9種木醋液對結(jié)球甘藍(lán)初生幼苗種子根系生長發(fā)育的影響

摘 要：用不同稀釋倍數(shù)的文冠果殼、文冠果枝、葡萄藤、法桐枝、核桃枝、臭椿枝、桃樹枝、艾草枝、栗蓬木醋液對結(jié)球甘藍(lán)種子（品種為博美48）進(jìn)行24 h浸種處理，探究各種木醋液對甘藍(lán)種子發(fā)芽和幼苗種子根系生長的影響。結(jié)果表明：9種木醋液對甘藍(lán)種子的發(fā)芽無明顯影響，但文冠果殼、葡萄藤木醋液在1∶500（V木醋液∶V水=1∶500，以下均為木醋液與水體積比）稀釋倍數(shù)下、核桃枝木醋液在1∶500和1∶4 000稀釋倍數(shù)下，顯著增加了主根長度、根系總長度和根系表面積；1∶500法桐枝木醋液主要擴(kuò)大了根系表面積和總根系長度；其余木醋液在不同稀釋倍數(shù)下，主要促進(jìn)了種子根和（或）總根系的伸長生長。綜合根系各項(xiàng)指標(biāo)，文冠果殼、葡萄藤和核桃枝木醋液對結(jié)球甘藍(lán)種子根系的促進(jìn)效果最好，可作為種子引發(fā)劑應(yīng)用于甘藍(lán)育苗。

關(guān)鍵詞：木醋液；甘藍(lán)幼苗；種子根系

中圖分類號：S635.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）16-91-4

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.16.019

0 引言

木醋液也叫植物酸、生物質(zhì)熱解液，是各種農(nóng)林剩余物在高溫缺氧條件下熱解產(chǎn)生氣體后冷凝形成的混合物。木醋液含有大量水分（超過80%），還含有有機(jī)酸、醛、酮、醇、酚及其衍生物等多種有機(jī)化合物，以及少量堿類物質(zhì)和金屬元素［1］。采用不同原料、在不同熱解溫度和熱解時間條件下制取的木醋液，其成分、密度、顏色等均有不同［2］。

諸多研究顯示，木醋液可作為植物生長調(diào)節(jié)劑促進(jìn)作物種子萌發(fā)和幼苗生長，調(diào)控作物后期生長發(fā)育，提高作物產(chǎn)量［3-9］。但這些研究多以一種木醋液為研究對象，僅有少數(shù)研究涉及多種木醋液生理活性的比較。盧辛成［10］比較了在不同熱解溫度段制備的杉木木醋液對小麥種子發(fā)芽、種子根伸長和側(cè)根數(shù)目的影響，發(fā)現(xiàn)在低于150 ℃條件下制備的木醋液成分以酸類物質(zhì)為主，可促進(jìn)種子發(fā)芽，而在高于150 ℃條件下制備的杉木木醋液抑制種子發(fā)芽。潘靜霞等［11］發(fā)現(xiàn)，在不同炭化溫度段收集的銀杏木醋液對小麥種子發(fā)芽和幼苗生長具有不同的影響。筆者所在團(tuán)隊(duì)曾對文冠果枝木醋液、文冠果殼木醋液、葡萄藤木醋液、核桃枝木醋液、法桐枝木醋液、臭椿枝木醋液、桃樹枝木醋液、栗蓬木醋液、艾草枝木醋液進(jìn)行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，發(fā)現(xiàn)其所含的酸類、酚類、酮類等物質(zhì)的具體組分和含量差異較大（實(shí)驗(yàn)室未發(fā)表數(shù)據(jù)）。因此，有必要比較研究這些木醋液在不同稀釋倍數(shù)下對種子發(fā)芽和幼苗生長的影響。

結(jié)球甘藍(lán)在我國居民蔬菜消費(fèi)中占有重要地位。周傳余等［12］研究發(fā)現(xiàn)適宜濃度的木醋液能顯著提高結(jié)球甘藍(lán)產(chǎn)量，但有關(guān)各種木醋液對結(jié)球甘藍(lán)種子萌發(fā)及幼苗生長影響的研究還未見報(bào)道。為篩選能夠促進(jìn)結(jié)球甘藍(lán)種子發(fā)芽和幼苗生長的木醋液及其濃度，用不同稀釋倍數(shù)的9種木醋液對結(jié)球甘藍(lán)種子進(jìn)行浸種處理，探究各種木醋液對其種子發(fā)芽和幼苗種子根系生長的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試種子為結(jié)球甘藍(lán)種子（品種為博美48）。

供試木醋液：文冠果枝、文冠果殼、葡萄藤、桃樹枝、臭椿枝、栗蓬、艾草枝、法桐枝、核桃枝木醋液，由唐山新雅諾生物科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

木醋液浸種處理：先將9種木醋液分別用水按體積比稀釋500、1 000、2 000和4 000倍，然后分別取10 mL稀釋液放入試管中備用；將甘藍(lán)種子用75%酒精消毒后分為38組，每組75粒種子，將36組種子放入不同稀釋倍數(shù)的木醋液中、剩余2組放入蒸餾水（對照）中浸種24 h；將浸泡處理后的種子均勻播種在裝有蛭石的塑料盒內(nèi)，放入人工氣候箱內(nèi)培養(yǎng)（培養(yǎng)條件：溫度25 ℃，12 h光照，70%相對濕度）。播種后，每天觀察種子萌發(fā)情況及萌發(fā)后幼苗生長情況；播種10 d后，將幼苗全部取出，洗凈蛭石，將幼苗平鋪在塑料平板上，拍照后對其進(jìn)行形態(tài)分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用WinRHIZO軟件對甘藍(lán)幼苗根系總長度、根系表面積進(jìn)行測量分析，使用Image J軟件測量甘藍(lán)幼苗主根長。使用SPSS軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行兩因素方差分析，用T檢驗(yàn)比較各種木醋液與對照在統(tǒng)計(jì)上的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同稀釋倍數(shù)木醋液對結(jié)球甘藍(lán)種子發(fā)芽率與幼苗地上部生長的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，各種木醋液浸種處理對結(jié)球甘藍(lán)種子的發(fā)芽率沒有明顯影響，與對照處理沒有差異；各種木醋液處理對幼苗地上部生長的影響也不明顯，但對根系生長發(fā)育的影響比較明顯。

2.2 不同稀釋倍數(shù)木醋液對結(jié)球甘藍(lán)幼苗主根長度影響

由表1可知，不同種類木醋液在適宜稀釋倍數(shù)下對甘藍(lán)幼苗主根生長均有促進(jìn)效果。其中，用按照木醋液與水體積比1∶2 000和1∶4 000稀釋的桃樹枝木醋液、1∶2 000稀釋的栗蓬木醋液、1∶500稀釋的艾草枝木醋液和文冠果殼木醋液、1∶500和1∶1 000稀釋的葡萄藤木醋液，1∶500和1∶4 000稀釋的核桃枝木醋液處理的主根長度與對照相比增加，且在統(tǒng)計(jì)上達(dá)到極顯著水平；1∶1 000稀釋的栗蓬木醋液處理的主根長度顯著低于對照，可能是因?yàn)樵谟酌缜逑催^程中，種子根有斷裂，不夠完整；用1∶500文冠果枝木醋液處理后，種子根長度顯著低于對照，可能是因?yàn)槟敬滓褐幸种浦鞲扉L的組分濃度過高，掩蓋了刺激組分的效應(yīng)。在此試驗(yàn)所有木醋液處理中，促進(jìn)主根生長效果最好的是1∶500稀釋文冠果殼木醋液，甘藍(lán)幼苗主根長度比對照增加25.18%。

2.3 不同稀釋倍數(shù)木醋液對甘藍(lán)幼苗總根長的影響

由表2可知，9種木醋液在適宜稀釋倍數(shù)下均對幼苗初生根系總長度有促進(jìn)作用，但每種木醋液的最適稀釋倍數(shù)不同，其中臭椿枝木醋液、艾草枝木醋液、法桐枝木醋液、文冠果殼木醋液、葡萄藤木醋液最適稀釋比例為1∶500，文冠果枝木醋液、栗蓬木醋液和桃樹枝木醋液的較優(yōu)稀釋比例分別為1∶1 000、1∶2 000和1∶4 000，核桃枝木醋液的較好稀釋比例為1∶500、1∶1 000和1∶4 000。除臭椿枝木醋液外，上述木醋液處理的總根長與對照相比，在統(tǒng)計(jì)上均達(dá)到了極顯著水平，其中1∶500葡萄藤木醋液的處理效果最好（比對照高43.75%）。用1∶500桃樹枝木醋液處理的幼苗根總長度低于對照，可能是因?yàn)樵诖讼♂尡稊?shù)下，木醋液中抑制側(cè)根發(fā)育和伸長生長的成分起主要作用。

2.4 不同稀釋倍數(shù)木醋液對甘藍(lán)幼苗根系表面積的影響

由圖1可知，用1∶500文冠果殼、葡萄藤、核桃枝、法桐枝木醋液分別處理甘藍(lán)種子后，初生幼苗根系表面積與對照相比均呈增加趨勢，且在統(tǒng)計(jì)上達(dá)到了極顯著水平；用1∶4 000核桃枝木醋液處理的幼苗根系表面積也極顯著增加。雖然用1∶1 000文冠果枝木醋液處理的初生幼苗根系總長度增加，用1∶2 000和1∶4 000文冠果殼木醋液處理的幼苗總根長與對照相比沒有明顯差異，但這些處理的根系總面積與對照相比極顯著減少，可能是因?yàn)橛闷浣N導(dǎo)致幼苗根系平均直徑顯著減小，進(jìn)而影響根系表面積。

3 結(jié)論與討論

諸多研究表明，木醋液可以調(diào)控作物種子發(fā)芽及幼苗生長發(fā)育。周嶺等［3］研究發(fā)現(xiàn)，鋸末木醋液的稀釋倍數(shù)與玉米種子發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽率存在顯著相關(guān)性，稀釋倍數(shù)高有助于種子發(fā)芽。梁鳳臣等［5］發(fā)現(xiàn)用木醋液進(jìn)行浸種處理可以提升西葫蘆種子發(fā)芽勢和主根長，但對發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)影響不顯著，且提升效果與其稀釋倍數(shù)有關(guān)。胡小鳳等［8］研究發(fā)現(xiàn)，0.5 mL/L柞木木醋液能夠促進(jìn)水培生菜幼苗生長，使幼苗株高、根系長度、地上部質(zhì)量增加。LU等［13］研究發(fā)現(xiàn)，在低溫段制備的木醋液可促進(jìn)小麥種子發(fā)芽和根系生長發(fā)育，而在高溫段制備的木醋液對其起抑制作用，認(rèn)為在不同熱解條件下制備的木醋液所含化學(xué)物質(zhì)種類和含量不同。有研究發(fā)現(xiàn)，稀釋500～800倍的木醋液可作為油菜種子引發(fā)劑，能促進(jìn)幼苗根系生長［14］。常青等［15］研究發(fā)現(xiàn)，稀釋50倍的木醋液能顯著提高茄子種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，并降低平均發(fā)芽天數(shù)。此試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在正常條件下，結(jié)球甘藍(lán)種子發(fā)芽率超過95%，用不同種類、不同稀釋倍數(shù)的木醋液進(jìn)行浸種處理對種子的發(fā)芽率影響不大，但不同種類、不同稀釋倍數(shù)的木醋液浸種處理對結(jié)球甘藍(lán)幼苗根系發(fā)育影響不同；其中，以1∶500稀釋的文冠果殼木醋液、葡萄藤木醋液、核桃枝木醋液表現(xiàn)最好，經(jīng)這幾種木醋液浸泡的種子發(fā)芽后幼苗主根長度、根系總長度和根系表面積與對照相比均極顯著增加，1∶500法桐枝木醋液主要增加根系表面積和總根系長度，其余木醋液在不同稀釋倍數(shù)下主要促進(jìn)種子根和（或）總根系的伸長生長。

木醋液含有酸類、酚類、酮類、酯類和醛類物質(zhì)。木醋液中的酚類物質(zhì)可以刺激生長素、赤霉素合成，提高各種酶活性，從而促進(jìn)植物發(fā)育［16］。也有研究發(fā)現(xiàn)，木醋液中所含的有機(jī)酸及其衍生物可促進(jìn)水稻種子發(fā)芽和幼苗生長［17］；所含的乙酸、丁酸、吡啶、丙酸等物質(zhì)在促進(jìn)油菜生長發(fā)育方面效果顯著［18］；所含的丁烯內(nèi)酯具有刺激種子發(fā)芽、促進(jìn)植物生長的作用［19］；所含的酚類物質(zhì)中的二元酚和多酚在適宜濃度下能夠刺激植物生長素、赤霉素合成，促進(jìn)植物生長［20］；而其中的一元酚主要是通過增強(qiáng)相關(guān)酶活性，逐步分解吲哚乙酸，使植物生長發(fā)育受到抑制［21］。曲昭杰［22］發(fā)現(xiàn)，2，5-二甲基苯酚能顯著提高油菜出苗率，而2-甲氧基-4-甲基苯酚、愈創(chuàng)木酚可顯著提高幼苗活力。此研究結(jié)果表明，試驗(yàn)所用9種木醋液在調(diào)控甘藍(lán)幼苗根系生長發(fā)育方面的功效不同。這可能是因?yàn)槠浠瘜W(xué)組分和相對含量各不相同。今后將利用木醋液中各種單一成分進(jìn)行試驗(yàn)，以明確木醋液中促進(jìn)或抑制甘藍(lán)及其他蔬菜作物生長的活性成分，進(jìn)而解析各類不同生物質(zhì)來源的木醋液活性差異機(jī)制。

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