木醋液对水培油菜产量、品质和养分吸收的影响

薛彤昕，刘耕苑，孟会生，洪坚平，袁文婷，黄冠树

（山西农业大学资源环境学院，山西太谷030801）

木醋液是农林剩余物在碳化过程中产生的烟气经冷凝回收分离后获得的褐色的酸性有机混合物[1-2]，其成分复杂，含有多种有机化合物，其中，50%以上为有机酸，还含有K、Ca、Mg、Zn、Mn、Fe 等微量元素[3-4]。木醋液以天然植物为原料，原料来源广泛，生产成本低，绿色无污染，在种植业、畜牧业、工业、食品加工业和医药业等领域被广泛使用[4-5]。

目前，木醋液在农业应用方面的研究主要集中于土壤和叶面喷施方面，对水培作物产量、品质影响方面的研究报道很少。胡春花等[6]通过田间小区试验研究连续施入木醋液对青梗菜产量的影响，结果表明，施入木醋液可以使青梗菜增产13.4%～21.7%。周超等[7]研究结果表明，木醋液能够促进西瓜可溶性蛋白、维生素C 及可溶性总糖含量的积累，可以明显提高西瓜品质。常青等[8]研究发现，灌施适宜浓度的木醋液能增加茄子叶片的叶绿素含量，提高根系活力，利于茄子的生长发育。与土壤栽培不同，水培能够排除土壤和微生物的影响，使植物能够更好地吸收养分[9]。

本试验通过研究水培中添加不同浓度木醋液对油菜产量、品质及养分吸收的影响，旨在筛选出营养液中适宜的木醋液浓度，为木醋液在无土栽培上的应用提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试油菜品种为绿锦一号，为优良品种。

供试木醋液由玉米秸秆在制备生物炭过程中冷凝产生，由山西农友肥料科技有限公司生产提供，其理化性质为：pH 值4.18，有机碳含量33.59 g/L，N2.42 g/L，P2O50.51 g/L，K2O 0.02 g/L。供试水源为太谷县自来水。

供试营养液以改良Hoagland 配方[10]和通用微量元素配方为基础。大量元素含量为：Ca（NO3）2·4H2O 950 mg/L，KNO3610 mg/L，KH2PO4136 mg/L，MgSO4493 mg/L；微量元素含量为：EDTA-Na2Fe 32.55 mg/L，H3BO32.86 mg/L，MnSO4·4H2O 2.13 mg/L，ZnSO4·7H2O 0.22 mg/L，CuSO4·5H2O 0.05 mg/L，（NH4）6MoO24·4H2O 0.025 mg/L。

1.2 试验设计

水培试验于2018 年4—5 月在山西农业大学资源环境学院试验站温室大棚进行。采用完全随机设计，以基础营养液为对照（CK），在基础营养液中添加不同量的木醋液：稀释1 500 倍、稀释1 000 倍、稀释750 倍和稀释500 倍，共5 个处理，每个处理设3 个重复。4 月18 日将9 株油菜幼苗定植于9 L水培箱（长40 cm，宽20 cm，高15 cm）中，5 月6 日收获油菜后测定相应指标。栽培期间每天向营养液充氧8～10 h。每隔7～10 d 更换一次营养液。

1.3 测定项目及方法

根系活力采用α-萘胺氧化法[11]测定；硝酸盐采用水杨酸-硫酸比色法[11]测定；还原糖采用3，5-二硝基水杨酸法[11]测定；叶绿素采用丙酮乙醇混合法[11]测定；维生素C 采用紫外快速测定法[12]测定。

1.4 数据处理

采用SPSS 软件结合Microsoft Excel 对试验数据进行整理，然后对结果进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度木醋液处理对水培油菜鲜质量、根质量的影响

从表1 可以看出，不同浓度木醋液处理的油菜叶质量都显著高于CK，其中，木醋液稀释750 倍处理的油菜叶质量分别比CK、稀释1 500 倍和稀释500 倍处理显著提高了28.4%，11.7%和10.3%；稀释1 000 倍和稀释750 倍处理之间差异不显著。稀释750 倍、稀释500 倍处理的油菜根质量之间差异不显著，但均显著高于CK、稀释1 500 倍和稀释1 000 倍处理；而稀释1 500 倍和稀释1 000 倍处理的油菜根质量与CK 之间差异不显著。CK、稀释1 500 倍、稀释1 000 倍、稀释750 倍和稀释500 倍处理油菜的根冠比分别为0.042 5，0.035 1，0.033 6，0.048 7，0.059 4，其中，稀释750 倍处理的根冠比最低，有利于油菜叶片的生长。

表1 木醋液对水培油菜叶质量、根质量的影响 g/株

2.2 不同浓度木醋液对水培油菜根系活力及叶绿素、还原糖、Vc 含量的影响

表2 木醋液对水培油菜根系活力和叶绿素、还原糖、Vc 含量的影响

从表2 可以看出，与CK 相比，木醋液处理的油菜根系活力、叶绿素、还原糖和Vc 含量均有所提高。其中，稀释750 倍处理的油菜根系活力和叶绿素含量均达到最高，且与CK、稀释1 500 倍、稀释500 倍处理相比差异显著，而CK 与稀释1 500 倍和稀释500 倍处理间差异不显著，稀释750 倍和稀释1 000 倍处理间差异不显著；稀释1 000 倍、稀释750 倍处理的还原糖含量与CK、稀释1 500 倍处理之间差异显著，稀释1 000 倍和稀释750 倍处理分别比CK 提高了89.5%和54.0%，稀释500 倍处理的油菜还原糖含量与其他处理的差异均不显著；各木醋液处理之间的Vc 含量差异均不显著，但均比CK 显著提高，木醋液稀释1 000 倍处理的Vc 含量最高，比CK 提高了23.5%。

2.3 不同浓度木醋液对水培油菜硝酸盐含量的影响

由表3 可知，与CK 相比，各木醋液处理的油菜叶片硝酸盐含量显著降低，其中，稀释500 倍处理比CK 降低了33.6%，稀释750 倍、稀释500 倍之间差异不显著，但与稀释1 500 倍、稀释1 000 倍处理均有显著差异；稀释750 倍、稀释500 倍处理间油菜叶柄硝酸盐含量差异不显著，但均与CK 间有显著差异，分别比CK 降低了20.9%，28.3%，稀释1 500 倍、稀释1 000 倍处理与CK 之间差异不显著，稀释1 000 倍和稀释750 倍之间差异不显著；CK、稀释1 500 倍、稀释1 000 倍、稀释750 倍、稀释500 倍处理的叶片和叶柄中硝酸盐含量的比率依次为46.5%，44.0%，44.6%，43.4%和43.2%，其随着木醋液稀释倍数的减小而降低。说明相同木醋液处理的油菜叶片中硝酸盐含量降低幅度比叶柄大。

表3 木醋液对水培油菜硝酸盐含量的影响 mg/kg

2.4 不同浓度木醋液对水培油菜N、P、K 养分吸收的影响

由表4 可知，稀释1 500 倍处理的油菜含N 量比CK 显著提高了13.1%，其他处理之间差异均不显著；稀释1 500 倍和稀释1 000 倍处理的水培油菜含P 量分别比CK 显著提高了23.3%和16.8%，其他处理之间差异不显著；各个木醋液处理的油菜含K 量与CK 差异均不显著，其中，稀释1 500 倍处理的含K 最高，比CK 提高了8.28%。

表4 木醋液对水培油菜N、P、K 吸收的影响 g/kg

3 结论与讨论

本试验结果表明，施用木醋液能够有效提高水培油菜产量，其中，木醋液稀释750 倍处理的增产效果最好，比CK 增产28.4%，与稀释1 000 倍处理差异不显著。木醋液能够显著提高水培油菜的叶绿素含量、根系活力、还原糖含量和Vc 含量，其中，水培油菜的叶绿素含量和根系活力均在稀释750 倍处理下达到最大，分别比CK 提高了17.0%和24.3%，与稀释1 000 倍处理差异不显著；木醋液稀释1 000 倍处理的油菜还原糖含量达到最高，与稀释750 倍处理差异不显著；施用木醋液可以显著提高水培油菜的Vc 含量，但木醋液的施用量对油菜Vc 含量没有明显影响。随着木醋液稀释倍数的减小，油菜硝酸盐含量有降低趋势，其中，叶片中硝酸盐含量的降低幅度更大，木醋液稀释500 倍、750 倍处理的油菜硝酸盐含量显著低于其他处理。木醋液稀释1 500 倍处理的N、P 含量最高，分别比CK 提高了11.9%，16.8%；不同浓度木醋液对植株钾的吸收影响较小。

木醋液含有植物生长所必需的无机养分和调节植物生长机制的有机养分，能够促进植物生长，提高作物产量，改善作物品质[13-14]。木醋液中也存在抑制作物生长的有毒物质，有机酸含量高，施用量过多也会造成作物减产，与潘洁等[15]的研究结果一致。木醋液可以促进叶绿素的合成，增强同化光合产物的能力，增加油菜的营养成分[16-17]。光合作用的增强有利于硝酸盐的还原，随着叶绿素含量的提高，硝酸盐含量有下降的趋势。毛凯伦等[18]研究表明，木醋液能调节N 与K 的转移利用，提高作物中的N、K 含量。营养液中添加适量的木醋液可以提高油菜对N、P、K 养分的吸收，可为木醋液在蔬菜的无土栽培上高效利用提供参考依据。