木材热处理废弃液对草莓生长促进作用的研究

郑佳慧，吕云琳，孙蒙蒙，丛 维，刘艳梅

（北京林业大学 生物科学与技术学院，北京 100083）

木材热处理废弃液对草莓生长促进作用的研究

郑佳慧，吕云琳，孙蒙蒙，丛 维，刘艳梅*

（北京林业大学 生物科学与技术学院，北京 100083）

在木材热处理过程中，收集150、250℃下产生的前馏液和600℃下的木醋液，分别稀释成不同倍数（100、800、1 500倍），作为草莓灌根肥，通过测定草莓的光合特性、叶绿素含量、叶片面积，研究木材加工废弃液对草莓生长的影响。结果表明，不同温度下的前馏液和木醋液对草莓叶片的生长指标均有促进作用；前馏液的制备温度、稀释倍数及其互作对草莓的净光合速率、叶片面积的影响显著或极显著，但对草莓的叶绿素含量的影响并不显著；木醋液在高浓度下对植物生长有着一定的抑制作用；250℃下的前馏液高浓度处理组的各项指标较150℃、低浓度效果更加明显。

木材热处理废弃液（前馏液）；草莓；光合特性；叶绿素含量；叶片面积

随着农林无公害生产和有机化栽培技术的发展，植源生物肥应用于促进农作物生长已经成为一项重要的技术实践，充分利用废弃植物资源已经成为世界大趋势，为发展有机生态农牧业和走可持续发展之路提供了有力的基础保证[1]。草莓（Fragaria×ananassa）是蔷薇科植物，我国各地都有种植，是主要的浆果类水果，果色鲜红，柔软多汁，甜酸可口，有很高的营养价值和食疗作用[2]。如今，随着社会的发展，草莓的品质、安全越来越受到消费者的关心[3]，近年来，国内外在提高草莓品质、提高食品安全等方面开展了研究[4]。木醋液是将木材及木材加工剩余物碳化或干馏过程中产生的烟气，经冷凝回收分离获得的有机混合物，含有酸、醇、酚、酯、羰基类及呋喃类等约500 种有机成分[5]，被广泛用于农业、医药、保健品方面等多个行业[6~7]。许淑琼等[8]的研究表明，木醋液能够有效促进植物生长，为林产品加工废弃物的开发利用提供了一定的理论依据。基于原料种类、采集温度的不同各组分的数量和比例关系有一定差异[9]，但是关于不同温度段馏分出的废弃液对农作物的作用效果的研究报道尚不多见。本试验收集不同温度和不同浓度的落叶松（Larix gmelinii）热处理废弃液（以下简称：前馏液）作为草莓的灌根肥[10]，草莓品种选用根系生长能力和吸收能力强，休眠浅的红颜。通过对浆果类植物草莓的生长是否存在促进作用开展研究，旨在开发一种基于农林废弃液的植源生物肥，有效提升农产品的产量和品质，并探索解决林产品加工废弃液和农林剩余物增值利用和减少污染的新途径，实现绿色循环的农林经济模式，从源头减少农药和化肥大量使用引起的土壤板结和食品残留问题。

1 材料与方法

1.1 试验设计

于2012年8月27日，将脱毒草莓苗移植在温室棚内（温度25℃，湿度50%），行距20 cm，株距15 cm，每垄1.96 m2，98株每垄。

炭化落叶松木材，在150℃、250℃下收集前馏液，在600℃下收集木醋液。将所获得的3种液体分别稀释100、800、1 500倍，共计9个实验组（表示形式为：制备温度×稀释倍数）。

于2012年10月6日，对草莓按照完全随机化设计，采用灌根的方法，重复3次施加以上不同稀释倍数的前馏液和木醋液，以后每10 d施用1次，用量均为10 L/垄。设置空白对照组，施加等量的水，其他管理方式与实验组相同。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 草莓光合特性的测定 2012年11月底（速生期），使用LI-6400XT便携式光合作用测定仪（选择红蓝光源）在天气晴朗的9:30-11:30，每半小时测量一次成熟草莓活体叶片的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）[11]，共测量3次。

1.2.2 叶绿素含量的测定 2012年11月底（速生期），每个处理组和空白组各随机抽取3株，使用SPAD-502叶绿素仪对叶绿素含量进行测定。

1.2.3 测量草莓叶片面积 草莓生长后期，每个处理组和空白组各随机抽取3株，固定位置取样，使用比重法，计算叶片面积。

1.3 数据分析

试验数据采用Excel 2003、SPSS18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 前馏液、木醋液对草莓光合特性的影响

不同温度和浓度的前馏液对草莓光合特性都有影响。方差分析不同制备温度、稀释倍数下的前馏液和木醋液对净光合作用速率的影响（表1）。结果表明，制备温度的F = 15.900，P = 0.000 < 0.01，稀释倍数的F = 0.790，P = 0.467 > 0.05，制备温度和稀释倍数的互作F = 3.986，P = 0.015 < 0.05，说明制备温度及其与稀释倍数互作对草莓的净光合作用有极其显著或显著的影响。

对各实验组样本的净光合作用速率进行多重比较（表 2），250℃下收集的前馏液和木醋液均较 ck有显著差异，而250℃下收集的前馏液高浓度（稀释100、800倍）处理实验组、木醋液低浓度（稀释1 500倍）处理组效果最显著。

表1 不同制备温度、稀释倍数的前馏液和木醋液对草莓净光合速率影响结果的方差分析Table 1 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on Pn of strawberry

表2 不同制备温度、稀释倍数的前馏液和木醋液对草莓净光合速率影响结果的多重比较Table 2 Multiple comparisons on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on Pn of strawberry

2.2 前馏液、木醋液对草莓叶绿素含量的影响

不同温度下的前馏液和木醋液对草莓叶绿素含量都有影响（表3）。其中以150×800、250×100和木醋液×800效果最佳，较ck组叶绿素含量高。

方差分析不同制备温度、稀释倍数下的前馏液和木醋液对叶绿素含量的影响（表4），制备温度的F = 0.962，P = 0.399 > 0.05，稀释倍数的F = 2.109，P = 0.148 > 0.05，制备温度和稀释倍数的互作F = 1.435， P = 0.259 > 0.05，表明制备温度、稀释倍数、及其互作对草莓的叶绿素含量并没有显著的影响。

表3 不同前馏液和木醋液对草莓叶绿素含量的影响Table 3 Effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on chlorophyll content of strawberry

表4 不同制备温度、稀释倍数下的前馏液和木醋液对叶绿素含量影响的方差分析Table 4 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on chlorophyll content of strawberry

2.3 前馏液、木醋液对草莓叶片面积的影响

不同温度下的前馏液和木醋液对草莓叶片面积都有影响。最小值出现在木醋液×100处理组。方差分析不同制备温度、稀释倍数下的馏液影响叶片面积进行方差分析（表5），制备温度的F = 5.164，P = 0.016 < 0.05，稀释倍数的F = 2.870，P = 0.080 > 0.05，制备温度和稀释倍数的互作F = 4.103，P = 0.014 < 0.05，表明制备温度、及其与稀释倍数互作对草莓的叶片面积有显著的影响。

表5 不同制备温度、稀释倍数的前馏液和木醋液对草莓叶片面积影响的方差分析Table 5 ANOVA on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on leaf area of strawberry

对各实验组样本的叶片面积进行多重比较（表6），前馏液150℃高浓度（稀释100 倍）处理组、250℃高浓度（稀释100、800倍）处理组和木醋液×800处理组较木醋液×100处理的处理组均有着显著差别。特别是250℃×100处理组前馏液对草莓叶片面积的促进效果显著，其次为木醋液×800处理组叶面积整体较大。

表6 不同制备温度、稀释倍数的前馏液和木醋液试验叶片面积结果的多重比较Table 6 Multiple comparisons on effect of pyroligneous acid collected at different temperature with different fold on leaf area of strawberry

3 结论与讨论

（1）不同温度下落叶松热处理的前馏液和木醋液对草莓叶片的生长指标都有促进作用，和杨国亭[12]等关于木醋液作为植物生长调节剂的研究结果一致。

（2）双因素重复分析数据的结果证明，前馏液的制备温度、稀释倍数及其互作对草莓的净光合速率、叶片面积的影响均为显著或极显著，但对草莓的叶绿素含量的影响并不显著。说明前馏液促进草莓的生长表现为提高光合速率和增大叶面积。

（3）木醋液稀释100倍的情况下各项实验指标均较小，说明木醋液在高浓度下对植物生长有着一定的抑制作用，验证了史咏竹[13]等关于木醋液在农业生产上的进展的总结。

（4）250℃下的前馏液高浓度（稀释100倍）处理组的各项指标较150℃、低浓度（稀释1 500倍）效果更加明显，说明前馏液对促进草莓生长的作用效果与其中的某些有效成分及其含量有着重要的关系。

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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

郑佳慧（1992-），女，天津人；*通讯作者。