王磊元，秦翠蘭，趙群喜，李風娟

（新疆理工學院，新疆阿克蘇843000）

0 引言

設施蔬菜生產(chǎn)是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收的重要途徑，對促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整，提高人民生活質量具有重要作用，特別是自“十三五”以來，國家深入推進“農(nóng)業(yè)供給側結構性改革”，在這一新形勢下，設施蔬菜作為生產(chǎn)周期短、效益快、需求層次多的重要農(nóng)村經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，將成為農(nóng)業(yè)供給側結構改革的重要方向之一[1]，我國蔬菜產(chǎn)業(yè)將進一步向提升產(chǎn)品品質，提高種植效益和更加重視生態(tài)環(huán)境保護轉變，但是由于設施蔬菜發(fā)展存在地域管理經(jīng)驗及技術差異性，設施蔬菜的發(fā)展還存在一系列問題：

（1）設施蔬菜栽培產(chǎn)量高、速度快、見效好，為了增產(chǎn)，種植戶往往施用大量化肥和有機肥，由于設施栽培溫室或大棚空間相對密閉，溫濕度較大，病蟲害嚴重，因此必然導致農(nóng)藥使用量不斷增加，土壤出現(xiàn)大面積硬化及酸堿化，土壤內營養(yǎng)元素平衡和土壤理化性質遭到破壞，嚴重影響設施蔬菜的品質及產(chǎn)量[2]。

（2）由于農(nóng)藥及化肥使用過度，在相對密閉，溫度較高的設施環(huán)境里易揮發(fā)，導致空氣污染嚴重，損害種植戶的健康。

（3）農(nóng)藥和化肥的大量使用導致成本增加，同時長期大量使用農(nóng)藥使細菌產(chǎn)生耐藥性，由于藥效變差種植戶不斷增加農(nóng)藥使用次數(shù)和用量，導致化學藥劑的開發(fā)風險和研發(fā)成本增加，加重了種植戶的經(jīng)濟負擔。

上述一系列問題嚴重阻礙了我國設施蔬菜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，“化學肥料和農(nóng)藥減施增效綜合技術研發(fā)”和“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目的啟動就是要引導農(nóng)業(yè)綠色化發(fā)展，加快轉變施肥用藥方式，減少溫室大棚內農(nóng)藥的使用，推廣應用農(nóng)業(yè)防治、生物防治和物理防治等綠色防治技術，加快新型高效肥料和農(nóng)藥的推廣，重點開發(fā)高效低毒低殘留農(nóng)藥、生物肥料及生物農(nóng)藥等新產(chǎn)品，保護生態(tài)環(huán)境。

生物質醋液是以農(nóng)作物秸稈如棉稈、麥稈、玉米稈、稻稈等農(nóng)業(yè)廢棄物、木屑、樹枝等林木和林業(yè)加工的剩余物以及南方竹材等可再生生物質為原料[3]，在干餾設備中干餾后導出的蒸汽氣體混合物經(jīng)冷凝分離后得到的一種紅褐色液體，是一種成份復雜的混合物，北方研究以生物質木醋液為主，南方研究以生物質竹醋液為主[4]。竹醋液還可根據(jù)竹子種類不同分為多種竹醋液。生物質醋液已檢測出含酸、醇、酚、酯及呋喃類等多種有機化合物，還含有多種對作物生長有益的有機成分和微量元素[5]。生物質醋液不同成分具有不同的作用，因此應根據(jù)不同用途對生物質醋液進行精制。研究表明，生物質醋液是一種肥效一體的天然植物生長調節(jié)劑，屬于純天然無污染液態(tài)產(chǎn)物，通過稀釋進行葉面噴灑、與農(nóng)藥及其他有機物混合作用可對土壤進行改良，防治作物病蟲害，減少農(nóng)藥化肥用量，促進作物生長，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質量和品質[6]，因此，加大生物質醋液在設施有機蔬菜生產(chǎn)中的應用，對于綠色農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化建設及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1 生物質醋液在設施蔬菜上的綜合應用現(xiàn)狀

1.1 生物質醋液在設施蔬菜土壤改良方面的應用

生物質醋液中含有的醋酸類物質能改變土壤中微生物類群的結構和數(shù)量，促進土壤有機質的分解，改善土壤的團聚體結構、通氣性和透水性[7]。胡春花等[8-9]研究了木醋液連續(xù)施入對設施土壤肥力及木醋液和炭醋肥混合施入對設施蔬菜生長期間土壤細菌數(shù)量的影響，試驗表明單獨施用木醋液可使設施土壤鹽分含量明顯降低，改善土壤通氣性和透水性，增加土壤團粒結構，調節(jié)土壤pH值，提高土壤有機質、速效磷含量；木醋液和炭醋肥混合施入能夠顯著增加自生固氮菌和無機磷細菌等有益細菌數(shù)量，減少真菌數(shù)量，提高設施蔬菜的土壤肥力和土壤質量，最終使蔬菜增產(chǎn)。

斯日木極等[10]將木醋液注入低、中肥力小白菜設施土壤中測定土壤酶活性，評估土壤肥力質量，結果表明木醋液可以作為遼西北地區(qū)中、低肥力土壤改良劑，顯著提高設施土壤的酶活性指數(shù)和土壤生物肥力指數(shù)，增加蔬菜產(chǎn)量。常青等[11]研究了灌施不同稀釋倍數(shù)的木醋液對設施蔬菜茄子土壤pH值、EC（電導率）和生長發(fā)育的影響，得出澆灌適宜稀釋倍數(shù)的木醋液可以調節(jié)土壤pH值和EC值，促進茄子生長，這為木醋液在設施蔬菜種植中的應用推廣提供了參考。李忠徽等[12]采用培養(yǎng)試驗的方法發(fā)現(xiàn)設施蔬菜進行木醋液灌施能降低土壤pH值，增大EC值，顯著提高土壤有機碳的含量，還能增加土壤團聚體的數(shù)量，有利于形成大團聚體。潘潔等[13]研究了不同木醋液灌溉量對土壤養(yǎng)分、鹽堿的影響。研究表明灌溉木醋液可顯著提高設施蔬菜番茄土壤速效鉀、堿解氮、有效磷含量、有機質及全鹽含量，且使用量越大，效果越明顯。畢巍揚[14]將木醋液添加入空心菜、油麥菜、生菜3種設施蔬菜土壤中，結果表明，添加木醋液的3種蔬菜土壤中硝酸鹽含量明顯降低，土壤中微量元素鐵、錳、銅、鋅含量顯著提高。杜佳燕[15]等進行了木醋液—生物炭—益生菌復配對設施蔬菜辣椒連作土壤的作用效應試驗，結果表明，生物炭+木醋液+益生菌顯著降低了土壤pH值，增加了土壤有效磷含量，緩解了辣椒連作土壤的連作障礙。Benzon等[16]在通過芥菜土壤中添加木醋液，抑制植物對重金屬的吸收，木醋液可直接提供營養(yǎng)物質，有利于芥菜的生長。

1.2 生物質醋液在設施蔬菜育種方面的應用

生物質醋液能對蔬菜種子萌發(fā)和萌發(fā)后根的生長產(chǎn)生顯著影響。常青等[17]研究表明適當濃度的木醋液澆灌和浸泡對茄子種子萌發(fā)具有促進作用，可提高發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)，縮短平均發(fā)芽天數(shù)。徐巖巖等的[18]研究表明山杏殼木醋液對設施白菜種子萌發(fā)有顯著的影響，可提高白菜種子的發(fā)芽率，提升種子品質，提高白菜產(chǎn)量。梁鳳臣等[19]研究了木醋液浸種對西葫蘆種子萌發(fā)和生長的影響，實驗結果表明使用100倍稀釋木醋液浸種對發(fā)芽有一定的促進作用，可促進根系生長、鮮重和干物質積累增加，提高活力指數(shù)，幼苗長勢更旺。付瓊等[20]通過種子帶菌檢測、種子發(fā)芽和幼苗生物量測定試驗研究竹醋液對生菜、快菜和芹菜3種葉菜種子的保健效果，結果表明竹醋液可有效降低種子的帶菌率，促進種子發(fā)芽及幼苗生長。姚遠等[21]研究了不同濃度竹醋液對設施番茄種子萌發(fā)的影響。研究表明稀釋500倍的竹醋液是促進番茄種子萌發(fā)的最適宜濃度，能顯著提高設施番茄種子的萌發(fā)指數(shù)和活力指數(shù)。

1.3 生物質醋液在設施蔬菜病蟲害防治方面的應用

生物質木醋液中含有的有機酸和苯酚及其衍生物對設施蔬菜害蟲的殺蟲活性及農(nóng)藥具有明顯的增效性。梁玉芹等[22]研究了不同濃度的稀釋竹醋液與用量對番茄根結線蟲防治效果的影響，結果表明用稀釋300、400和500倍的竹醋液灌根均顯著抑制了番茄根結線蟲病，改善了番茄品質，提高了番茄產(chǎn)量。廖承菌等[23]通過試驗得出，稀釋100倍左右的油桃木木醋液噴灑可有效祛除溫室大棚白菜上的蚜蟲。國外有人利用生物質醋液的揮發(fā)性特點在溫室內懸掛稀釋的木醋液，防治溫室內蔬菜的病蟲害[24]。王文杰[25]將不同濃度的竹醋液施用于番茄，研究竹醋液對防治番茄病害的作用，結果顯示施用高濃度竹醋液對番茄煙粉虱具有驅避作用，對防治紅蜘蛛和斜紋葉蛾具有一定作用。姚遠[21]等通過試驗得出番茄葉面噴施300、500及700倍稀釋竹醋液均對目標害蟲有顯著的防治效果，濃度越高，防治效果越明顯。郭霞[26]等研究表明：土壤中施用竹木醋液能有效抑制有礙植物生長的微生物繁殖，并能殺死根瘤線蟲等害蟲，也可預防種子立枯病，并可作為土壤消毒劑。

1.4 生物質醋液在設施蔬菜生長促進方面的應用

木醋液含有的酯類化合物以及K、Ca、Fe、Na、Mg等礦物質具有促進蔬菜生長發(fā)育，增加蔬菜產(chǎn)量及顯著改善產(chǎn)品品質的功效。姚遠等[27]通過試驗表明竹醋液灌根能顯著增加番茄的株高、葉綠素含量、番茄產(chǎn)量及維生素C含量。黃曉梅[28]等的研究表明，木醋液稀釋作用于設施蔬菜不僅可以增加作物的酶活性，還可顯著提高作物產(chǎn)量，尤其對辣椒、西紅柿、芹菜等的生長、產(chǎn)量和品質提升有顯著效果。王曉朋等的[29]試驗表明不同稀釋倍數(shù)的菌棒木醋液均能提高小白菜的鮮重和株高，顯著提高維生素C含量，降低硝酸鹽含量，促進還原性糖的積累。畢巍揚[14]研究得出，施加木醋液能夠顯著提高油麥菜、空心菜、生菜3種設施蔬菜中維生素C含量，同時可有效降低葉菜中硝酸鹽含量，提高作物維生素C含量。魏泉源等[30]通過試驗得出，葉面噴灑木醋液能顯著提高芹菜的株高和維生素C含量，且可降低芹菜中硝酸鹽的含量。秦軍[31]等進行了不同濃度木醋液對設施蔬菜的生長調節(jié)效果試驗，研究表明，木醋液稀釋倍數(shù)300倍、400倍對設施梅豆、茄子、辣椒生長量有顯著促進作用，尤其對梅豆有顯著增產(chǎn)作用。

1.5 生物質醋液在設施蔬菜抗菌和抑菌方面的應用

研究表明，木醋液中含有的甲醇、乙醇、醋酸、酚類、苯甲酸和吠喃類等物質具有顯著抑菌殺菌作用，而且副作用小，可直接替代部分合成藥物和農(nóng)藥。王文杰[25]的研究表明：較低濃度的木醋液對設施番茄絲核菌和腐霉菌具有明顯的抑制效果。張文麗[32]等通過向大棚土壤加入木醋液，通過研究表明，施加木醋液對鐮孢菌和疫霉菌有一定的抑制作用。張志英等[33]研究了竹醋液復合硅對防治番茄葉霉病的作用效果，得出竹醋液復合硅可顯著降低設施番茄葉霉病的產(chǎn)孢量，抑制效果較好。馬駿等[34]將不同濃度的木醋液添加到黑麥培養(yǎng)基中發(fā)現(xiàn)，稀釋200倍的木醋液對設施馬鈴薯晚疫病菌菌絲生長有明顯的抑制作用。肖輝[35]等進行了木醋液與殺菌劑復配對番茄枯萎病和灰霉病的防治效果試驗，結果表明木醋液對番茄枯萎病和灰霉病具有很好的防治效果，與農(nóng)藥配施可顯著降低農(nóng)藥使用量。

1.6 生物質醋液在設施蔬菜無土栽培方面的應用

生物質醋液中含有酸性液體、有益微元素及礦物質可用作無土栽培營養(yǎng)液配方。陳杰等[36]用精純木醋液替代硝酸作為調酸材料，按0.25 ml/L的濃度添加入水培生菜營養(yǎng)液中，能夠使營養(yǎng)液酸堿度穩(wěn)定地保持在適宜生菜生長的范圍內，且降低了設施生菜對硝態(tài)氮的吸收。因此，適宜濃度的木醋液可以作為調酸材料應用于設施生菜營養(yǎng)液。薛彤昕等[37]研究了水培中添加不同濃度木醋液對油菜產(chǎn)量、品質及養(yǎng)分吸收的影響，研究表明適宜濃度的木醋液能夠顯著提高水培油菜的葉綠素含量、根系活力、還原糖含量和維生素C含量，為木醋液在無土栽培方面的應用提供理論依據(jù)。

2 生物質醋液在設施蔬菜生產(chǎn)上的應用前景

“設施蔬菜化肥農(nóng)藥減施增效技術集成研究與示范”是國家“十三五”重點研發(fā)計劃項目，該項目以我國南北方主要設施蔬菜種類為對象，從共性關鍵技術優(yōu)化、區(qū)域集成與示范、環(huán)境監(jiān)測與設施蔬菜化肥農(nóng)藥減施效果評價等方面開展工作，集成優(yōu)化設施蔬菜化肥農(nóng)藥減施增效技術，解決制約我國蔬菜保護產(chǎn)業(yè)發(fā)展的化肥農(nóng)藥施用過多、安全風險大等瓶頸問題。生物質醋液作為一種純天然無污染原料，在美國、日本等國應用非常廣泛，已將生物質醋液應用于植物生長促進、病蟲害防治、堆肥和除臭、飼料及食品添加劑等方面，國內多利用生物質醋液作為農(nóng)業(yè)液體肥料，在其他行業(yè)的應用還在研究中。生物質醋液原料廣泛，生產(chǎn)成本低，屬天然液體產(chǎn)品，無毒副作用，在我國設施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于化肥、農(nóng)藥的過量使用，土地污染嚴重，農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標，嚴重影響人民健康和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。可以預見，生物質醋液作為一種新型純天然原材料，在設施蔬菜生產(chǎn)中將有效減少化肥農(nóng)藥用量，緩解有害生物的抗藥性，降低農(nóng)藥對環(huán)境的毒性壓力，有力地促進我國無公害、綠色及有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展。