農(nóng)用芥末精油防治煙葉育苗池綠藻

董賢春，劉 剛，杜興良，劉 勇，左安任，董善余，吳 東，羅忠峰

（1.湖北省煙草公司宜昌市公司，湖北 宜昌 443000；2.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司恩施卷煙廠，湖北 恩施 445000）

隨著煙草栽培技術(shù)的進(jìn)步，煙葉育苗以無(wú)土育苗為主，實(shí)現(xiàn)了以漂浮育苗、濕潤(rùn)育苗為主的基質(zhì)育苗或水培育苗方法［1-5］。烤煙漂浮育苗技術(shù)自21 世紀(jì)在中國(guó)大面積應(yīng)用以來(lái)，已在中國(guó)的煙葉生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用。漂浮育苗技術(shù)采用水培方式，育苗過(guò)程中水體易富營(yíng)養(yǎng)化，進(jìn)而導(dǎo)致綠藻為害，是造成烤煙苗期發(fā)育過(guò)緩、煙苗不壯的原因之一［6，7］。

重金屬銅離子制劑對(duì)綠藻具有較好的防治效果［8-12］。但采用銅離子等化學(xué)除藻劑易對(duì)煙苗產(chǎn)生毒害作用，且殘留大、污染水源甚至威脅人畜健康［7］。開發(fā)綠色高效的新型除藻劑對(duì)提高煙葉育苗質(zhì)量、減少環(huán)境污染具有重要的意義。

芥末亦稱芥子，加水后，在硫代葡萄糖甙水解酶的作用下發(fā)生水解，釋放出易揮發(fā)的異硫氰酸酯（主要為烯丙基異硫氰酸酯）而產(chǎn)生辛辣味。異硫氰酸酯不僅能夠驅(qū)蟲止痛、殺菌抑菌，還對(duì)水體藻類有明顯的抑制作用［13-15］。

芥茉精油是一種從芥末植物的種子中提取的揮發(fā)性液體，富含烯丙基異硫氰酸酯，廣泛應(yīng)用于香水、化妝品和食品調(diào)味料等。本研究使用芥末精油，采用不同濃度添加到混合綠藻的煙草育苗營(yíng)養(yǎng)液中，分析其對(duì)營(yíng)養(yǎng)液性狀和綠藻生長(zhǎng)的影響，以期為綠色高效除藻劑的開發(fā)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

農(nóng)用水溶芥末油（濃縮），由河北省平鄉(xiāng)縣天邦調(diào)味食品有限公司提供（規(guī)格為1 kg）。

配制芥末精油溶液：4 個(gè)燒杯分別量1 000 mL水，分別滴入芥末精油2、6、10、20 mL，得到芥末精油濃度分別為0.2%、0.6%、1.0%、2.0%。

試驗(yàn)設(shè)5 個(gè)處理，其中1 個(gè)對(duì)照（CK），未設(shè)置重復(fù)。取5 個(gè)同等體積的燒杯各加入混合綠藻的育苗營(yíng)養(yǎng)液100 mL，分別加入以上配備的芥末精油濃度為0.2%、0.6%、1.0%、2.0%溶液100 mL，形成處理A、處理B、處理C、處理D，CK 加水100 mL；CK、處理A、處理B、處理C、處理D 的芥末精油溶液濃度分別為0、0.1%、0.3%、0.5%、1.0%。

上述溶液攪拌均勻，日光靜置；在處理0、2、4、8、24 h 后分別測(cè)定各處理營(yíng)養(yǎng)液的pH、TDS（溶解性總固體）和EC（可溶性離子濃度），并觀測(cè)綠藻的顏色和狀態(tài)。pH 用RAYENR 高精度酸堿度檢測(cè)筆（型號(hào)690004）檢測(cè)，TDS 和EC 用RAYENR 高精度TDS水質(zhì)檢測(cè)筆（型號(hào)690003）檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

不同濃度芥末精油處理對(duì)綠藻溶液的影響見(jiàn)表1。由表1 可知，芥末精油溶液處理后pH 明顯降低。隨著芥末精油溶液濃度的增加，營(yíng)養(yǎng)液的pH 逐漸降低；同時(shí)隨著處理時(shí)間的增加，營(yíng)養(yǎng)液的pH 逐漸降低；處理4 h 后，與對(duì)照相比，處理A、B、C、D 的pH 分別下降了0.24、0.40、0.48 和0.56。研究表明，水體酸化對(duì)藻類有明顯的抑制作用，添加芥末精油有利于pH 的降低，進(jìn)而有利于藻類的抑制。

EC 反映了溶液中的可溶性鹽（如Ca2+、Mg2+、Na+、K+）的濃度。芥末精油溶液處理后EC 明顯提高，說(shuō)明處理后綠藻中有無(wú)機(jī)鹽析出。處理時(shí)間在2～8 h，隨著處理時(shí)間的增加，EC 逐漸增加；處理24 h后，與對(duì)照相比，處理A、B、C、D 的EC 分別提高了33、37、30、30 μs/cm。

TDS 表示溶液中可溶性固體的總量，TDS 越高，表示水中含有的雜質(zhì)越多。芥末精油溶液處理后TDS 明顯提高。處理時(shí)間在2～8 h，隨著處理時(shí)間的增加，TDS 呈增加趨勢(shì)；處理24 h 后，與對(duì)照相比，處理A、B、C、D 的TDS 分別提高了19、15、17、14 mg/L。說(shuō)明芥末精油處理后，溶液中死亡的綠藻殘?bào)w增加。

由圖1 可知，芥末精油濃度在0.1%～1.0%均具有較好的防藻殺藻效果，能使綠藻失綠深沉并呈部分溶解狀態(tài)；處理4～6 h 后綠藻失綠，濃度越高，失綠越快，期間藻類先上浮聚集后下沉；處理8 h 后綠藻失綠變灰白色，下沉水底，部分消沉呈溶解狀態(tài)，效果持續(xù)時(shí)間達(dá)30 d，且對(duì)煙苗未造成不良影響。鑒于減少施用量或減少對(duì)煙苗的影響，采取芥末精油濃度為0.1%便具有防藻效果。

圖1 不同處理時(shí)間綠藻的顏色和狀態(tài)變化

3 小結(jié)

芥末是自然界中自然生長(zhǎng)的植物，其有效成分提取方法較為簡(jiǎn)單，具有抑菌抗菌等作用。研究表明，農(nóng)用芥末精油溶液具有較強(qiáng)的煙草苗床營(yíng)養(yǎng)液防藻抑藻功能，芥末精油較低的濃度（0.1%～1.0%）、較短的時(shí)間（4～6 h）即可使綠藻失綠變色沉淀，營(yíng)養(yǎng)液pH 降低，上層營(yíng)養(yǎng)液水質(zhì)變清。可緩解當(dāng)前防綠藻中使用硫酸銅溶液的不利影響，在煙葉育苗抑藻中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)芥末及其有效成分提取物為自然可降解的成分，無(wú)環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)；價(jià)格低廉，提取物具有濃烈的刺激性，對(duì)人畜無(wú)害，刺激氣味可形成自然趨避。芥末提取物無(wú)論是水浸液還是精油等均具有較強(qiáng)殺蟲、抗菌綜合功效，可廣泛應(yīng)用于煙葉生產(chǎn)的其他階段。本研究還存在一些不足之處，未來(lái)可進(jìn)一步研究芥末精油的防藻機(jī)理，并拓展芥末在煙草蟲、防病方面的研究。