木材熱處理廢棄液對草莓生長促進作用的研究

鄭佳慧，呂云琳，孫蒙蒙，叢 維，劉艷梅

（北京林業大學 生物科學與技術學院，北京 100083）

木材熱處理廢棄液對草莓生長促進作用的研究

鄭佳慧，呂云琳，孫蒙蒙，叢 維，劉艷梅*

（北京林業大學 生物科學與技術學院，北京 100083）

在木材熱處理過程中，收集150、250℃下產生的前餾液和600℃下的木醋液，分別稀釋成不同倍數（100、800、1 500倍），作為草莓灌根肥，通過測定草莓的光合特性、葉綠素含量、葉片面積，研究木材加工廢棄液對草莓生長的影響。結果表明，不同溫度下的前餾液和木醋液對草莓葉片的生長指標均有促進作用；前餾液的制備溫度、稀釋倍數及其互作對草莓的凈光合速率、葉片面積的影響顯著或極顯著，但對草莓的葉綠素含量的影響并不顯著；木醋液在高濃度下對植物生長有著一定的抑制作用；250℃下的前餾液高濃度處理組的各項指標較150℃、低濃度效果更加明顯。

木材熱處理廢棄液（前餾液）；草莓；光合特性；葉綠素含量；葉片面積

隨著農林無公害生產和有機化栽培技術的發展，植源生物肥應用于促進農作物生長已經成為一項重要的技術實踐，充分利用廢棄植物資源已經成為世界大趨勢，為發展有機生態農牧業和走可持續發展之路提供了有力的基礎保證[1]。草莓（Fragaria×ananassa）是薔薇科植物，我國各地都有種植，是主要的漿果類水果，果色鮮紅，柔軟多汁，甜酸可口，有很高的營養價值和食療作用[2]。如今，隨著社會的發展，草莓的品質、安全越來越受到消費者的關心[3]，近年來，國內外在提高草莓品質、提高食品安全等方面開展了研究[4]。木醋液是將木材及木材加工剩余物碳化或干餾過程中產生的煙氣，經冷凝回收分離獲得的有機混合物，含有酸、醇、酚、酯、羰基類及呋喃類等約500 種有機成分[5]，被廣泛用于農業、醫藥、保健品方面等多個行業[6~7]。許淑瓊等[8]的研究表明，木醋液能夠有效促進植物生長，為林產品加工廢棄物的開發利用提供了一定的理論依據?；谠戏N類、采集溫度的不同各組分的數量和比例關系有一定差異[9]，但是關于不同溫度段餾分出的廢棄液對農作物的作用效果的研究報道尚不多見。本試驗收集不同溫度和不同濃度的落葉松（Larix gmelinii）熱處理廢棄液（以下簡稱：前餾液）作為草莓的灌根肥[10]，草莓品種選用根系生長能力和吸收能力強，休眠淺的紅顏。通過對漿果類植物草莓的生長是否存在促進作用開展研究，旨在開發一種基于農林廢棄液的植源生物肥，有效提升農產品的產量和品質，并探索解決林產品加工廢棄液和農林剩余物增值利用和減少污染的新途徑，實現綠色循環的農林經濟模式，從源頭減少農藥和化肥大量使用引起的土壤板結和食品殘留問題。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

于2012年8月27日，將脫毒草莓苗移植在溫室棚內（溫度25℃，濕度50%），行距20 cm，株距15 cm，每壟1.96 m2，98株每壟。

炭化落葉松木材，在150℃、250℃下收集前餾液，在600℃下收集木醋液。將所獲得的3種液體分別稀釋100、800、1 500倍，共計9個實驗組（表示形式為：制備溫度×稀釋倍數）。

于2012年10月6日，對草莓按照完全隨機化設計，采用灌根的方法，重復3次施加以上不同稀釋倍數的前餾液和木醋液，以后每10 d施用1次，用量均為10 L/壟。設置空白對照組，施加等量的水，其他管理方式與實驗組相同。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 草莓光合特性的測定 2012年11月底（速生期），使用LI-6400XT便攜式光合作用測定儀（選擇紅藍光源）在天氣晴朗的9:30-11:30，每半小時測量一次成熟草莓活體葉片的凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）[11]，共測量3次。

1.2.2 葉綠素含量的測定 2012年11月底（速生期），每個處理組和空白組各隨機抽取3株，使用SPAD-502葉綠素儀對葉綠素含量進行測定。

1.2.3 測量草莓葉片面積 草莓生長后期，每個處理組和空白組各隨機抽取3株，固定位置取樣，使用比重法，計算葉片面積。

1.3 數據分析

試驗數據采用Excel 2003、SPSS18.0軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 前餾液、木醋液對草莓光合特性的影響

不同溫度和濃度的前餾液對草莓光合特性都有影響。方差分析不同制備溫度、稀釋倍數下的前餾液和木醋液對凈光合作用速率的影響（表1）。結果表明，制備溫度的F = 15.900，P = 0.000 < 0.01，稀釋倍數的F = 0.790，P = 0.467 > 0.05，制備溫度和稀釋倍數的互作F = 3.986，P = 0.015 < 0.05，說明制備溫度及其與稀釋倍數互作對草莓的凈光合作用有極其顯著或顯著的影響。

對各實驗組樣本的凈光合作用速率進行多重比較（表 2），250℃下收集的前餾液和木醋液均較 ck有顯著差異，而250℃下收集的前餾液高濃度（稀釋100、800倍）處理實驗組、木醋液低濃度（稀釋1 500倍）處理組效果最顯著。

表1 不同制備溫度、稀釋倍數的前餾液和木醋液對草莓凈光合速率影響結果的方差分析Table 1 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on Pn of strawberry

表2 不同制備溫度、稀釋倍數的前餾液和木醋液對草莓凈光合速率影響結果的多重比較Table 2 Multiple comparisons on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on Pn of strawberry

2.2 前餾液、木醋液對草莓葉綠素含量的影響

不同溫度下的前餾液和木醋液對草莓葉綠素含量都有影響（表3）。其中以150×800、250×100和木醋液×800效果最佳，較ck組葉綠素含量高。

方差分析不同制備溫度、稀釋倍數下的前餾液和木醋液對葉綠素含量的影響（表4），制備溫度的F = 0.962，P = 0.399 > 0.05，稀釋倍數的F = 2.109，P = 0.148 > 0.05，制備溫度和稀釋倍數的互作F = 1.435， P = 0.259 > 0.05，表明制備溫度、稀釋倍數、及其互作對草莓的葉綠素含量并沒有顯著的影響。

表3 不同前餾液和木醋液對草莓葉綠素含量的影響Table 3 Effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on chlorophyll content of strawberry

表4 不同制備溫度、稀釋倍數下的前餾液和木醋液對葉綠素含量影響的方差分析Table 4 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on chlorophyll content of strawberry

2.3 前餾液、木醋液對草莓葉片面積的影響

不同溫度下的前餾液和木醋液對草莓葉片面積都有影響。最小值出現在木醋液×100處理組。方差分析不同制備溫度、稀釋倍數下的餾液影響葉片面積進行方差分析（表5），制備溫度的F = 5.164，P = 0.016 < 0.05，稀釋倍數的F = 2.870，P = 0.080 > 0.05，制備溫度和稀釋倍數的互作F = 4.103，P = 0.014 < 0.05，表明制備溫度、及其與稀釋倍數互作對草莓的葉片面積有顯著的影響。

表5 不同制備溫度、稀釋倍數的前餾液和木醋液對草莓葉片面積影響的方差分析Table 5 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on leaf area of strawberry

對各實驗組樣本的葉片面積進行多重比較（表6），前餾液150℃高濃度（稀釋100 倍）處理組、250℃高濃度（稀釋100、800倍）處理組和木醋液×800處理組較木醋液×100處理的處理組均有著顯著差別。特別是250℃×100處理組前餾液對草莓葉片面積的促進效果顯著，其次為木醋液×800處理組葉面積整體較大。

表6 不同制備溫度、稀釋倍數的前餾液和木醋液試驗葉片面積結果的多重比較Table 6 Multiple comparisons on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on leaf area of strawberry

3 結論與討論

（1）不同溫度下落葉松熱處理的前餾液和木醋液對草莓葉片的生長指標都有促進作用，和楊國亭[12]等關于木醋液作為植物生長調節劑的研究結果一致。

（2）雙因素重復分析數據的結果證明，前餾液的制備溫度、稀釋倍數及其互作對草莓的凈光合速率、葉片面積的影響均為顯著或極顯著，但對草莓的葉綠素含量的影響并不顯著。說明前餾液促進草莓的生長表現為提高光合速率和增大葉面積。

（3）木醋液稀釋100倍的情況下各項實驗指標均較小，說明木醋液在高濃度下對植物生長有著一定的抑制作用，驗證了史詠竹[13]等關于木醋液在農業生產上的進展的總結。

（4）250℃下的前餾液高濃度（稀釋100倍）處理組的各項指標較150℃、低濃度（稀釋1 500倍）效果更加明顯，說明前餾液對促進草莓生長的作用效果與其中的某些有效成分及其含量有著重要的關系。

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Effect of Pyroligneous Acid on Growth of Strawberry

ZHENG Jia-hui，LU Yun-lin，SUN Meng-meng，CONG Wei，LIU Yan-mei
（University of Beijing Forestry, Beijing 100083, China）

Pyroligneous acid was collected at different temperatures (150℃, 250℃ and 600℃) for root manure of strawberry with 100, 800 and 1500 fold. Determinations were conducted on photosynthetic properties of strawberry. The result demonstrated that every treated strawberry had effect of leaf growth. Temperature and folds of pyroligneous acids and their interaction had great and very great influence on net photosynthetic rate(Pn), leaf area, but no effect on chlorophyll content. High concentration of pyroligneous acid had inhibited effect on the growth. The experiments showed that pyroligneous acid collected at 250℃ with high fold had better effect.

pyroligneous acid; stawberry; photosynthetic property; chlorophyll content; leaf area.

S789.9

A

1001-3776（2013）05-0048-04

2013-06-29；

2013-08-19

鄭佳慧（1992-），女，天津人；*通訊作者。