生物质醋液在设施蔬菜中的应用

王磊元，秦翠兰，赵群喜，李风娟

（新疆理工学院，新疆阿克苏843000）

0 引言

设施蔬菜生产是实现农业增效和农民增收的重要途径，对促进农业产业结构调整，提高人民生活质量具有重要作用，特别是自“十三五”以来，国家深入推进“农业供给侧结构性改革”，在这一新形势下，设施蔬菜作为生产周期短、效益快、需求层次多的重要农村经济产业，将成为农业供给侧结构改革的重要方向之一[1]，我国蔬菜产业将进一步向提升产品品质，提高种植效益和更加重视生态环境保护转变，但是由于设施蔬菜发展存在地域管理经验及技术差异性，设施蔬菜的发展还存在一系列问题：

（1）设施蔬菜栽培产量高、速度快、见效好，为了增产，种植户往往施用大量化肥和有机肥，由于设施栽培温室或大棚空间相对密闭，温湿度较大，病虫害严重，因此必然导致农药使用量不断增加，土壤出现大面积硬化及酸碱化，土壤内营养元素平衡和土壤理化性质遭到破坏，严重影响设施蔬菜的品质及产量[2]。

（2）由于农药及化肥使用过度，在相对密闭，温度较高的设施环境里易挥发，导致空气污染严重，损害种植户的健康。

（3）农药和化肥的大量使用导致成本增加，同时长期大量使用农药使细菌产生耐药性，由于药效变差种植户不断增加农药使用次数和用量，导致化学药剂的开发风险和研发成本增加，加重了种植户的经济负担。

上述一系列问题严重阻碍了我国设施蔬菜产业的健康发展，“化学肥料和农药减施增效综合技术研发”和“十三五”国家重点研发计划项目的启动就是要引导农业绿色化发展，加快转变施肥用药方式，减少温室大棚内农药的使用，推广应用农业防治、生物防治和物理防治等绿色防治技术，加快新型高效肥料和农药的推广，重点开发高效低毒低残留农药、生物肥料及生物农药等新产品，保护生态环境。

生物质醋液是以农作物秸秆如棉秆、麦秆、玉米秆、稻秆等农业废弃物、木屑、树枝等林木和林业加工的剩余物以及南方竹材等可再生生物质为原料[3]，在干馏设备中干馏后导出的蒸汽气体混合物经冷凝分离后得到的一种红褐色液体，是一种成份复杂的混合物，北方研究以生物质木醋液为主，南方研究以生物质竹醋液为主[4]。竹醋液还可根据竹子种类不同分为多种竹醋液。生物质醋液已检测出含酸、醇、酚、酯及呋喃类等多种有机化合物，还含有多种对作物生长有益的有机成分和微量元素[5]。生物质醋液不同成分具有不同的作用，因此应根据不同用途对生物质醋液进行精制。研究表明，生物质醋液是一种肥效一体的天然植物生长调节剂，属于纯天然无污染液态产物，通过稀释进行叶面喷洒、与农药及其他有机物混合作用可对土壤进行改良，防治作物病虫害，减少农药化肥用量，促进作物生长，提高农业产品质量和品质[6]，因此，加大生物质醋液在设施有机蔬菜生产中的应用，对于绿色农业的产业化建设及可持续发展具有重要意义。

1 生物质醋液在设施蔬菜上的综合应用现状

1.1 生物质醋液在设施蔬菜土壤改良方面的应用

生物质醋液中含有的醋酸类物质能改变土壤中微生物类群的结构和数量，促进土壤有机质的分解，改善土壤的团聚体结构、通气性和透水性[7]。胡春花等[8-9]研究了木醋液连续施入对设施土壤肥力及木醋液和炭醋肥混合施入对设施蔬菜生长期间土壤细菌数量的影响，试验表明单独施用木醋液可使设施土壤盐分含量明显降低，改善土壤通气性和透水性，增加土壤团粒结构，调节土壤pH值，提高土壤有机质、速效磷含量；木醋液和炭醋肥混合施入能够显著增加自生固氮菌和无机磷细菌等有益细菌数量，减少真菌数量，提高设施蔬菜的土壤肥力和土壤质量，最终使蔬菜增产。

斯日木极等[10]将木醋液注入低、中肥力小白菜设施土壤中测定土壤酶活性，评估土壤肥力质量，结果表明木醋液可以作为辽西北地区中、低肥力土壤改良剂，显著提高设施土壤的酶活性指数和土壤生物肥力指数，增加蔬菜产量。常青等[11]研究了灌施不同稀释倍数的木醋液对设施蔬菜茄子土壤pH值、EC（电导率）和生长发育的影响，得出浇灌适宜稀释倍数的木醋液可以调节土壤pH值和EC值，促进茄子生长，这为木醋液在设施蔬菜种植中的应用推广提供了参考。李忠徽等[12]采用培养试验的方法发现设施蔬菜进行木醋液灌施能降低土壤pH值，增大EC值，显著提高土壤有机碳的含量，还能增加土壤团聚体的数量，有利于形成大团聚体。潘洁等[13]研究了不同木醋液灌溉量对土壤养分、盐碱的影响。研究表明灌溉木醋液可显著提高设施蔬菜番茄土壤速效钾、碱解氮、有效磷含量、有机质及全盐含量，且使用量越大，效果越明显。毕巍扬[14]将木醋液添加入空心菜、油麦菜、生菜3种设施蔬菜土壤中，结果表明，添加木醋液的3种蔬菜土壤中硝酸盐含量明显降低，土壤中微量元素铁、锰、铜、锌含量显著提高。杜佳燕[15]等进行了木醋液—生物炭—益生菌复配对设施蔬菜辣椒连作土壤的作用效应试验，结果表明，生物炭+木醋液+益生菌显著降低了土壤pH值，增加了土壤有效磷含量，缓解了辣椒连作土壤的连作障碍。Benzon等[16]在通过芥菜土壤中添加木醋液，抑制植物对重金属的吸收，木醋液可直接提供营养物质，有利于芥菜的生长。

1.2 生物质醋液在设施蔬菜育种方面的应用

生物质醋液能对蔬菜种子萌发和萌发后根的生长产生显著影响。常青等[17]研究表明适当浓度的木醋液浇灌和浸泡对茄子种子萌发具有促进作用，可提高发芽率和发芽指数，缩短平均发芽天数。徐岩岩等的[18]研究表明山杏壳木醋液对设施白菜种子萌发有显著的影响，可提高白菜种子的发芽率，提升种子品质，提高白菜产量。梁凤臣等[19]研究了木醋液浸种对西葫芦种子萌发和生长的影响，实验结果表明使用100倍稀释木醋液浸种对发芽有一定的促进作用，可促进根系生长、鲜重和干物质积累增加，提高活力指数，幼苗长势更旺。付琼等[20]通过种子带菌检测、种子发芽和幼苗生物量测定试验研究竹醋液对生菜、快菜和芹菜3种叶菜种子的保健效果，结果表明竹醋液可有效降低种子的带菌率，促进种子发芽及幼苗生长。姚远等[21]研究了不同浓度竹醋液对设施番茄种子萌发的影响。研究表明稀释500倍的竹醋液是促进番茄种子萌发的最适宜浓度，能显著提高设施番茄种子的萌发指数和活力指数。

1.3 生物质醋液在设施蔬菜病虫害防治方面的应用

生物质木醋液中含有的有机酸和苯酚及其衍生物对设施蔬菜害虫的杀虫活性及农药具有明显的增效性。梁玉芹等[22]研究了不同浓度的稀释竹醋液与用量对番茄根结线虫防治效果的影响，结果表明用稀释300、400和500倍的竹醋液灌根均显著抑制了番茄根结线虫病，改善了番茄品质，提高了番茄产量。廖承菌等[23]通过试验得出，稀释100倍左右的油桃木木醋液喷洒可有效祛除温室大棚白菜上的蚜虫。国外有人利用生物质醋液的挥发性特点在温室内悬挂稀释的木醋液，防治温室内蔬菜的病虫害[24]。王文杰[25]将不同浓度的竹醋液施用于番茄，研究竹醋液对防治番茄病害的作用，结果显示施用高浓度竹醋液对番茄烟粉虱具有驱避作用，对防治红蜘蛛和斜纹叶蛾具有一定作用。姚远[21]等通过试验得出番茄叶面喷施300、500及700倍稀释竹醋液均对目标害虫有显著的防治效果，浓度越高，防治效果越明显。郭霞[26]等研究表明：土壤中施用竹木醋液能有效抑制有碍植物生长的微生物繁殖，并能杀死根瘤线虫等害虫，也可预防种子立枯病，并可作为土壤消毒剂。

1.4 生物质醋液在设施蔬菜生长促进方面的应用

木醋液含有的酯类化合物以及K、Ca、Fe、Na、Mg等矿物质具有促进蔬菜生长发育，增加蔬菜产量及显著改善产品品质的功效。姚远等[27]通过试验表明竹醋液灌根能显著增加番茄的株高、叶绿素含量、番茄产量及维生素C含量。黄晓梅[28]等的研究表明，木醋液稀释作用于设施蔬菜不仅可以增加作物的酶活性，还可显著提高作物产量，尤其对辣椒、西红柿、芹菜等的生长、产量和品质提升有显著效果。王晓朋等的[29]试验表明不同稀释倍数的菌棒木醋液均能提高小白菜的鲜重和株高，显著提高维生素C含量，降低硝酸盐含量，促进还原性糖的积累。毕巍扬[14]研究得出，施加木醋液能够显著提高油麦菜、空心菜、生菜3种设施蔬菜中维生素C含量，同时可有效降低叶菜中硝酸盐含量，提高作物维生素C含量。魏泉源等[30]通过试验得出，叶面喷洒木醋液能显著提高芹菜的株高和维生素C含量，且可降低芹菜中硝酸盐的含量。秦军[31]等进行了不同浓度木醋液对设施蔬菜的生长调节效果试验，研究表明，木醋液稀释倍数300倍、400倍对设施梅豆、茄子、辣椒生长量有显著促进作用，尤其对梅豆有显著增产作用。

1.5 生物质醋液在设施蔬菜抗菌和抑菌方面的应用

研究表明，木醋液中含有的甲醇、乙醇、醋酸、酚类、苯甲酸和吠喃类等物质具有显著抑菌杀菌作用，而且副作用小，可直接替代部分合成药物和农药。王文杰[25]的研究表明：较低浓度的木醋液对设施番茄丝核菌和腐霉菌具有明显的抑制效果。张文丽[32]等通过向大棚土壤加入木醋液，通过研究表明，施加木醋液对镰孢菌和疫霉菌有一定的抑制作用。张志英等[33]研究了竹醋液复合硅对防治番茄叶霉病的作用效果，得出竹醋液复合硅可显著降低设施番茄叶霉病的产孢量，抑制效果较好。马骏等[34]将不同浓度的木醋液添加到黑麦培养基中发现，稀释200倍的木醋液对设施马铃薯晚疫病菌菌丝生长有明显的抑制作用。肖辉[35]等进行了木醋液与杀菌剂复配对番茄枯萎病和灰霉病的防治效果试验，结果表明木醋液对番茄枯萎病和灰霉病具有很好的防治效果，与农药配施可显著降低农药使用量。

1.6 生物质醋液在设施蔬菜无土栽培方面的应用

生物质醋液中含有酸性液体、有益微元素及矿物质可用作无土栽培营养液配方。陈杰等[36]用精纯木醋液替代硝酸作为调酸材料，按0.25 ml/L的浓度添加入水培生菜营养液中，能够使营养液酸碱度稳定地保持在适宜生菜生长的范围内，且降低了设施生菜对硝态氮的吸收。因此，适宜浓度的木醋液可以作为调酸材料应用于设施生菜营养液。薛彤昕等[37]研究了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，研究表明适宜浓度的木醋液能够显著提高水培油菜的叶绿素含量、根系活力、还原糖含量和维生素C含量，为木醋液在无土栽培方面的应用提供理论依据。

2 生物质醋液在设施蔬菜生产上的应用前景

“设施蔬菜化肥农药减施增效技术集成研究与示范”是国家“十三五”重点研发计划项目，该项目以我国南北方主要设施蔬菜种类为对象，从共性关键技术优化、区域集成与示范、环境监测与设施蔬菜化肥农药减施效果评价等方面开展工作，集成优化设施蔬菜化肥农药减施增效技术，解决制约我国蔬菜保护产业发展的化肥农药施用过多、安全风险大等瓶颈问题。生物质醋液作为一种纯天然无污染原料，在美国、日本等国应用非常广泛，已将生物质醋液应用于植物生长促进、病虫害防治、堆肥和除臭、饲料及食品添加剂等方面，国内多利用生物质醋液作为农业液体肥料，在其他行业的应用还在研究中。生物质醋液原料广泛，生产成本低，属天然液体产品，无毒副作用，在我国设施农业生产中，由于化肥、农药的过量使用，土地污染严重，农产品中农药残留超标，严重影响人民健康和农业可持续发展。可以预见，生物质醋液作为一种新型纯天然原材料，在设施蔬菜生产中将有效减少化肥农药用量，缓解有害生物的抗药性，降低农药对环境的毒性压力，有力地促进我国无公害、绿色及有机农业的发展。