唐 健,何应会,黄彩丽,覃其云,宋贤冲,邓小军
(1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530003;2. 国家林业局中南速生材繁育实验室,广西 南宁 530003;3. 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530003;4. 广西国有派阳山林场,广西 崇左 532500)
生物醋液在油茶育苗中的应用研究
唐 健1,2,3,何应会1,2,3,黄彩丽4,覃其云1,2,3,宋贤冲1,2,3,邓小军1,2,3
(1.广西壮族自治区林业科学研究院,广西 南宁 530003;2. 国家林业局中南速生材繁育实验室,广西 南宁 530003;3. 广西优良用材林资源培育重点实验室,广西 南宁 530003;4. 广西国有派阳山林场,广西 崇左 532500)
对生物醋液各营养元素含量进行了分析测定,并通过对油茶幼苗喷施不同浓度生物醋液,同时以叶面肥和清水为对照,研究生物醋液对油茶幼苗生长的影响。结果表明:生物醋液氮和磷元素含量较高,分别为3.12g/L和3.58 g/L,适宜作为油茶叶面肥;喷施生物醋液对油茶幼苗叶片、苗高、地径的生长有良好的促进作用,其中以浓度为50 mL/L生物醋液溶液效果最佳。因此,适宜浓度生物醋液能有效地促进油茶幼苗的生长,在油茶优质苗木培育生产中具有广阔的应用前景。
生物醋液;油茶育苗;叶面肥
生物质热裂解液(又名生物醋液、木醋液),是一种有着熏臭味的赤褐色液体,主要来源是木材或木材加工废弃物(如木屑)、稻壳、作物秸秆、竹材等原料通过热裂解再经冷凝生成的液态物质[1]。当前,生物质热裂解液化技术投入低、效益高,是生物质能源开发利用的前沿技术之一,因而受到越来越多研究者的关注[2]。相关研究表明[3-5],生物醋液是一种组分复杂、功能多样和相对稳定的物质,其有机成分含有酸、醇、酚、酮等多种有机物,且各组分随原料及制备而异,但无机营养元素方面还未分析研究。随着研究的深入,生物醋液已经广泛应用于农业、林业、食品加工业等[6],生物醋液可以作为抗菌剂[7-8]、植物生长促进剂[9-10]、土壤改良剂[11]、有机肥发酵剂等的原料使用。生物醋液在农业上的应用研究较多[12-13],在林业育苗上,于学军等[14]对水曲柳、大青杨、落叶松和药用植物五味子幼苗用木醋液进行叶面喷施结果表明,木醋液对苗木高生长有显著的促进作用,且能提高耐旱、耐涝、耐早霜、抗病害能力,王小东等[15]的研究也表明,适宜浓度的秸秆醋液能促进油茶幼苗的生长。
油茶Camellia oleifera属山茶科山茶属是中国特有的木本油料植物[16],茶油有东方橄榄油之称[17]。随着国家的大力支持油茶产业得到了很好的发展,本试验研究对生物醋液的营养元素含量进行了分析测定,并根据各养分含量设置不同浓度溶液对油茶幼苗进行喷施,研究生物醋液对油茶幼苗生长各项指标的影响,旨在探索生物醋液作为叶面肥使用的应用效果以及在油茶育苗中的应用前景。
1.1.1 生物醋液
本试验所用生物醋液是用作物秸秆为原料制得的,来源为用张齐生等[18]“用农林秸秆制取秸秆炭和秸秆醋液的方法”得到的液体副产物经复配后形成的深色物质。
1.1.2 供试材料
试验所用油茶苗木为广西林科院油茶所提供的油茶半年生芽苗砧嫁接苗。生长良好、无病虫害,共计苗木1800株,试验前进行除萌,水分管理。
1.1.3 试验地
试验地为油茶苗育苗专用苗圃,地势平坦,适当遮阴,管理条件良好。
1.2.1 试验设计
根据生物醋液养分分析测定值设置3个不同浓度梯度:N30(30 mL/L),N50(50 mL/L)和N100(100 mL/L)生物醋液溶液,另设叶面肥对照(N∶P∶K=11∶4∶9,添加适量微量元素,喷施浓度为0.5%)和清水对照(CK),每个处理3次重复。叶面喷施选择在晴朗天气时下午16:00以后进行,每隔15 d喷施一次(喷施后如逢下雨要补喷)。
1.2.2 养分含量测定
试验前分析测定生物醋液的pH值、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)、锰(Mn)、硼(B)各营养元素含量。
1.2.3 形态指标调查
每个处理选择15株挂牌并编号,试验前进行一次调查,试验期间每隔30 d测定形态指标(叶片数、分枝数、苗高、地径),记录好数据。
1.2.4 数据处理
所测不同时间段形态指标调查数据和养分数据用软件SPSS进行统计分析。
从对生物醋液的养分含量分析结果来看(表1),溶液pH值为7.70,偏中性;氮和磷元素含量均较高,分别为3.12g/L和3.58 g/L,高于普通0.5%浓度叶面肥中氮磷元素含量。钾含量较低,对于苗期叶面喷施来说,低钾对幼苗生长无影响。微量元素中,钙镁铜锌铁元素含量较少,其中铜元素含量接近零水平;硼和锰含量较高。
表1 生物醋液各养分含量Table 1Nutrient analysis results of pyroligneous solution
由表2可以看出,用生物醋液喷施油茶幼苗的前2个月,叶片萌发量与对照相比无显著区别,且N30,N50和N1003个处理的叶片增长量均低于叶面肥处理。在处理进行2个月后,各个处理叶片生长量均有显著提高,3个不同浓度生物醋液处理叶片增长量均高于对照,且叶面肥处理的叶片增长量最高。喷施处理90 d时, 3个不同浓度生物醋液处理与叶面肥处理相比,N30和N100与叶面肥处理之间表现出显著差异,与对照之间无显著差异,N50与叶面肥处理之间差异不显著;喷施处理 120 d时,N50(50 mL/L),N100(100 mL/L)和叶面肥处理与对照差异极显著,处理1与对照无明显差异;从叶片净增量来看,叶面肥处理>N50>N100>N30>CK,N50和叶面肥处理叶片净增量平均值分别为9.42和9.56,与对照之间差异显著,N30和N100与对照之间无明显差异。结果表明,用生物醋液喷施油茶幼苗能够促进其叶片生长,且浓度为50 mL/L效果较好,具有叶面肥的效果。
表2 生物醋液对油茶幼苗叶片生长量的影响†Table 2Effect of of pyroligneous solutionon Camellia oleifera seedling leaf growth 片
从表3可看出,通过喷施不同浓度生物醋液,油茶幼苗的苗高生长量高于清水对照,但均低于叶面肥处理;苗高净增量依次为叶面肥>N50>N100>N30>CK;表3方差分析数据也表明,叶面肥处理对促进油茶幼苗高生长有明显效果,3个不同浓度生物醋液处理与清水对照相比,苗高生长量未达到显著水平,处理之间差异亦不显著。因此,浓度为30~100 mL/L生物醋液对油茶幼苗的高生长有一定的促进作用,推测浓度提高效果会更明显。
表3 生物醋液对用茶幼苗苗高的影响Table 3Effect of of pyroligneous solution on Camellia oleifera seedling height growth cm
从表4来看,3个不同浓度生物醋液处理油茶幼苗地径生长量均高于清水对照,且处理2明显高于叶面肥对照;表4中,地径净增量为N30>N100>N50>叶面肥处理>CK,方差分析结果表明,3个不同浓度生物醋液处理油茶地径净增量与清水对照之间存在显著差异,且高于叶面肥处理。因此,适宜浓度的生物醋液对促进油茶幼苗茎的粗生长有较好的效果。
表4 生物醋液对用茶幼苗地径的影响Table 4 Effect of of pyroligneous solution on Camellia oleifera seedling ground diameter growth mm
(1)生物醋液养分分析结果表明,其氮和磷元素含量较高,分别为3.12g/L和3.58 g/L,适宜作为油茶苗期叶面肥进行喷施。
(2)3种不同浓度的生物醋液处理对油茶幼苗叶片数、苗高、地径等的生长均高于对照水平,因此,生物醋液对促进油茶幼苗营养生长具有良好效果。其中,本试验以浓度为50 mL/L生物醋液溶液效果最佳,与叶面肥处理之间无显著差异。
(3)3种不同浓度生物醋液对油茶幼苗的生长都有良好的促进作用,尤其是对幼苗地径的生长,与叶面肥和清水对照之间都有显著差异,在培育油茶优质壮苗的生产实践中应用前景广阔。但是,3种不同浓度生物醋液处理对油茶幼苗叶片数、苗高生长的促进效果都略低于叶面肥对照,可能的原因有:一是由于油茶喜偏酸性土壤,而生物醋液pH测定值为7.7,下一步试验可考虑调节降低pH值,使溶液呈弱酸性,更利于油茶叶片吸收利用;二是3种浓度生物醋液均偏低,大量元素氮和磷低于叶面肥中其含量;因此,可考虑适当提高生物醋液浓度对油茶幼苗的生长更为有利;三是可在原有生物醋液的基础上添加适量微量元素,补充钙镁铜锌铁元素的含量。生物醋液的成分和养分含量具有地方特色,原料和产地不同,其成分和营养元素含量有很大差别。因此,应重点开发本地生物醋液,找出合适的配比,应用于生产实践。
[1] 潘静霞, 曹福亮, 汪贵斌, 等. 银杏木醋液对作物种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 种子, 2010, 29(2): 39-44.
[2] 贺心燕. 生物质热解液化的研究进展[J]. 维素科学与技术,2010, 18(1): 62-67.
[3] 石起增, 雷军锋, 吴泽辉. 苹果木木醋液的有机成份分析[J].分析实验室, 2008, 27(10): 70-72.
[4] 徐社阳, 陈就记, 曹德榕. 木醋液的成分分析[J]. 广州化学,2006, 31(3): 28-31.
[5] 周建斌, 张合玲, 叶汉玲, 等. 几种秸秆醋液组分中活性物质的分析[J]. 生物质化学工程, 2009, 43(2): 34-37.
[6] 王汉坤, 余雁, 江泽慧, 等. 精制竹醋液指标间关系及产品质量判别分析[J]. 中南林业科技大学学报,2012,32(6):180-183.
[7] 鲁京兰, 申凤善, 李太元, 等. 木醋液的提取及其抑菌效果[J]. 延边大学农学学报, 2002, 24(1): 30-33.
[8] 李太元, 田广燕, 王浩然, 等. 木醋液抑菌效果的观查[J]. 延边大学农学学报, 2005, 27(1): 17-20.
[9] 闫 钰, 陆鑫达, 李恋卿, 等. 秸秆热裂解木醋液成分及其对辣椒生长及品质的影响[J]. 南京农业大学学报, 2011, 34(5):58-62.
[10] 陈 杰, 周胜军, 戴丹丽, 等. 木醋液对营养液栽培生菜光合作用及养分吸收的影响[J]. 上海交通大学学报, 2005, 23(3):249-252.
[11] 邹小明, 刘 强, 肖春玲, 等. 竹醋液对土壤微生物及酶活性的影响[J]. 土壤通报, 2010(1): 64-67.
[12] 魏泉源, 刘广青, 魏晓明, 等. 木醋液作为叶肥施用对芹菜产量及品质的影响[J]. 中国农业大学学报, 2009, 14(1): 89-92.
[13] 张 琳, 董 琳, 王甲辰, 等. 木醋液作为叶面施用对西红柿长势及品质的影响[J]. 北京农业, 2010(30): 58-62.
[14] 于学军, 杨国亭, 郭兴顺. 木醋液在林业育苗上的应用研究[J]. 防护林科技, 2005(1): 38-39.
[15] 王小东, 周文才, 王小平. 秸秆醋液对油茶幼苗生长的影响[J]. 江西林业科技, 2009(5): 10-11.
[16] 周国英, 宋光桃, 李 河. 油茶病虫害防治现状及应对措施[J].中南林业科技大学学报, 2007, 27(6): 179-182.
[17] 邓小军, 周国英, 刘君昂, 等. 湖南油茶林丛枝菌根真菌多样性及其群落结构特征[J]. 中南林业科技大学学报, 2011,31(10): 38-42.
[18] 张齐全, 周建斌, 倪传根, 等. 用农作物秸秆制取秸秆炭和秸秆醋液的方法[P].中国, 200410014451.7.
Application of pyroligneous solution in Camellia oleifera seedling
TANG Jian1,2,3, HE Ying-hui1,2,3, HUANG Cai-li4, QIN Qi-yun1,2,3, SONG Xian-cong1,2,3, DENG Xiao-jun1,2,3
(1.Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute, Nanning 530002, Guangxi, China; 2. Key Laboratory of Central South Fast-growing Timber Cultivation of Forestry Ministry of China, Nanning 530002, Guangxi, China; 3.Guangxi Key Laboratory of Superior Timber Trees Resource Cultivation, Nanning 530002, Guangxi, China; 4. Guangxi Paiyangshan State Forest Farm, Chongzuo 5325000, Guangxi, China)
First of all, the contents of nutrient elements in the pyroligneous solution were determined. Then, through spraying different concentrations of pyroligneous solution in Camellia oleifera seedling, the effect of application of pyroligneous solution on Camellia oleifera seedling growth was studied, by taking foliar fertilizer and watering as the control. The results show that the contents of nutrient elements N and P (respectively, 3.12g•L-1and 3.58 g•L-1) of pyroligneous solution were higher enough to use as foliar fertilizer; spraying pyroligneous solution is a good way in promoting the growth of the leaves, seedling height, ground diameter of Camellia oleifera seedling, the concentration of 50 mL/L of pyroligneous solution worked best among the three different concentrations. Therefore, the suitable concentration of pyroligneous solution can effectively promote the seedling growth of Camellia oleifera, pyroligneous solution has broad application prospects in the production of cultivation high quality seedlings of Camellia oleifera.
pyroligneous solution; Camellia oleifera seedlings; foliar fertilizer
S794.4
A
1673-923X(2012)09-0024-04
2012-06-20
广西引进院士顾问团项目(林科201101号);广西科技研究与技术开发计划项目(桂科攻10100012-1A)
唐 健(1980-),男,广西桂林人,高级工程师,博士,研究方向为植物营养与土壤化学;E-mail:21712104@qq.com
[本文编校:吴 毅]