潘玉蕊 郑凤萍 陈林 张良 达布希拉图
摘要:以烟草为试验材料,通过田间小区试验,研究了烟草专用炭基缓释肥配施竹醋液和木醋液时烟草农艺性状、产量、品质及土壤养分的影响。研究结果表明:施用木醋液和竹醋液均降低了烟草的产量和产值,但能增加烟草的株高、叶面积、叶面积系数,改善烟叶品质,提高土壤有机质含量、有效磷含量,且木醋液作用效果比较显著。因此在实际的生产应用中,应根据目的,因材而定,使木醋液发挥其最大的利用价值。
关键词:木醋液;竹醋液;烟草;品质;养分
中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2018)11-0029-04
1 引言
木醋液又名植物酸、生物質热解液,是木材等生物质经干馏操作导出的蒸汽冷凝后得到的一种黑褐色液体[1]。木醋液的成分比较复杂,尉芹[2]等利用气相色谱一质谱(GC-MS)分析表明,温度段为150℃~310℃的木醋液中含有约43种化合物,其中主要成分为酸类、酚类、酮类、醛类和杂环化合物等。翟梅枝[3]等用GC-MS技术分析玉米芯木醋液、松塔木醋液和核桃枝木醋液的化学成分。结果表明,3种木醋液主要由酸类、酚类、酮类和醛类物质组成,醇类和酯类等含量较少。且不同原料的木醋液,其化学成分存在差异,作用效果也存在差异。木醋液的来源分布广泛易得且成本低,树干、树枝、果核、果壳、玉米芯、木屑、秸秆等农林业加工废弃物均可用来提取木醋液[4]。因生产工艺简单,安全无污染,使得木醋液在国外的生产生活中被广泛运用在农业[5]、医疗、食品、卫生、洗化等领域,在国内则大部分应用于农业[6]。
在农业生产中,木醋液有促进改良土壤、提质增效、杀毒灭菌[7]、预防病虫害等作用。潘洁[8]等通过田间小区试验得出:土壤灌溉木醋液可提高土壤碱解氮、有机质、速效钾、有效磷含量,显著提高番茄株高、增加产量,提高番茄可溶性糖含量和Vc含量。邵惠芳[9]等结果表明:施用木醋液可以改善烟叶品质,提高烟叶产量,防治烟草病害,降低其发病率。木醋液还能够促进棉花种子萌发,增加果枝台数,提高棉花的纤维品质,增加单铃重和总铃数,最终对棉花产量有一定的增产作用[10]。此外,木醋液还具有良好的杀毒灭菌的作用,能够显著抑制桃黑根霉菌落[11]、马铃薯晚疫病菌[12]、炭疽病病原菌[13],具有良好的抑菌稳定性[14]。木醋液对根结线虫2龄幼虫有抑制作用,对石榴根结线虫病和番茄根结线虫病有防治效果[15],对苹果腐烂病、水稻立枯病、西瓜枯萎病和黄瓜霜霉病具有良好的防治作用[16],并且能够抗真菌,具有抗蛀虫[17]活性和杀白蚁活性[18]。本文以烟草为试验对象,探究用烟杆和竹子两种不同材料生产的木醋液对烟草生长和土壤养分的影响,为探究木醋液的作用效果提供理论基础,为烟草的田间生产提供优质的生产技术。
2 材料与方法
2.1 试验时间和地点
研究田间试验于2014年5~10月,在云南省楚雄州姚安(东经101°10′,北纬25°60′,海拔1870m)的大田进行,属北亚热带低纬高原季风气候,冬春两季干旱少雨,夏秋凉爽潮湿多雨,土壤类型为水稻土,质地为壤土。试验前土壤基本性质为pH值:5.84,有机质:31.90g/kg、碱解氮:139.65mg/kg、有效磷:10.40mg/kg、速效钾:174.59mg/kg。
2.2 试验材料
烤烟品种为K326;烟草专用炭醋缓释肥((N:P2O5:K2O=10:10:20;含生物质炭30%)、木醋液(烟草秸秆500℃热解,产生的蒸汽冷凝,静置,去掉焦油后所得的清澈液体,pH值2.8)、竹醋液(制作竹炭过程中将所产生的烟雾收集起来,经冷却装置冷凝、存放、精制后获得的一种淡黄褐色弱酸性液体)。
2.3 试验设计
亩施用氮、磷、钾的比例1:1:2。试验采用单因子完全随机区组设计,共设置3个处理,处理TC:炭基肥;处理TZ:炭基肥+根灌竹醋液;处理TM:炭基肥+根灌木醋液,每个处理3次重复,共9个小区。每个小区栽烟60株。
2.4 试验方法
烤烟于4月下旬移栽,苗龄为2个月,统一移栽时间,移栽方式为明水深栽,每穴浇水1.5kg;行距120cm,株距50cm,开始条施炭基肥,然后根灌100倍500mL竹醋液或是木醋液。打顶时间为中心花开时,统一去掉下部2片脚叶,留叶数22片;其它大田管理按当地优质烟叶生产技术方案进行,加强病虫害防治,采收时坚持成熟采收、不成熟不采收的原则。
2.5 样品的采集及测定方法
2.5.1 农艺性状的测定
在旺长期、打顶前一天和下部叶采烤前一天,每个处理选有代表性的烟株5株,测定全株株高、茎围、叶片数、茎围和叶长、叶宽并计算田间叶面积系数。
2.5.2 产质量测定
烟叶烘烤后按国标分级,计算各亩产量、产值、均价及上等烟比例、中等烟比例,每小区选取除杂色烟以外的下部叶、中部叶和上部叶,测定内在化学品质。
2.5.3 土壤样品的采集及测定方法
在理墒后采集试验田土壤样品,采用5点取样法,每点取0~20cm土层土样0.5~1.0kg,合并各点样品,混匀后,用四分法缩减样品,最终留土样1.0kg,并采取跟踪取样方式每隔45d左右取样一次。测定项目为pH值、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾等。
2.6 数据处理
主要采用Excel2007软件进行分析,数据统计差异显著性(P<0.05水平的One-way ANOVA单因素检验分析)和相关性采用SPSS19.0软件。
3 结果与分析
3.1 两种木醋液对烟草农艺性状的影响
3.1.1 两种木醋液对烟草株高的影响
由图1可知,与CK相比,处理MC和ZC均能增加烟草旺长期的株高,且MC(木醋液)作用效果最好,差异显著。木醋液和竹醋液均能增加烟草采烤前的株高,但差异不显著。所以施用木醋液和竹醋液能够增加烟草旺长期和采烤前的株高,木醋液的作用效果最好。
3.1.2 两种木醋液对烟草叶片数的影响
图2可知,处理ZC和MC对烟草旺长期和采烤前的叶片数的作用效果差异不显著,说明木醋液和竹醋液对烟草旺长期和采烤前的叶片数没有影响。
3.1.3 两种木醋液对烟草单株叶面积的影响
由图3可知,对于旺長期,处理ZC和MC均能显著增加烟草单株叶面积,处理间差异不显著;处理ZC和MC均能增加烟草采烤前单株叶面积,且作用效果为MC>ZC>CK ,且处理间差异显著。综合比较,木醋液对增加烟草单株叶面积的作用效果最显著。
3.1.4 两种木醋液对烟草田间叶面积系数的影响
由图可知,对于旺长期,处理ZC和MC均能显著增加烟草田间叶面积系数,处理间差异不显著;处理ZC和MC均能增加烟草采烤前田间叶面积系数,且作用效果为MC>ZC>CK,且处理间差异显著。综合比较,木醋液对增加烟草田间叶面积系数的作用效果最显著。
3.2 两种木醋液对不同时期烟草土壤常规五项的影响
表1可知,在移栽后45d,两种木醋液对土壤pH值没有显著影响,均能增加土壤中碱解氮、有效磷和速效钾含量,ZC处理能够显著增加土壤中有机质含量,而MC处理会降低土壤中有机质含量,但作用效果不显著。移栽后90d时,除MC处理有效磷含量较CK降低外,其他指标变化趋势与移栽后45d基本相同。
3.3 两种木醋液对烟草产量品质的影响
由表2可知,施用ZC和MC均能够提高烟草的均价,但会降低烟草的产量,作用效果为CK>MC>ZC,因而降低烟草的产值。
由图5可知,两种木醋液均能增加烟草上等烟和中上等烟的比率,ZC处理能够显著增加烟草上等烟比例,MC处理与CK处理相比,上等烟没有差异。ZC处理和MC处理均能显著增加烟草上中等烟比率,其中MC处理效果好。综上所述,两种木醋液均能提高烟草品质,且ZC作用效果较好。
由表3结合表4、5、6可知,3个处理的总糖和还原糖均高于优质烟叶的含量范围,烟碱、总氮、氯、钾含量均在优质烟草的标准范围之内。且各处理间差异不显著。所以,两种木醋液对烟草的内在化学品质无显著应用影响。
4 讨论
前人研究表明,不同施用方式和不同浓度木醋液的作用效果不同,叶面喷施和灌根方式给予木醋液都能促进烟叶株生长发育,以灌根方式的效果最佳[19]。叶面喷施对猕猴桃和辣椒有提质增产的效果[20,21]。对本试验采取100倍浓度的木醋液和竹醋液进行根灌,结果表明:灌施一定量的木醋液,对土壤的性质会产生一定的影响,会增加土壤速效养分的含量,增强土壤肥力。与蔺海红[22]等研究结果一致。在旺长期时进行根灌对株高、单株叶面积以及田间叶面积系数的促进效果显著,对烟株的叶片数作用效果不显著。但是到采烤前期,烤烟的株高与叶片数没有显著差异,单数叶面积和田间叶面积系数差异性差异显著。但两只木醋液均会降低烟草产量,其可能的原因是:①施用的木醋液浓度过高,使其虽然在前期改善了烟草的农艺性状,但总体来讲对植物生长有抑制作用。②施用量较少。木醋液对作物有双重作用,施用的浓度和施用量等因素都会影响其对作物的作用效果。木醋液本身显酸性,灌施木醋液后对土壤酸碱性、盐分的溶解性以及土壤结构等均有一定影响。张琳[23]等对西红柿的研究结果证明,木醋液对作物有促进和抑制双重作用,李忠徽[24]等研究证明,根灌高浓度的木醋液会对辣椒产生毒害作用。
5 结论
本试验以烟草为试验对象,研究了根灌稀释100倍的木醋液和竹醋液对烟草农艺性状、经济形状、品质及土壤养分的影响,研究结果表明:根灌木醋液和竹醋液对烟草的株高、叶片数等农艺性状起到促进作用,还能在相同产量下,提高烤烟的上等烟和上中等烟比率,但对烟草的内在化学品质没有显著影响。但会降低烟草的产量,导致产值降低。增加了土壤的水解性氮、速效钾、有效磷含量,增加土壤有机质的含量,改善土壤肥力。对于烟草的农艺性状,木醋液的促进作用较好,对于提高上等烟和上中等烟的比率及土壤养分则竹醋液的作用效果优于木醋液。
参考文献:
[1]王玉,王小东,黄慧.木醋液的研究进展[J].安徽林业科技,2015(5):12~15.
[2]尉芹,马希汉,朱卫红,等.不同温度段苹果枝木醋液化学组成、抑菌及抗氧化活性比较[J].林业科学,2009(12):16~21.
[3]翟梅枝,何文君,王磊,等.3种木醋液化学成分与抑菌活性研究[J].西北植物学报,2010(6):1247~1252.
[4]刘长风,李敏,高品一,等.木醋液的来源、成分及其应用研究进展[J].中国农学通报,2016(1):28~32.
[5]平安,杨国亭,于学军.木醋液在农业上的应用研究进展[J].中国农学通报,2009(19):244~247.
[6]王海英,杨国亭,周丹,等.木醋液研究现状及其综合利用[J].东北林业大学学报,2004,35(5):54~57.
[7]崔义,王海英,胡佳艺,等.松针提取物的GC-MS分析及其复配剂对榆紫叶甲的毒杀效果[J].生物质化学工程,2017(5):7~14.
[8]潘洁,肖辉,程文娟,等.木醋液土壤灌概对土壤养分、番茄产量及品质的影响[J].中国土壤与肥料,2016(2):61~64,77.
[9]邵惠芳,张慢慢,刘国庆,等.木醋液对烤烟品质和抗病性的影响[J].中国农业科技导报,2015(6):102~110.
[10]荆立奇,马富裕.木醋液对棉花生长及产量的影响研究[J].新疆农垦科技,2016(1):41~43.
[11]薛桂新,黄世臣,宋益冬.木醋液对桃黑根霉抑菌作用和对久保桃保鲜效果的研究[J].延边大学农学学报,2013(2):123~130.
[12]马骏,刘霞,王洪洋,等.木醋液对马铃薯晚疫病菌的抑制作用[J].中国马铃薯,2011(5);306~308.
[13]刘勇,何华平,龚林忠,等桃炭疽病病原鉴定及木醋液防治研究[J].湖北农业科学,2014(24):6002~6006.
[14]易允喻,马希汉,赵忠,等.苦杏壳木醋液最小抑菌浓度及其抑菌活性的稳定性[J].西北林学院学报,2014,29(6):127~131.
[15]李维蛟,李强,胡先奇.木醋液的杀线活性及对根结线虫病的防治效果研究[J].中国农业科学,2009(11);4120~4126.
[16]全顺子,李宗铁,俞德天,等.应用木醋液防治病害研究[J].延边农学院学报,1994(2):113~116+125.
[17]Oramahi,H.A.,Yoshimura,T.,Diba,F.et al.J Wood Sci(2013)59:344~350.
[18]Yatagai,M.,Nishimoto,M.,Hori,K.et al.J Wood Sci(2002)48:338~342.
[19]王坤,朴锦,具红光.木醋液对茅苍术生长发育的影响[J].安徽农业科学,2013(28):11333~11335.
[20]姚玲,王东东,谢民争,等.施用木醋液对猕猴桃品质的影响研究[J].陕西农业科学2014,60(9):19~21.
[21]闫钰,陆鑫达,李恋卿,等.秸稈热裂解木醋液成分及其对辣椒生长及品质影响[J].南京农业大学学报,2011,34( 5):58~62.
[22]蔺海红,付琳琳,李恋卿,等.生物质炭对土壤特性及葡萄幼苗植株生长的影响[J].中国农学通报,2013(28):195~200.
[23]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.
[24]李忠徽,王旭东.灌施木醋液对土壤性质和植物生长的影响[J].植物营养与肥料学报,2014(2):510~516.