葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜、白菜生長(zhǎng)及菌核病抗性的影響

于子惠，趙成娟，朱坤淼，曲昭杰，胡立勇，原保忠

（1華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，武漢 430070；2湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，武漢 430070）

0 引言

中國(guó)是世界人口的第一大國(guó)，蔬菜生產(chǎn)總產(chǎn)量和平均消費(fèi)量居全球首位。2010 年中國(guó)蔬菜播種面積及產(chǎn)量增速大體為2%～4%，2019年蔬菜播種面積與產(chǎn)量分別達(dá)到2087 萬(wàn)hm2和7.21 億t。按照有關(guān)專(zhuān)家考證，扣除統(tǒng)計(jì)虛報(bào)與誤差以及蔬菜產(chǎn)地到消費(fèi)過(guò)程中的損耗等，國(guó)內(nèi)蔬菜人均日消費(fèi)量在1 kg左右，這也是全球平均水平的3 倍以上[1]。十字花科蔬菜在國(guó)內(nèi)蔬菜產(chǎn)業(yè)中占有重要地位，占蔬菜種植面積的40%～50%。十字花科蔬菜不僅種植面積大，而且具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。菌核病是十字花科蔬菜一種常見(jiàn)的病害，菌核病由核盤(pán)菌(Sclerotiniasclerotiorum)引起，菌核病發(fā)生時(shí)會(huì)造成蔬菜產(chǎn)量降低，同時(shí)降低蔬菜品質(zhì)[2]。木醋液(wood vinegar)是利用生物質(zhì)制炭過(guò)程中產(chǎn)生的煙霧冷凝而成的紅棕色液體，類(lèi)似于一種復(fù)合的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[3-4]。

中國(guó)對(duì)木醋液的研究較晚，目前在蔬菜、大田作物和食用菌等方面有少量研究[5]?，F(xiàn)有研究進(jìn)展表明，適宜濃度的木醋液具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量、抑菌抗蟲(chóng)的功能[6]。孫顯旻等[7]研究發(fā)現(xiàn)，噴施木醋液可以促進(jìn)棉花的生長(zhǎng)，隨著木醋液濃度增加，棉花的產(chǎn)量呈先升高再降低的趨勢(shì)。周超等[8]將不同濃度的木醋液噴施于茄子結(jié)果顯示，噴施300倍的木醋液對(duì)提高茄子產(chǎn)量效果最佳，能夠增加維生素C含量、可溶性蛋白和可溶性總糖含量，顯著提高其品質(zhì)。黃文等[9]用木醋液對(duì)番茄灌根試驗(yàn)表明，木醋液灌根可促進(jìn)番茄生長(zhǎng)及提高產(chǎn)量，其中稀釋1000倍的木醋液增產(chǎn)效果最好。

研究表明木醋液有抑菌的作用，其可產(chǎn)生抑菌作用可能是由于其所含的酸類(lèi)和酚類(lèi)物質(zhì)[10-11]。不同研究結(jié)果證明，木醋液對(duì)辣椒疫霉、茄子鐮刀菌、棉花黃萎病、黃瓜炭疽病和煙草花葉病等均有抑菌效果[12]。用木醋液處理葡萄可有效提高其對(duì)灰霉病的抗性，并減輕氧化應(yīng)激造成的危害[13]。經(jīng)竹醋液處理的蘋(píng)果能夠有效抑制灰霉病的發(fā)生，研究表明竹醋液可有效保持蘋(píng)果的品質(zhì)，控制由真菌引發(fā)的病害[14]。木島利男用200～300 倍木醋液進(jìn)行灌根番茄試驗(yàn)，結(jié)果顯示木醋液能夠預(yù)防青枯病和枯萎病的發(fā)生，并發(fā)現(xiàn)其對(duì)細(xì)菌性病害的防治效果較好[15]。申健等用不同濃度的木醋液對(duì)龍芽楤木莖段進(jìn)行水培試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)木醋液有抑菌效果，其中稀釋30倍處理嫩芽生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)成分含量表現(xiàn)較好[16]。另外有研究表明，木醋液可與農(nóng)藥適當(dāng)比例混合施用，可提高防效且降低農(nóng)藥的使用。孫劍華等[17]用稀釋400 倍竹（木）醋液與農(nóng)藥混合噴施蔬菜，發(fā)現(xiàn)木醋液可以明顯提高蔬菜病蟲(chóng)害的防治效果，降低農(nóng)藥的使用。肖輝等[18]研究表明，農(nóng)藥減量20%配合稀釋300倍的木醋液與單獨(dú)殺菌劑對(duì)番茄灰霉病防治效果一致。

在防控菌核病的措施中，由于農(nóng)藝栽培措施和生物防治效果作用局限性較大，通常會(huì)使用化學(xué)防治的方法[19]。但長(zhǎng)期使用化學(xué)農(nóng)藥，農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)不斷增加，不僅影響蔬菜質(zhì)量安全，更危及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。因此，采用綠色安全和有效的防治措施成為目前的研究熱點(diǎn)[20]。谷思成等[21]研究表明，噴施稀釋300～500倍的楊木木醋液可以顯著增加油菜的生長(zhǎng)發(fā)育，以稀釋400倍的木醋液效果更明顯。目前施用木醋液對(duì)十字花科蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育及抗菌核病的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。筆者選用稀釋400 倍的木醋液對(duì)十字花科蔬菜（蘿卜和白菜）進(jìn)行葉面噴施，比較分析其對(duì)植株的生物量、根頸粗、葉片數(shù)、葉面積和SPAD等生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)的影響。通過(guò)噴施不同稀釋倍數(shù)的木醋液及配方，測(cè)定其對(duì)核盤(pán)菌的抑菌效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試蘿卜品種為‘超級(jí)鄭研’、白菜品種為‘鼎優(yōu)上海青’，均為市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)。供試楊木木醋液由湖北楚天生物質(zhì)能源科技開(kāi)發(fā)有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，分別是稀釋400倍木醋液(M-400)、木醋液配方（P-400，由稀釋400 倍木醋液與褪黑激素25 mg/L、6-芐氨基嘌呤2.5 mg/L、葡萄糖酸鈉600 mg/L等配制）以及清水(CK)。

1.2.1 葉面噴施

（1）培養(yǎng)箱種植。選取大小均勻的種子，放入有濕潤(rùn)濾紙的培養(yǎng)皿，放置避光條件下催芽萌發(fā)，24 h長(zhǎng)出1 mm根時(shí)置于鋪有紗布的泡沫發(fā)芽板，放入有蒸餾水的水培盒。轉(zhuǎn)移至光照培養(yǎng)箱（GDN-400，樂(lè)電儀器制造有限公司），溫度條件為晝28℃/夜22℃，光14 h/暗10 h，光照強(qiáng)度為30000 lx。待幼苗子葉完全展開(kāi)，選取生長(zhǎng)狀況一致的幼苗，用海綿塞夾住子葉節(jié)，轉(zhuǎn)移至1/4 的霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液的50 mL 離心管培養(yǎng)。用含0.1%吐溫80的蒸餾水稀釋木醋液至相應(yīng)濃度，于1葉期進(jìn)行第1次葉面噴施，于2葉期進(jìn)行第2次葉面噴施。種至18 d后進(jìn)行取樣分析，每個(gè)處理10次重復(fù)。

（2）大田種植。試驗(yàn)于2021年11月—2022年2月在湖北省武漢市洪山區(qū)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)田進(jìn)行，小區(qū)面積為6 m2(4 m×1.5 m)。2021 年11 月1 日播種，在3葉期間苗，間苗1周后定苗。全生育期3次施肥?；什捎?N-P-K=15-15-15)復(fù)合肥400 g/小區(qū)，于2021年11 月30 日追肥尿素75 g/小區(qū)，于2022 年1 月20 日追肥尿素75 g/小區(qū)和硼肥4 g/小區(qū)。不同處理在2021年12月19日進(jìn)行第1次噴施，2022年1月18日進(jìn)行第2次噴施，于2022年2月22日進(jìn)行收獲與取樣調(diào)查。

1.2.2 菌核菌接種試驗(yàn) 馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基(potato dextrose agar，PDA)包含200 g 新鮮去皮馬鈴薯，葡萄糖20.0 g、瓊脂粉15.0 g、1.0 L蒸餾水。

（1）木醋液對(duì)核盤(pán)菌抑菌率的比較試驗(yàn)。設(shè)置木醋液稀釋400 倍(M-400)、300 倍(M-300)、200 倍(M-200)和100倍(M-100)4個(gè)木醋液處理，設(shè)置4個(gè)木醋液配方處理，配方中木醋液的稀釋倍數(shù)同樣為400 倍(P-400)、300倍(P-300)、200倍(P-200)和100倍(P-100)，以加等量蒸餾水作為對(duì)照(CK)，以菌核凈濃度為0.4 μg/mL作為陽(yáng)性對(duì)照(CKY)。

用移液槍將木醋液或木醋液配方轉(zhuǎn)移至溫度適中的PDA培養(yǎng)基中混合，使培養(yǎng)基中木醋液稀釋至所需濃度。用已滅菌的5 mm打孔器打取新鮮菌絲并倒置接種在PDA 平板中央，然后用封口膜封口，將PDA 平板倒置放在23.5℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

（2）木醋液對(duì)離體葉片防治效果的比較試驗(yàn)。設(shè)置木醋液稀釋400倍(M-400)、100倍(M-100)和木醋液稀釋400 倍配方(P-400)、稀釋100 倍配方(P-100)4 個(gè)處理，以無(wú)菌水作為空白對(duì)照(CK)，以菌核凈濃度為0.4 μg/mL作為陽(yáng)性對(duì)照(CKY)。

離體葉片從大田植株采集，選取長(zhǎng)勢(shì)一致的蘿卜和白菜葉片，用清水沖洗干凈，用75%酒精擦拭消毒，再用無(wú)菌水沖洗干凈，晾干備用。植株葉片浸泡于不同濃度的木醋液試劑中（模擬葉面噴施），空白對(duì)照蘸取無(wú)菌水，對(duì)照藥劑蘸取菌核凈，自然晾干。培養(yǎng)皿底部鋪1張濾紙，倒入適量無(wú)菌水將濾紙浸透，再將每個(gè)材料的接種葉片平鋪在培養(yǎng)皿中。采用損傷接種法，用消過(guò)毒的牙簽在葉片上相同的位置扎孔，用5 mm打孔器打取新鮮菌絲并倒置接種在葉片上，避開(kāi)主葉脈。每片葉片上接種1 個(gè)菌餅，每個(gè)處理至少5 次重復(fù)，放置在25℃的培養(yǎng)箱中避光培養(yǎng)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定選取具有代表性的6 株調(diào)查根長(zhǎng)、根頸粗、總?cè)~數(shù)、綠葉數(shù)、單株葉面積、相對(duì)葉綠素含量(SPAD)和生物量。根頸粗用游標(biāo)卡尺測(cè)定子葉節(jié)下方胚軸粗度。單株葉面積通過(guò)比葉重法進(jìn)行葉面積計(jì)算，先用打孔器取得10 個(gè)面積相同的小圓片，然后用單株葉干重與小圓片干重的比值乘以小圓片面積求得單株的總?cè)~面積。SPAD值采用SPAD-502 測(cè)定儀，于晴天上午10:00 進(jìn)行測(cè)定，選取植株倒4 片葉，用SPAD儀在同一片葉上代表性部位測(cè)定3次，計(jì)算其平均值。生物量是將植株地上部與地下部分離，在105℃下殺青30 min，在75℃烘箱中烘干至恒重，測(cè)定各部分干重，計(jì)算根冠比[式(1)]。

1.3.2 木醋液抗菌核病的測(cè)定

（1）木醋液對(duì)核盤(pán)菌抑菌率的測(cè)定。待菌絲生長(zhǎng)至整個(gè)培養(yǎng)基的2/3 左右，用十字交叉法分別測(cè)量各菌落的直徑并計(jì)算各濃度下的抑菌率[式(2)]。

（2）木醋液對(duì)離體葉片防治效果的測(cè)定。接種48、60 h后用十字交叉法測(cè)量病斑大小，根據(jù)病斑大小計(jì)算防治效果[式(3)]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2016 和SPSS 26.0 軟件分析。各數(shù)據(jù)處理間的差異性分析均采用基于0.05水平的最小顯著差異法(LSD)。

2 結(jié)果與分析

2.1 施用木醋液對(duì)蘿卜與白菜生長(zhǎng)的影響

2.1.1 施用木醋液對(duì)蘿卜與白菜幼苗的影響如表1和圖1 所示，與CK 相比，M-400 能夠顯著增加白菜的葉干重和整株干重，分別增加了18.5%和18.6%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜的整株干重，增加了28.9%。與CK 相比，M-400 能夠顯著增加蘿卜和白菜的根長(zhǎng)，分別增加了56.2%和17.0%；M-400可顯著增加蘿卜和白菜的根頸粗，分別增加了17.3%和23.4%。與CK相比，M-400可顯著增加蘿卜的葉面積，增加了12.2%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜和白菜的葉面積，分別增加了26.9%和14.8%。

圖1 葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜(A)、白菜(B)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的影響

表1 苗期葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜、白菜生長(zhǎng)的影響

2.1.2 施用木醋液對(duì)蘿卜與白菜生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響如表2和圖2所示，與CK相比，P-400可增加蘿卜和白菜的根頸粗，分別增加了61.6%和28.6%；M-400 能夠顯著增加白菜的單株葉面積，增加了41.0%；M-400能夠顯著增加白菜的SPAD，增加了13.2%；P-400可顯著增加蘿卜的單株葉面積，增加了81.5%。

圖2 葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜(A)、白菜(B)大田生長(zhǎng)的影響

表2 葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜、白菜形態(tài)指標(biāo)的影響

如表3 所示，與CK 相比，M-400 能夠顯著增加蘿卜的地下干重，增加了85.3%；M-400可顯著增加白菜的地上干重，增加了39.7%；M-400可顯著增加蘿卜的整株干重，增加了63.0%；M-400可顯著增加蘿卜的地下鮮重，增加了88.7%；M-400可顯著增加白菜的地上鮮重，增加了37.7%；M-400可顯著增加蘿卜和白菜的產(chǎn)量，分別增加了88.7%和37.8%。P-400 可進(jìn)一步顯著增加蘿卜的地下干重，增加了174.4%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜和白菜的地上干重，分別增加了133.1%和83.7%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜的整株干重，增加了149.8%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜的地下鮮重，增加了205.4%；P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜和白菜的地上鮮重，分別增加了146.6%和97.2%；P-400 可進(jìn)一步顯著增加蘿卜和白菜的產(chǎn)量，分別增加了205.4%和97.3%。

表3 葉面噴施木醋液對(duì)蘿卜、白菜生物量的影響

2.2 木醋液對(duì)核盤(pán)菌的抑制作用

木醋液對(duì)菌核病菌具有良好的抑制作用。從表4和圖3可以看出，隨著木醋液濃度增加，不同濃度的木醋液及配方對(duì)菌核病菌的抑菌率增加。與M-400 相比，P-400的抑菌率顯著增加了12.1個(gè)百分點(diǎn)。M-300、M-200和M-100與其等濃度木醋液的配方對(duì)菌核病菌的抑菌率差異不顯著。其中M-100、P-100 與CKY 抑菌率差異不顯著。

圖3 木醋液對(duì)菌核病菌的抑菌效果

表4 木醋液對(duì)菌核病菌的抑制作用

2.3 木醋液對(duì)蘿卜與白菜離體葉片菌核病的防治效果

如表5和圖4所示，隨著木醋液濃度的升高，其對(duì)蘿卜、白菜離體葉片的防治效果有所升高，木醋液對(duì)2種蔬菜的防治菌核病效果趨勢(shì)基本相似。在蘿卜葉片上M-100和P-100的防治效果，與菌核凈(CKY)的防治效果沒(méi)有顯著差異。接種60 h，P-400對(duì)菌核病的防治效果為37.5%，顯著高于M-400的防治效果。在白菜葉片上，M-100和P-100的防治效果與CKY沒(méi)有顯著差異。

圖4 木醋液對(duì)蘿卜(A)、白菜(B)的防治效果(60 h)

表5 木醋液對(duì)2種蔬菜的防治效果

3 結(jié)論

葉面噴施木醋液及配方木醋液可提高2種蔬菜的根頸粗、總?cè)~數(shù)、綠葉數(shù)、單株葉面積、SPAD和生物量。其中M-400可顯著增加蘿卜和白菜的產(chǎn)量，P-400可進(jìn)一步顯著增加蘿卜和白菜的產(chǎn)量。稀釋100～400倍木醋液及配方木醋液，隨著濃度增大，抑菌率增加，高于稀釋200倍的木醋液及配方，抑菌率達(dá)到50%以上，其中含稀釋100倍木醋液的配方抑菌率與0.4 μg/mL的菌核凈抑菌率差異不顯著。同時(shí)相同濃度下，采用配方木醋液還可進(jìn)一步提高防治效果，說(shuō)明配方中的某些物質(zhì)與木醋液起到了綜合防治作用，其抗病機(jī)理還需要進(jìn)一步探究。

4 討論

目前研究結(jié)果表明，在多種作物上應(yīng)用適宜濃度的木醋液有良好的促進(jìn)生長(zhǎng)效果。用廢菌棒木醋液對(duì)小白菜進(jìn)行葉面噴施，稀釋500 倍木醋液提高其株高和產(chǎn)量的效果最佳，并且能夠顯著提升小白菜的品質(zhì)指標(biāo)[22]。胡世龍等[23]研究表明，不同施氮條件下，噴施稀釋400 倍的木醋液均有顯著增產(chǎn)效果，通過(guò)增加穗粒數(shù)來(lái)增加其產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度最高達(dá)50%。王孝琴等[24]研究發(fā)現(xiàn)，稀釋200 倍的木醋液噴施蘿卜可增加產(chǎn)量，較對(duì)照增長(zhǎng)幅度為12.96%。谷思成[25]研究表明，噴施適宜濃度的木醋液可增加油菜的生物量、株高、根頸粗、總?cè)~數(shù)、綠葉數(shù)和葉片光合作用等，其中油菜的單株經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可較對(duì)照顯著提高14.77%。不同研究結(jié)果概括起來(lái)多數(shù)提出的適宜木醋液濃度在稀釋200～500倍之間。如果進(jìn)行大面積使用可能還需要根據(jù)木醋液的材料來(lái)源、使用作物的葉片結(jié)構(gòu)、植株的發(fā)育階段進(jìn)行比較研究。本研究也證實(shí)，噴施木醋液可以促進(jìn)2 種蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育，其中白菜經(jīng)M-400 處理可顯著增加單株葉面積，與對(duì)照相比增加了41.0%，進(jìn)而提高產(chǎn)量，其增長(zhǎng)幅度為37.8%。

木醋液對(duì)真菌具有廣泛的抗性，國(guó)內(nèi)外大量研究表明，木醋液的抑菌效果主要與其中的酚類(lèi)和酸類(lèi)復(fù)合物成分相關(guān)[26-27]。Zhu等[28]研究表明，用稀釋400倍的木醋液對(duì)油菜進(jìn)行葉面噴施，可以提高油菜種子產(chǎn)量、葉面積指數(shù)和單株角果數(shù)，降低其菌核病和霜霉病的發(fā)病率。翟梅枝等[29]對(duì)3種不同木醋液的體外抑菌活性進(jìn)行研究，結(jié)果表明3種木醋液對(duì)黃瓜炭疽病、柿子炭疽病原菌、蘋(píng)果腐爛病、甘藍(lán)黑星病、番茄早疫病、小麥赤霉病和棉花黃枯病等20種供試植株病原菌都有不同程度的抑菌作用，其中對(duì)黃瓜炭疽病的抑菌效果最強(qiáng)，抑制率達(dá)到了77.04%。崔曉宇[30]研究證明，5種生物質(zhì)熱解液濃度越高，對(duì)白菜菌核病的防治效果越好，其中玉米芯熱解液(CCB)對(duì)白菜菌核病防治效果最好，當(dāng)CCB 稀釋濃度為160 倍時(shí)，抑菌率達(dá)到了91.92%。不同原料熱解液中有機(jī)酸類(lèi)和酚類(lèi)化合物含量的不同會(huì)導(dǎo)致其對(duì)病菌的抑菌效果也不同。本試驗(yàn)結(jié)果也表明，隨著木醋液濃度提高，對(duì)菌核病的抑菌率提高，對(duì)2種蔬菜的防治效果也有所升高，其中稀釋100倍對(duì)2種蔬菜菌核病的防治效果最好。同時(shí)相同濃度下，采用木醋液配方可進(jìn)一步提高防治效果，說(shuō)明配方中的某些物質(zhì)與木醋液起到了綜合防治的作用，如有研究表明木醋液與褪黑素混合施用可以顯著提高植物抗病性[28]，具體的抗病機(jī)理還需要進(jìn)一步探究。