9种木醋液对结球甘蓝初生幼苗种子根系生长发育的影响

摘 要：用不同稀释倍数的文冠果壳、文冠果枝、葡萄藤、法桐枝、核桃枝、臭椿枝、桃树枝、艾草枝、栗蓬木醋液对结球甘蓝种子（品种为博美48）进行24 h浸种处理，探究各种木醋液对甘蓝种子发芽和幼苗种子根系生长的影响。结果表明：9种木醋液对甘蓝种子的发芽无明显影响，但文冠果壳、葡萄藤木醋液在1∶500（V木醋液∶V水=1∶500，以下均为木醋液与水体积比）稀释倍数下、核桃枝木醋液在1∶500和1∶4 000稀释倍数下，显著增加了主根长度、根系总长度和根系表面积；1∶500法桐枝木醋液主要扩大了根系表面积和总根系长度；其余木醋液在不同稀释倍数下，主要促进了种子根和（或）总根系的伸长生长。综合根系各项指标，文冠果壳、葡萄藤和核桃枝木醋液对结球甘蓝种子根系的促进效果最好，可作为种子引发剂应用于甘蓝育苗。

关键词：木醋液；甘蓝幼苗；种子根系

中图分类号：S635.1 文献标志码：B 文章编号：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、生物质热解液，是各种农林剩余物在高温缺氧条件下热解产生气体后冷凝形成的混合物。木醋液含有大量水分（超过80%），还含有有机酸、醛、酮、醇、酚及其衍生物等多种有机化合物，以及少量碱类物质和金属元素［1］。采用不同原料、在不同热解温度和热解时间条件下制取的木醋液，其成分、密度、颜色等均有不同［2］。

诸多研究显示，木醋液可作为植物生长调节剂促进作物种子萌发和幼苗生长，调控作物后期生长发育，提高作物产量［3-9］。但这些研究多以一种木醋液为研究对象，仅有少数研究涉及多种木醋液生理活性的比较。卢辛成［10］比较了在不同热解温度段制备的杉木木醋液对小麦种子发芽、种子根伸长和侧根数目的影响，发现在低于150 ℃条件下制备的木醋液成分以酸类物质为主，可促进种子发芽，而在高于150 ℃条件下制备的杉木木醋液抑制种子发芽。潘静霞等［11］发现，在不同炭化温度段收集的银杏木醋液对小麦种子发芽和幼苗生长具有不同的影响。笔者所在团队曾对文冠果枝木醋液、文冠果壳木醋液、葡萄藤木醋液、核桃枝木醋液、法桐枝木醋液、臭椿枝木醋液、桃树枝木醋液、栗蓬木醋液、艾草枝木醋液进行气相色谱-质谱联用分析，发现其所含的酸类、酚类、酮类等物质的具体组分和含量差异较大（实验室未发表数据）。因此，有必要比较研究这些木醋液在不同稀释倍数下对种子发芽和幼苗生长的影响。

结球甘蓝在我国居民蔬菜消费中占有重要地位。周传余等［12］研究发现适宜浓度的木醋液能显著提高结球甘蓝产量，但有关各种木醋液对结球甘蓝种子萌发及幼苗生长影响的研究还未见报道。为筛选能够促进结球甘蓝种子发芽和幼苗生长的木醋液及其浓度，用不同稀释倍数的9种木醋液对结球甘蓝种子进行浸种处理，探究各种木醋液对其种子发芽和幼苗种子根系生长的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试种子为结球甘蓝种子（品种为博美48）。

供试木醋液：文冠果枝、文冠果壳、葡萄藤、桃树枝、臭椿枝、栗蓬、艾草枝、法桐枝、核桃枝木醋液，由唐山新雅诺生物科技有限公司提供。

1.2 试验方法

木醋液浸种处理：先将9种木醋液分别用水按体积比稀释500、1 000、2 000和4 000倍，然后分别取10 mL稀释液放入试管中备用；将甘蓝种子用75%酒精消毒后分为38组，每组75粒种子，将36组种子放入不同稀释倍数的木醋液中、剩余2组放入蒸馏水（对照）中浸种24 h；将浸泡处理后的种子均匀播种在装有蛭石的塑料盒内，放入人工气候箱内培养（培养条件：温度25 ℃，12 h光照，70%相对湿度）。播种后，每天观察种子萌发情况及萌发后幼苗生长情况；播种10 d后，将幼苗全部取出，洗净蛭石，将幼苗平铺在塑料平板上，拍照后对其进行形态分析。

1.3 数据分析

使用WinRHIZO软件对甘蓝幼苗根系总长度、根系表面积进行测量分析，使用Image J软件测量甘蓝幼苗主根长。使用SPSS软件对数据进行两因素方差分析，用T检验比较各种木醋液与对照在统计上的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 不同稀释倍数木醋液对结球甘蓝种子发芽率与幼苗地上部生长的影响

试验结果表明，各种木醋液浸种处理对结球甘蓝种子的发芽率没有明显影响，与对照处理没有差异；各种木醋液处理对幼苗地上部生长的影响也不明显，但对根系生长发育的影响比较明显。

2.2 不同稀释倍数木醋液对结球甘蓝幼苗主根长度影响

由表1可知，不同种类木醋液在适宜稀释倍数下对甘蓝幼苗主根生长均有促进效果。其中，用按照木醋液与水体积比1∶2 000和1∶4 000稀释的桃树枝木醋液、1∶2 000稀释的栗蓬木醋液、1∶500稀释的艾草枝木醋液和文冠果壳木醋液、1∶500和1∶1 000稀释的葡萄藤木醋液，1∶500和1∶4 000稀释的核桃枝木醋液处理的主根长度与对照相比增加，且在统计上达到极显著水平；1∶1 000稀释的栗蓬木醋液处理的主根长度显著低于对照，可能是因为在幼苗清洗过程中，种子根有断裂，不够完整；用1∶500文冠果枝木醋液处理后，种子根长度显著低于对照，可能是因为木醋液中抑制主根伸长的组分浓度过高，掩盖了刺激组分的效应。在此试验所有木醋液处理中，促进主根生长效果最好的是1∶500稀释文冠果壳木醋液，甘蓝幼苗主根长度比对照增加25.18%。

2.3 不同稀释倍数木醋液对甘蓝幼苗总根长的影响

由表2可知，9种木醋液在适宜稀释倍数下均对幼苗初生根系总长度有促进作用，但每种木醋液的最适稀释倍数不同，其中臭椿枝木醋液、艾草枝木醋液、法桐枝木醋液、文冠果壳木醋液、葡萄藤木醋液最适稀释比例为1∶500，文冠果枝木醋液、栗蓬木醋液和桃树枝木醋液的较优稀释比例分别为1∶1 000、1∶2 000和1∶4 000，核桃枝木醋液的较好稀释比例为1∶500、1∶1 000和1∶4 000。除臭椿枝木醋液外，上述木醋液处理的总根长与对照相比，在统计上均达到了极显著水平，其中1∶500葡萄藤木醋液的处理效果最好（比对照高43.75%）。用1∶500桃树枝木醋液处理的幼苗根总长度低于对照，可能是因为在此稀释倍数下，木醋液中抑制侧根发育和伸长生长的成分起主要作用。

2.4 不同稀释倍数木醋液对甘蓝幼苗根系表面积的影响

由图1可知，用1∶500文冠果壳、葡萄藤、核桃枝、法桐枝木醋液分别处理甘蓝种子后，初生幼苗根系表面积与对照相比均呈增加趋势，且在统计上达到了极显著水平；用1∶4 000核桃枝木醋液处理的幼苗根系表面积也极显著增加。虽然用1∶1 000文冠果枝木醋液处理的初生幼苗根系总长度增加，用1∶2 000和1∶4 000文冠果壳木醋液处理的幼苗总根长与对照相比没有明显差异，但这些处理的根系总面积与对照相比极显著减少，可能是因为用其浸种导致幼苗根系平均直径显著减小，进而影响根系表面积。

3 结论与讨论

诸多研究表明，木醋液可以调控作物种子发芽及幼苗生长发育。周岭等［3］研究发现，锯末木醋液的稀释倍数与玉米种子发芽指数、发芽率存在显著相关性，稀释倍数高有助于种子发芽。梁凤臣等［5］发现用木醋液进行浸种处理可以提升西葫芦种子发芽势和主根长，但对发芽率和发芽指数影响不显著，且提升效果与其稀释倍数有关。胡小凤等［8］研究发现，0.5 mL/L柞木木醋液能够促进水培生菜幼苗生长，使幼苗株高、根系长度、地上部质量增加。LU等［13］研究发现，在低温段制备的木醋液可促进小麦种子发芽和根系生长发育，而在高温段制备的木醋液对其起抑制作用，认为在不同热解条件下制备的木醋液所含化学物质种类和含量不同。有研究发现，稀释500～800倍的木醋液可作为油菜种子引发剂，能促进幼苗根系生长［14］。常青等［15］研究发现，稀释50倍的木醋液能显著提高茄子种子发芽势、发芽率和发芽指数，并降低平均发芽天数。此试验发现，在正常条件下，结球甘蓝种子发芽率超过95%，用不同种类、不同稀释倍数的木醋液进行浸种处理对种子的发芽率影响不大，但不同种类、不同稀释倍数的木醋液浸种处理对结球甘蓝幼苗根系发育影响不同；其中，以1∶500稀释的文冠果壳木醋液、葡萄藤木醋液、核桃枝木醋液表现最好，经这几种木醋液浸泡的种子发芽后幼苗主根长度、根系总长度和根系表面积与对照相比均极显著增加，1∶500法桐枝木醋液主要增加根系表面积和总根系长度，其余木醋液在不同稀释倍数下主要促进种子根和（或）总根系的伸长生长。

木醋液含有酸类、酚类、酮类、酯类和醛类物质。木醋液中的酚类物质可以刺激生长素、赤霉素合成，提高各种酶活性，从而促进植物发育［16］。也有研究发现，木醋液中所含的有机酸及其衍生物可促进水稻种子发芽和幼苗生长［17］；所含的乙酸、丁酸、吡啶、丙酸等物质在促进油菜生长发育方面效果显著［18］；所含的丁烯内酯具有刺激种子发芽、促进植物生长的作用［19］；所含的酚类物质中的二元酚和多酚在适宜浓度下能够刺激植物生长素、赤霉素合成，促进植物生长［20］；而其中的一元酚主要是通过增强相关酶活性，逐步分解吲哚乙酸，使植物生长发育受到抑制［21］。曲昭杰［22］发现，2，5-二甲基苯酚能显著提高油菜出苗率，而2-甲氧基-4-甲基苯酚、愈创木酚可显著提高幼苗活力。此研究结果表明，试验所用9种木醋液在调控甘蓝幼苗根系生长发育方面的功效不同。这可能是因为其化学组分和相对含量各不相同。今后将利用木醋液中各种单一成分进行试验，以明确木醋液中促进或抑制甘蓝及其他蔬菜作物生长的活性成分，进而解析各类不同生物质来源的木醋液活性差异机制。

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