叶面喷施木醋液对萝卜、白菜生长及菌核病抗性的影响

于子惠，赵成娟，朱坤淼，曲昭杰，胡立勇，原保忠

（1华中农业大学植物科学技术学院，武汉 430070；2湖北省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，武汉 430070）

0 引言

中国是世界人口的第一大国，蔬菜生产总产量和平均消费量居全球首位。2010 年中国蔬菜播种面积及产量增速大体为2%～4%，2019年蔬菜播种面积与产量分别达到2087 万hm2和7.21 亿t。按照有关专家考证，扣除统计虚报与误差以及蔬菜产地到消费过程中的损耗等，国内蔬菜人均日消费量在1 kg左右，这也是全球平均水平的3 倍以上[1]。十字花科蔬菜在国内蔬菜产业中占有重要地位，占蔬菜种植面积的40%～50%。十字花科蔬菜不仅种植面积大，而且具有很高的营养价值。菌核病是十字花科蔬菜一种常见的病害，菌核病由核盘菌(Sclerotiniasclerotiorum)引起，菌核病发生时会造成蔬菜产量降低，同时降低蔬菜品质[2]。木醋液(wood vinegar)是利用生物质制炭过程中产生的烟雾冷凝而成的红棕色液体，类似于一种复合的植物生长调节剂[3-4]。

中国对木醋液的研究较晚，目前在蔬菜、大田作物和食用菌等方面有少量研究[5]。现有研究进展表明，适宜浓度的木醋液具有促进作物生长、提高产量、抑菌抗虫的功能[6]。孙显旻等[7]研究发现，喷施木醋液可以促进棉花的生长，随着木醋液浓度增加，棉花的产量呈先升高再降低的趋势。周超等[8]将不同浓度的木醋液喷施于茄子结果显示，喷施300倍的木醋液对提高茄子产量效果最佳，能够增加维生素C含量、可溶性蛋白和可溶性总糖含量，显著提高其品质。黄文等[9]用木醋液对番茄灌根试验表明，木醋液灌根可促进番茄生长及提高产量，其中稀释1000倍的木醋液增产效果最好。

研究表明木醋液有抑菌的作用，其可产生抑菌作用可能是由于其所含的酸类和酚类物质[10-11]。不同研究结果证明，木醋液对辣椒疫霉、茄子镰刀菌、棉花黄萎病、黄瓜炭疽病和烟草花叶病等均有抑菌效果[12]。用木醋液处理葡萄可有效提高其对灰霉病的抗性，并减轻氧化应激造成的危害[13]。经竹醋液处理的苹果能够有效抑制灰霉病的发生，研究表明竹醋液可有效保持苹果的品质，控制由真菌引发的病害[14]。木岛利男用200～300 倍木醋液进行灌根番茄试验，结果显示木醋液能够预防青枯病和枯萎病的发生，并发现其对细菌性病害的防治效果较好[15]。申健等用不同浓度的木醋液对龙芽楤木茎段进行水培试验，发现木醋液有抑菌效果，其中稀释30倍处理嫩芽生长及营养成分含量表现较好[16]。另外有研究表明，木醋液可与农药适当比例混合施用，可提高防效且降低农药的使用。孙剑华等[17]用稀释400 倍竹（木）醋液与农药混合喷施蔬菜，发现木醋液可以明显提高蔬菜病虫害的防治效果，降低农药的使用。肖辉等[18]研究表明，农药减量20%配合稀释300倍的木醋液与单独杀菌剂对番茄灰霉病防治效果一致。

在防控菌核病的措施中，由于农艺栽培措施和生物防治效果作用局限性较大，通常会使用化学防治的方法[19]。但长期使用化学农药，农药残留风险不断增加，不仅影响蔬菜质量安全，更危及农业生态环境。因此，采用绿色安全和有效的防治措施成为目前的研究热点[20]。谷思成等[21]研究表明，喷施稀释300～500倍的杨木木醋液可以显著增加油菜的生长发育，以稀释400倍的木醋液效果更明显。目前施用木醋液对十字花科蔬菜生长发育及抗菌核病的影响尚未见报道。笔者选用稀释400 倍的木醋液对十字花科蔬菜（萝卜和白菜）进行叶面喷施，比较分析其对植株的生物量、根颈粗、叶片数、叶面积和SPAD等生长发育指标的影响。通过喷施不同稀释倍数的木醋液及配方，测定其对核盘菌的抑菌效果。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试萝卜品种为‘超级郑研’、白菜品种为‘鼎优上海青’，均为市场购买。供试杨木木醋液由湖北楚天生物质能源科技开发有限公司提供。

1.2 试验方法

试验设置3个处理，分别是稀释400倍木醋液(M-400)、木醋液配方（P-400，由稀释400 倍木醋液与褪黑激素25 mg/L、6-苄氨基嘌呤2.5 mg/L、葡萄糖酸钠600 mg/L等配制）以及清水(CK)。

1.2.1 叶面喷施

（1）培养箱种植。选取大小均匀的种子，放入有湿润滤纸的培养皿，放置避光条件下催芽萌发，24 h长出1 mm根时置于铺有纱布的泡沫发芽板，放入有蒸馏水的水培盒。转移至光照培养箱（GDN-400，乐电仪器制造有限公司），温度条件为昼28℃/夜22℃，光14 h/暗10 h，光照强度为30000 lx。待幼苗子叶完全展开，选取生长状况一致的幼苗，用海绵塞夹住子叶节，转移至1/4 的霍格兰营养液的50 mL 离心管培养。用含0.1%吐温80的蒸馏水稀释木醋液至相应浓度，于1叶期进行第1次叶面喷施，于2叶期进行第2次叶面喷施。种至18 d后进行取样分析，每个处理10次重复。

（2）大田种植。试验于2021年11月—2022年2月在湖北省武汉市洪山区华中农业大学试验田进行，小区面积为6 m2(4 m×1.5 m)。2021 年11 月1 日播种，在3叶期间苗，间苗1周后定苗。全生育期3次施肥。基肥采用(N-P-K=15-15-15)复合肥400 g/小区，于2021年11 月30 日追肥尿素75 g/小区，于2022 年1 月20 日追肥尿素75 g/小区和硼肥4 g/小区。不同处理在2021年12月19日进行第1次喷施，2022年1月18日进行第2次喷施，于2022年2月22日进行收获与取样调查。

1.2.2 菌核菌接种试验 马铃薯葡萄糖琼脂培养基(potato dextrose agar，PDA)包含200 g 新鲜去皮马铃薯，葡萄糖20.0 g、琼脂粉15.0 g、1.0 L蒸馏水。

（1）木醋液对核盘菌抑菌率的比较试验。设置木醋液稀释400 倍(M-400)、300 倍(M-300)、200 倍(M-200)和100倍(M-100)4个木醋液处理，设置4个木醋液配方处理，配方中木醋液的稀释倍数同样为400 倍(P-400)、300倍(P-300)、200倍(P-200)和100倍(P-100)，以加等量蒸馏水作为对照(CK)，以菌核净浓度为0.4 μg/mL作为阳性对照(CKY)。

用移液枪将木醋液或木醋液配方转移至温度适中的PDA培养基中混合，使培养基中木醋液稀释至所需浓度。用已灭菌的5 mm打孔器打取新鲜菌丝并倒置接种在PDA 平板中央，然后用封口膜封口，将PDA 平板倒置放在23.5℃培养箱中培养。

（2）木醋液对离体叶片防治效果的比较试验。设置木醋液稀释400倍(M-400)、100倍(M-100)和木醋液稀释400 倍配方(P-400)、稀释100 倍配方(P-100)4 个处理，以无菌水作为空白对照(CK)，以菌核净浓度为0.4 μg/mL作为阳性对照(CKY)。

离体叶片从大田植株采集，选取长势一致的萝卜和白菜叶片，用清水冲洗干净，用75%酒精擦拭消毒，再用无菌水冲洗干净，晾干备用。植株叶片浸泡于不同浓度的木醋液试剂中（模拟叶面喷施），空白对照蘸取无菌水，对照药剂蘸取菌核净，自然晾干。培养皿底部铺1张滤纸，倒入适量无菌水将滤纸浸透，再将每个材料的接种叶片平铺在培养皿中。采用损伤接种法，用消过毒的牙签在叶片上相同的位置扎孔，用5 mm打孔器打取新鲜菌丝并倒置接种在叶片上，避开主叶脉。每片叶片上接种1 个菌饼，每个处理至少5 次重复，放置在25℃的培养箱中避光培养。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长指标测定选取具有代表性的6 株调查根长、根颈粗、总叶数、绿叶数、单株叶面积、相对叶绿素含量(SPAD)和生物量。根颈粗用游标卡尺测定子叶节下方胚轴粗度。单株叶面积通过比叶重法进行叶面积计算，先用打孔器取得10 个面积相同的小圆片，然后用单株叶干重与小圆片干重的比值乘以小圆片面积求得单株的总叶面积。SPAD值采用SPAD-502 测定仪，于晴天上午10:00 进行测定，选取植株倒4 片叶，用SPAD仪在同一片叶上代表性部位测定3次，计算其平均值。生物量是将植株地上部与地下部分离，在105℃下杀青30 min，在75℃烘箱中烘干至恒重，测定各部分干重，计算根冠比[式(1)]。

1.3.2 木醋液抗菌核病的测定

（1）木醋液对核盘菌抑菌率的测定。待菌丝生长至整个培养基的2/3 左右，用十字交叉法分别测量各菌落的直径并计算各浓度下的抑菌率[式(2)]。

（2）木醋液对离体叶片防治效果的测定。接种48、60 h后用十字交叉法测量病斑大小，根据病斑大小计算防治效果[式(3)]。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2016 和SPSS 26.0 软件分析。各数据处理间的差异性分析均采用基于0.05水平的最小显著差异法(LSD)。

2 结果与分析

2.1 施用木醋液对萝卜与白菜生长的影响

2.1.1 施用木醋液对萝卜与白菜幼苗的影响如表1和图1 所示，与CK 相比，M-400 能够显著增加白菜的叶干重和整株干重，分别增加了18.5%和18.6%；P-400可进一步显著增加萝卜的整株干重，增加了28.9%。与CK 相比，M-400 能够显著增加萝卜和白菜的根长，分别增加了56.2%和17.0%；M-400可显著增加萝卜和白菜的根颈粗，分别增加了17.3%和23.4%。与CK相比，M-400可显著增加萝卜的叶面积，增加了12.2%；P-400可进一步显著增加萝卜和白菜的叶面积，分别增加了26.9%和14.8%。

图1 叶面喷施木醋液对萝卜(A)、白菜(B)营养生长的影响

表1 苗期叶面喷施木醋液对萝卜、白菜生长的影响

2.1.2 施用木醋液对萝卜与白菜生长与产量的影响如表2和图2所示，与CK相比，P-400可增加萝卜和白菜的根颈粗，分别增加了61.6%和28.6%；M-400 能够显著增加白菜的单株叶面积，增加了41.0%；M-400能够显著增加白菜的SPAD，增加了13.2%；P-400可显著增加萝卜的单株叶面积，增加了81.5%。

图2 叶面喷施木醋液对萝卜(A)、白菜(B)大田生长的影响

表2 叶面喷施木醋液对萝卜、白菜形态指标的影响

如表3 所示，与CK 相比，M-400 能够显著增加萝卜的地下干重，增加了85.3%；M-400可显著增加白菜的地上干重，增加了39.7%；M-400可显著增加萝卜的整株干重，增加了63.0%；M-400可显著增加萝卜的地下鲜重，增加了88.7%；M-400可显著增加白菜的地上鲜重，增加了37.7%；M-400可显著增加萝卜和白菜的产量，分别增加了88.7%和37.8%。P-400 可进一步显著增加萝卜的地下干重，增加了174.4%；P-400可进一步显著增加萝卜和白菜的地上干重，分别增加了133.1%和83.7%；P-400可进一步显著增加萝卜的整株干重，增加了149.8%；P-400可进一步显著增加萝卜的地下鲜重，增加了205.4%；P-400可进一步显著增加萝卜和白菜的地上鲜重，分别增加了146.6%和97.2%；P-400 可进一步显著增加萝卜和白菜的产量，分别增加了205.4%和97.3%。

表3 叶面喷施木醋液对萝卜、白菜生物量的影响

2.2 木醋液对核盘菌的抑制作用

木醋液对菌核病菌具有良好的抑制作用。从表4和图3可以看出，随着木醋液浓度增加，不同浓度的木醋液及配方对菌核病菌的抑菌率增加。与M-400 相比，P-400的抑菌率显著增加了12.1个百分点。M-300、M-200和M-100与其等浓度木醋液的配方对菌核病菌的抑菌率差异不显著。其中M-100、P-100 与CKY 抑菌率差异不显著。

图3 木醋液对菌核病菌的抑菌效果

表4 木醋液对菌核病菌的抑制作用

2.3 木醋液对萝卜与白菜离体叶片菌核病的防治效果

如表5和图4所示，随着木醋液浓度的升高，其对萝卜、白菜离体叶片的防治效果有所升高，木醋液对2种蔬菜的防治菌核病效果趋势基本相似。在萝卜叶片上M-100和P-100的防治效果，与菌核净(CKY)的防治效果没有显著差异。接种60 h，P-400对菌核病的防治效果为37.5%，显著高于M-400的防治效果。在白菜叶片上，M-100和P-100的防治效果与CKY没有显著差异。

图4 木醋液对萝卜(A)、白菜(B)的防治效果(60 h)

表5 木醋液对2种蔬菜的防治效果

3 结论

叶面喷施木醋液及配方木醋液可提高2种蔬菜的根颈粗、总叶数、绿叶数、单株叶面积、SPAD和生物量。其中M-400可显著增加萝卜和白菜的产量，P-400可进一步显著增加萝卜和白菜的产量。稀释100～400倍木醋液及配方木醋液，随着浓度增大，抑菌率增加，高于稀释200倍的木醋液及配方，抑菌率达到50%以上，其中含稀释100倍木醋液的配方抑菌率与0.4 μg/mL的菌核净抑菌率差异不显著。同时相同浓度下，采用配方木醋液还可进一步提高防治效果，说明配方中的某些物质与木醋液起到了综合防治作用，其抗病机理还需要进一步探究。

4 讨论

目前研究结果表明，在多种作物上应用适宜浓度的木醋液有良好的促进生长效果。用废菌棒木醋液对小白菜进行叶面喷施，稀释500 倍木醋液提高其株高和产量的效果最佳，并且能够显著提升小白菜的品质指标[22]。胡世龙等[23]研究表明，不同施氮条件下，喷施稀释400 倍的木醋液均有显著增产效果，通过增加穗粒数来增加其产量，增产幅度最高达50%。王孝琴等[24]研究发现，稀释200 倍的木醋液喷施萝卜可增加产量，较对照增长幅度为12.96%。谷思成[25]研究表明，喷施适宜浓度的木醋液可增加油菜的生物量、株高、根颈粗、总叶数、绿叶数和叶片光合作用等，其中油菜的单株经济产量可较对照显著提高14.77%。不同研究结果概括起来多数提出的适宜木醋液浓度在稀释200～500倍之间。如果进行大面积使用可能还需要根据木醋液的材料来源、使用作物的叶片结构、植株的发育阶段进行比较研究。本研究也证实，喷施木醋液可以促进2 种蔬菜的生长发育，其中白菜经M-400 处理可显著增加单株叶面积，与对照相比增加了41.0%，进而提高产量，其增长幅度为37.8%。

木醋液对真菌具有广泛的抗性，国内外大量研究表明，木醋液的抑菌效果主要与其中的酚类和酸类复合物成分相关[26-27]。Zhu等[28]研究表明，用稀释400倍的木醋液对油菜进行叶面喷施，可以提高油菜种子产量、叶面积指数和单株角果数，降低其菌核病和霜霉病的发病率。翟梅枝等[29]对3种不同木醋液的体外抑菌活性进行研究，结果表明3种木醋液对黄瓜炭疽病、柿子炭疽病原菌、苹果腐烂病、甘蓝黑星病、番茄早疫病、小麦赤霉病和棉花黄枯病等20种供试植株病原菌都有不同程度的抑菌作用，其中对黄瓜炭疽病的抑菌效果最强，抑制率达到了77.04%。崔晓宇[30]研究证明，5种生物质热解液浓度越高，对白菜菌核病的防治效果越好，其中玉米芯热解液(CCB)对白菜菌核病防治效果最好，当CCB 稀释浓度为160 倍时，抑菌率达到了91.92%。不同原料热解液中有机酸类和酚类化合物含量的不同会导致其对病菌的抑菌效果也不同。本试验结果也表明，随着木醋液浓度提高，对菌核病的抑菌率提高，对2种蔬菜的防治效果也有所升高，其中稀释100倍对2种蔬菜菌核病的防治效果最好。同时相同浓度下，采用木醋液配方可进一步提高防治效果，说明配方中的某些物质与木醋液起到了综合防治的作用，如有研究表明木醋液与褪黑素混合施用可以显著提高植物抗病性[28]，具体的抗病机理还需要进一步探究。