木醋液對水培油菜產量、品質和養分吸收的影響

薛彤昕，劉耕苑，孟會生，洪堅平，袁文婷，黃冠樹

（山西農業大學資源環境學院，山西太谷030801）

木醋液是農林剩余物在碳化過程中產生的煙氣經冷凝回收分離后獲得的褐色的酸性有機混合物[1-2]，其成分復雜，含有多種有機化合物，其中，50%以上為有機酸，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，原料來源廣泛，生產成本低，綠色無污染，在種植業、畜牧業、工業、食品加工業和醫藥業等領域被廣泛使用[4-5]。

目前，木醋液在農業應用方面的研究主要集中于土壤和葉面噴施方面，對水培作物產量、品質影響方面的研究報道很少。胡春花等[6]通過田間小區試驗研究連續施入木醋液對青梗菜產量的影響，結果表明，施入木醋液可以使青梗菜增產13.4%～21.7%。周超等[7]研究結果表明，木醋液能夠促進西瓜可溶性蛋白、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。常青等[8]研究發現，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，利于茄子的生長發育。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分[9]。

本試驗通過研究水培中添加不同濃度木醋液對油菜產量、品質及養分吸收的影響，旨在篩選出營養液中適宜的木醋液濃度，為木醋液在無土栽培上的應用提供理論依據。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試油菜品種為綠錦一號，為優良品種。

供試木醋液由玉米秸稈在制備生物炭過程中冷凝產生，由山西農友肥料科技有限公司生產提供，其理化性質為：pH 值4.18，有機碳含量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水。

供試營養液以改良Hoagland 配方[10]和通用微量元素配方為基礎。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 試驗設計

水培試驗于2018 年4—5 月在山西農業大學資源環境學院試驗站溫室大棚進行。采用完全隨機設計，以基礎營養液為對照（CK），在基礎營養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 個處理，每個處理設3 個重復。4 月18 日將9 株油菜幼苗定植于9 L水培箱（長40 cm，寬20 cm，高15 cm）中，5 月6 日收獲油菜后測定相應指標。栽培期間每天向營養液充氧8～10 h。每隔7～10 d 更換一次營養液。

1.3 測定項目及方法

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

1.4 數據處理

采用SPSS 軟件結合Microsoft Excel 對試驗數據進行整理，然后對結果進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度木醋液處理對水培油菜鮮質量、根質量的影響

從表1 可以看出，不同濃度木醋液處理的油菜葉質量都顯著高于CK，其中，木醋液稀釋750 倍處理的油菜葉質量分別比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。

表1 木醋液對水培油菜葉質量、根質量的影響 g/株

2.2 不同濃度木醋液對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的減小而降低。說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 木醋液對水培油菜硝酸鹽含量的影響 mg/kg

2.4 不同濃度木醋液對水培油菜N、P、K 養分吸收的影響

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 木醋液對水培油菜N、P、K 吸收的影響 g/kg

3 結論與討論

本試驗結果表明，施用木醋液能夠有效提高水培油菜產量，其中，木醋液稀釋750 倍處理的增產效果最好，比CK 增產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油菜Vc 含量沒有明顯影響。隨著木醋液稀釋倍數的減小，油菜硝酸鹽含量有降低趨勢，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%；不同濃度木醋液對植株鉀的吸收影響較小。

木醋液含有植物生長所必需的無機養分和調節植物生長機制的有機養分，能夠促進植物生長，提高作物產量，改善作物品質[13-14]。木醋液中也存在抑制作物生長的有毒物質，有機酸含量高，施用量過多也會造成作物減產，與潘潔等[15]的研究結果一致。木醋液可以促進葉綠素的合成，增強同化光合產物的能力，增加油菜的營養成分[16-17]。光合作用的增強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。毛凱倫等[18]研究表明，木醋液能調節N 與K 的轉移利用，提高作物中的N、K 含量。營養液中添加適量的木醋液可以提高油菜對N、P、K 養分的吸收，可為木醋液在蔬菜的無土栽培上高效利用提供參考依據。