知，與CK 相比，各木醋液處理的油菜葉片硝酸鹽含量顯著降低，其中，稀釋500 倍處理比CK 降低了33.6%，稀釋750 倍、稀釋500 倍之間差異不顯著，但與稀釋1 500 倍、稀釋1 000 倍處理均有顯著差異；稀釋750 倍、稀釋500 倍處理間油菜葉柄硝酸鹽含量差異不顯著，但均與CK 間有顯著差異，分別比CK 降低了20.9%，28.3%，稀釋1 500 倍、稀釋1 000 倍處理與CK 之間差異不顯著，稀釋1 000 倍和稀釋750 倍之間差異不顯著；CK、稀釋1 500 倍、稀釋1 000 倍、稀釋750 倍、稀釋500 倍處理的葉片和葉柄中硝酸鹽含量的比率依次為46.5%，44.0%，44.6%，43.4%和43.2%，其隨著木醋液稀釋倍數(shù)的減小而降低。說(shuō)明相同木醋液處理的油菜葉片中硝酸鹽含量降低幅度比葉柄大。

表3 木醋液對(duì)水培油菜硝酸鹽含量的影響 mg/kg

2.4 不同濃度木醋液對(duì)水培油菜N、P、K 養(yǎng)分吸收的影響

由表4 可知，稀釋1 500 倍處理的油菜含N 量比CK 顯著提高了13.1%，其他處理之間差異均不顯著；稀釋1 500 倍和稀釋1 000 倍處理的水培油菜含P 量分別比CK 顯著提高了23.3%和16.8%，其他處理之間差異不顯著；各個(gè)木醋液處理的油菜含K 量與CK 差異均不顯著，其中，稀釋1 500 倍處理的含K 最高，比CK 提高了8.28%。

表4 木醋液對(duì)水培油菜N、P、K 吸收的影響 g/kg

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，施用木醋液能夠有效提高水培油菜產(chǎn)量，其中，木醋液稀釋750 倍處理的增產(chǎn)效果最好，比CK 增產(chǎn)28.4%，與稀釋1 000 倍處理差異不顯著。木醋液能夠顯著提高水培油菜的葉綠素含量、根系活力、還原糖含量和Vc 含量，其中，水培油菜的葉綠素含量和根系活力均在稀釋750 倍處理下達(dá)到最大，分別比CK 提高了17.0%和24.3%，與稀釋1 000 倍處理差異不顯著；木醋液稀釋1 000 倍處理的油菜還原糖含量達(dá)到最高，與稀釋750 倍處理差異不顯著；施用木醋液可以顯著提高水培油菜的Vc 含量，但木醋液的施用量對(duì)油菜Vc 含量沒(méi)有明顯影響。隨著木醋液稀釋倍數(shù)的減小，油菜硝酸鹽含量有降低趨勢(shì)，其中，葉片中硝酸鹽含量的降低幅度更大，木醋液稀釋500 倍、750 倍處理的油菜硝酸鹽含量顯著低于其他處理。木醋液稀釋1 500 倍處理的N、P 含量最高，分別比CK 提高了11.9%，16.8%；不同濃度木醋液對(duì)植株鉀的吸收影響較小。

木醋液含有植物生長(zhǎng)所必需的無(wú)機(jī)養(yǎng)分和調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)機(jī)制的有機(jī)養(yǎng)分，能夠促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)[13-14]。木醋液中也存在抑制作物生長(zhǎng)的有毒物質(zhì)，有機(jī)酸含量高，施用量過(guò)多也會(huì)造成作物減產(chǎn)，與潘潔等[15]的研究結(jié)果一致。木醋液可以促進(jìn)葉綠素的合成，增強(qiáng)同化光合產(chǎn)物的能力，增加油菜的營(yíng)養(yǎng)成分[16-17]。光合作用的增強(qiáng)有利于硝酸鹽的還原，隨著葉綠素含量的提高，硝酸鹽含量有下降的趨勢(shì)。毛凱倫等[18]研究表明，木醋液能調(diào)節(jié)N 與K 的轉(zhuǎn)移利用，提高作物中的N、K 含量。營(yíng)養(yǎng)液中添加適量的木醋液可以提高油菜對(duì)N、P、K 養(yǎng)分的吸收，可為木醋液在蔬菜的無(wú)土栽培上高效利用提供參考依據(jù)。