植物酵素在蔬菜生產(chǎn)中的應用研究概述

呂丹蕾，盧興霞，邵玉慧，張衛(wèi)華

（1.天津農(nóng)學院 園藝園林學院，天津 300384；2.天津市農(nóng)村社會事業(yè)發(fā)展服務中心，天津300384）

植物酵素又稱為植物發(fā)酵液（Plant Fermented Extract，PFE），是以新鮮植物經(jīng)加工加入碳源，再添加酵母菌、乳酸菌等發(fā)酵菌株進行發(fā)酵或天然發(fā)酵而形成含有豐富的糖類、有機酸、礦物質(zhì)成分的混合發(fā)酵液。酵素類飲品因其具有保健價值，而風靡于日本及我國臺灣等地區(qū)，受到當?shù)厝藗兊膹V泛青睞。隨著研究的深入，植物酵素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應用研究報道也逐漸增加。例如酵素可以增加土壤營養(yǎng)物質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，降低栽培作物病蟲危害，促進作物生長等[1]。本文總結(jié)了植物酵素對蔬菜作物生長、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面的影響，以期為進一步拓展植物酵素在蔬菜生產(chǎn)方面的研究及應用提供借鑒。

1 應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的植物酵素的配方研究

在我國，應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的植物酵素制作方式一般為水、果蔬等植物材料、糖按相應比例混合攪拌，倒入密閉塑料容器中，置于無陽光照射處進行天然發(fā)酵。待混合液體呈黃色，有刺激性氣味時發(fā)酵完成。

使用不同物質(zhì)和時間制作出的酵素所含活性成分有所不同，應用后效果也不相同[2]。已有多位研究者開展了不同配方酵素對作物效應的研究。覃葉欣[1]用番茄、茄子、辣椒為原料，試驗了 7個植物酵素配方，結(jié)果表明，茄子為原料，稀釋1000倍的配方最有利于西瓜幼苗生長，且可有效提高西瓜幼苗對枯萎病抗性。朱麗梅等[3]將大蒜酵素與水果果皮酵素同時應用于蔬菜病害防治，結(jié)果表明，大蒜酵素稀釋比例為 1∶10時對黃瓜霜霉病和白粉病防治效果分別達到79.24%和89.15%，1∶30 的大蒜酵素對番茄葉霉病防治有效率達到 82.55%。采用孔雀草、紫蘇、神香草、薄荷、香矢車菊等芳香類植物地上部分為材料制作植物酵素，應用于梨樹時，可有效提高梨的品質(zhì)并且對黑星病、輪紋病、腐爛病防治效果顯著[4]，對蘋果進行葉面噴施可促進植株生長，增加葉面積，提高葉綠素含量，提高單果重、果實可溶性固形物含量及Vc含量。張立超[5]報道利用茄子皮、黃瓜皮等廚余垃圾制成的酵素可有效改善鹽堿地理化性質(zhì)。

2 植物酵素改善蔬菜栽培土壤理化性質(zhì)的效果

施用植物酵素可提高土壤肥力，并有效改善鹽堿化土壤理化性質(zhì)[6]。濱海鹽堿性土壤施用600倍環(huán)保酵素5～6周后，土壤內(nèi)全磷含量增幅最高。施用800倍環(huán)保酵素改良5～6周后，土壤內(nèi)有機質(zhì)含量、全氮含量增幅最高[5]。土壤施用竹葉酵素后，土壤pH值降低，EC值升高，土壤中磷、鐵、鈣等養(yǎng)分元素有效性提高，速效鉀含量上升[6]。楊園媛等[7]研究表明，甘藍栽培前土壤施用酵素，土壤中的速效鉀含量增加了17.08%，速效氮的含量顯著增加，但對速效磷含量沒有顯著影響。

3 植物酵素對蔬菜生長發(fā)育的影響

植物酵素中含有的營養(yǎng)元素及多種活性成分，可有效促進蔬菜作物的營養(yǎng)生長。李潔等[8]研究表明，用1000倍和2000倍植物酵素稀釋液處理辣椒，可使辣椒平均植株高度增加 6.3 cm和 13.0 cm。將植物酵素應用于黃瓜時，可顯著提高黃瓜植株莖粗、株高和葉片數(shù)[9]。將茄果植物酵素施用在西瓜上，能夠有效促進西瓜幼苗生長，幼苗株高、莖粗、根長、干重等均顯著增加[1]。馬瑞麗[10]報道黃瓜酵素和番茄酵素均能促進番茄幼苗的株高生長，其中500倍番茄酵素顯著增加番茄株高，750倍番茄酵素顯著提高番茄的根冠比，但黃瓜酵素與番茄酵素對番茄幼苗莖粗無顯著影響。普燕爽等[11]研究不同濃度環(huán)保酵素對朝天椒生長影響發(fā)現(xiàn)，施用750倍環(huán)保酵素的植株平均高度最高，開花結(jié)果數(shù)量最多。陶津等[12]研究也顯示施用濃度1∶750的酵素，可顯著提高辣椒株高，同時病蟲害數(shù)量最少。施用植物酵素不僅加快洋蔥長勢，更能使洋蔥直徑顯著增加。

4 植物酵素對蔬菜生理指標及病害發(fā)生的影響

植物酵素可有效促進蔬菜作物根系生長，使其呼吸作用加快，促進養(yǎng)分吸收，提高光合效率，作物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)積累增加，抵御外界能力顯著增強。朱麗梅等[3]研究了將大蒜酵素在染病蔬菜作物上的應用效果，研究表明10倍大蒜酵素濃度對黃瓜霜霉病和黃瓜白粉病防治效果最好，30倍大蒜酵素對番茄葉霉病防治效果最好。歐陽傳德等[13]研究表明，將大蒜酵素稀釋成不同的濃度，可用于防止草莓的病害，結(jié)果表明10倍濃度大蒜酵素防治白粉病和灰霉病有效率達85.92%和80.12%，效果顯著。覃葉欣[1]報道茄果類酵素配方可有效抑制黃瓜幼苗的枯萎病。對朝天椒施用750倍環(huán)保酵素可促進土壤中氮、磷的釋放，提高朝天椒養(yǎng)分吸收能力[11]。推測植物發(fā)酵過程中產(chǎn)生酶和有益菌，可促進植物吸收，進而改善植物生理指標，具有增強植物抗性的作用。

5 植物酵素對蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

施用植物酵素可有效提升植物的生產(chǎn)效率，減少物質(zhì)消耗，增加產(chǎn)量。在菜豆栽培過程中施用植物酵素，可明顯增加菜豆的豆莢數(shù)，顯著提高單果重，提高菜豆產(chǎn)量大約12.58%～17.69%[14]。植物酵素可顯著增加葉菜類產(chǎn)量，如菠菜、油菜等增產(chǎn)15.4%～46%，對莧菜施用酵素，產(chǎn)量增加17.7%。施用酵素顯著增加黃瓜產(chǎn)量23.49%，同時有利于減少有機肥的施用[15]。施用1000倍茄果類酵素，可使青椒增產(chǎn)7.86%。對洋蔥這類根莖蔬菜，噴施酵素增產(chǎn)率為55.6%。陳燕平等[16]對茄子和辣椒噴施600倍液和400倍液后，二者產(chǎn)量增加達到顯著水平。

蔬菜品質(zhì)主要是由可溶性糖、可溶性酸、蛋白質(zhì)、Vc、硝酸鹽的含量，以及病蟲害情況決定的。大量研究表明，施用植物酵素會提升蔬菜內(nèi)的Vc、蛋白質(zhì)、可溶性糖等指標，使蔬菜內(nèi)物質(zhì)積累增多，果實生長飽滿，數(shù)量增多，品質(zhì)優(yōu)良。黃興學等[14]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)植物酵素處理過的莧菜，可使Vc、粗蛋白、可溶性糖含量顯著高于未施用植物酵素的處理。與韭菜相似，用200倍液每7 d噴施1次，品質(zhì)顯著提升。根據(jù)李潔等[8]的研究，植物酵素還含有多種氨基酸、多酚以及微量元素，可提高植物自身抵抗力，減少黃瓜病蟲害的發(fā)生，減少農(nóng)藥的施用。用植物酵素噴施青椒，可增加果實中Vc含量的積累。研究結(jié)果表明，用植物酵素代替化肥，可以使甘藍的可溶性糖含量增加5.05%～16.41%，可溶性蛋白質(zhì)含量增加11.48%～44.26%[9]。

6 存在問題與展望

植物酵素憑借其環(huán)保、無污染、無添加、富含營養(yǎng)和多種活性成分而備受歡迎，近些年在國內(nèi)外應用廣泛。植物酵素可以改良土壤，提高作物地下部分的吸收能力，促進作物地上部分的抗性，增強光合作用和呼吸作用，從而使作物的產(chǎn)量、品質(zhì)得到提升。植物酵素是一個自主發(fā)酵的過程，存在兩方面不確定，首先在發(fā)酵過程中會發(fā)生一系列化學反應，各組分發(fā)生的變化復雜；其次，不同原料的植物酵素和不同發(fā)酵時間，功能效用差距很大，可根據(jù)作物的需求選擇制作原料。

目前，雖然植物酵素對蔬菜作物生長發(fā)育影響的研究報道漸多，但研究范圍仍存在局限性。筆者認為，今后可加強3個方面應用研究工作：一是研究不同原材料植物酵素配方與制作方法對特定蔬菜作物生長、發(fā)育、結(jié)果等各環(huán)節(jié)的影響；二是拓寬植物酵素原料來源，可著重研究利用廚余垃圾或果蔬廢棄物進行制作植物酵素，不僅節(jié)省自然資源、避免污染環(huán)境，還可以減少使用成品、利于發(fā)展環(huán)保農(nóng)業(yè)；三是植物酵素制作規(guī)程優(yōu)化研究，可顯著提高其生產(chǎn)效率。