不同用量木醋液对花生生长的影响

前言花生，是被广泛种植的一年生豆科固氮植物，其花生仁是我们日常广泛食用的坚果食物，富含大量对人体有益的蛋白质、维生素、蔗糖、亚油酸等。花生作为重要的油料以及经济作物之一，其经济价值在世界经济更是在我国经济中占重要地位。作为产业原料，在食品加工、饲料生产、油脂提取等领域广泛应用，具有广阔的市场前景REF_Ref197986556\r\h\#"[0"[1-REF_Ref197986583\r\h\#"0]"2]；作为药用材料，在治疗高血压、辅助止血、保护溃疡面等多种慢性疾病方面有药用价值REF_Ref197986597\r\h[3]。在现如今多元化市场环境下，花生凭借广泛的应用市场与独特的营养构成，在我国乃至世界形成了旺盛的消费需求REF_Ref197986631\r\h[4]。尽管我国是花生生产大国，但花生种植区域分散，花生虽然具有较强的抗逆性，耐旱、耐贫瘠、耐高温等，但在实际生产过程中，不同花生品种对不同生态区域和环境的适应性各不相同，所以选择适宜花生种植的生态区并选择优质专用品种，对促进花生产业可持续发展起到了积极作用REF_Ref197986640\r\h\#"[0"[5-REF_Ref198067290\r\h\#"0]"6]。当然，在花生生长的过程中也少不了化肥的帮助，化肥作为由化学或物理方法制作而成的含一种或几种营养成分肥料，是粮食所需要的“粮食”。凉山彝族自治州位于四川省西南部，地处云贵高原与四川盆地过渡的地带，复杂的地形与多样的气候为农业发展孕育了独特的生长环境条件，安宁河谷一路迤逦向南穿过凉山州，河谷内土壤肥沃，水源充足，气候温和，使其有着“天府之国第二粮仓”的美誉REF_Ref197986661\r\h[7]。而西昌市位于安宁河谷平原，农业文明历史悠久。其平坦的地形于充足的日照使西昌成为水稻、小麦、马铃薯等多种粮食作物的高产基地REF_Ref197986673\r\h[8]。当然，花生在当地有了很好的生长环境，加之广泛分布的沙壤土透气性良好，极利于花生根系发育与果实膨大。海花1号花生适应性强，具有抗旱耐瘠、耐大肥水、生长性好的特性，其发达的根系和侧立的叶片能够更好的吸收水分以及光合作用。在凉山地区种植能够充分发挥它的作用REF_Ref198070920\r\h[9]。然而，近年来在该地区花生种植面临着巨大挑战。花生种植中化肥的大量投入使得土壤板结，土壤中的有机质及养分减少，花生根系结瘤数量减少甚至部分出现完全缺失现象，生物固氮能力呈下降趋势。花生的产量减少的同时，也给当地带来了农业面源污染等一系列环境问题REF_Ref197986687\r\h[10]。要解决这一问题，需要一种环境友好型农业技术，而有机肥代替传统化肥技术以改善土壤健康、推进化肥减量、改善农艺面源污染及提高作物高产的重要途径也是本试验研究的目的。木醋液是农林废弃物干馏热解，经过炭化产生烟雾到冷凝器中冷凝而形成的一种具有木炭烟熏味的天然有机液体REF_Ref197986697\r\h[11]，由于其制备原料来源在我们的生活大环境中，因此它的成分通常由于原料的差异而不同。有的为工业生产中残留下来的木材废弃物，有的为农业生产中产生的作物秸秆废弃物REF_Ref197986708\r\h\#"[0"[12-REF_Ref197986710\r\h\#"0]"13]。尽管木醋液的原料来源不同，但其化学组成大体一致，不过各种成分的含量不同用途也不同。凉山地区有利的光热条件促进了水果的糖分积累，该地区葡萄产业发达，葡萄枝条等农林废弃物资源产量也非常多，农林废弃物中含有半纤维素、纤维素、木质素等成分，是制备木醋液的有机生物质原料，可以提高回收效率REF_Ref197986726\r\h[14]。研究表明，木醋液中含有的有机酸、酚类等化合物使得木醋液具有抗氧化、抗炎抑菌、抗病毒等多种生理活性REF_Ref197986741\r\h[15]。近年来木醋液被广泛应用在人们的生产生活中，在农业、畜牧业、食品工业、医药领域有了进一步研究，特别是在农业生产中作为作物叶面肥方面的研究。在空地上使用木醋液10-30倍，可调节土壤PH值，净化和改良土壤；在生殖生长期间使用100-200，灌施土壤深处可抑制土传病原菌生长、防治铁线虫等病虫害。同时其生理活性成分能促进有益微生物繁殖、刺激植物根系发育，只需使用50-100倍即可；作为微肥喷施到植物叶面，能够增强光合作用效率、加快叶片生长减缓叶片变黄、防治病虫害。然而，现有研究多集中于小麦、土豆、辣椒、西红柿等蔬菜与粮食作物REF_Ref197986751\r\h[16]对于花生这一“地下结果，地上开花”作物的系统性研究较为匮乏，木醋液如何通过土壤与植物互作对花生生殖生长及荚果形成机制不明确REF_Ref197986769\r\h[17]。本研究以凉山州西昌市花生种植区为对象，通过田间试验不同农艺性状并得出数据进行分析，探究木醋液不同施用浓度与方式对花生生长特性、产量构成的影响。研究目的施找出最适合花生种植中木醋液适合喷施量，推进化肥减量使用、改善凉山州土壤状况、提高花生高产优质生产来促进凉山地区经济发展，同时为凉山地区农业绿色转型与生态效益提升提供技术支撑。

1材料与方法1.1试验地概括本试验育苗是在西昌学院现代农业创新创业实践基地无菌培养室，试验地选于西昌学院北校区旁的一块空地，该地供试土壤为红壤，土壤表面有少量碎石，其矿物质较丰富，但有机质较低。1.2试验材料花生种子：由西昌学院农业科学学院试验留种材料，品种为“海花1号”。该品种属于中熟大花生，种子有很明显的尖头，从尖头处开始发芽。该品种具有抗旱、抗病、抗倒伏、适应性强、高产等特点，选种时挑选颗粒饱满、完整无破损且大小一致的干燥不带壳的花生种子，这样可以保证种子成活率以及出苗率，利于后期栽种时植株的正常生长。种子浸种所用药剂：药剂均在网上购买，由西昌学院农业科学学院重点实验室花生团队提供。杀虫剂（氯虫苯甲酰胺）、植物生长调节剂（24-表芸·三表芸)、杀菌剂(适乐时-先正达)。药剂所属公司分别为美国富美实公司、青岛海纳生物科技有限公司、先正达南通作物保护有限公司。施用肥料：基础肥为有机复合肥，木醋液作为主要肥料（按1：500倍稀释）。木醋液选择农业专用木醋液，一桶净量25kg，由西昌学院农业科学学院重点实验室花生团队提供，也是在网上购买。仪器与耗材：棉布、培养盘、Marker笔、记号板、苗盆、定植篮、桶、量筒、烧杯、天平、铁锹、锄头、喷壶、网袋、剪刀、塑料袋、卷尺、叶绿素测量仪。试验所需仪器由西昌学院农业科学学院重点实验室、西昌学院农业科学学院重点实验室花生团队提供。1.3试验设计1.3.1花生发芽法首先对花生进行水培催芽，通过人工筛选出颗粒饱满、大小均匀、无破损、无病斑虫蛀、种皮颜色浅红、色泽一致的种子，将种子平铺到培养盘里，上下铺上高温消毒的毛巾，取200毫升水倒入培养盘放入无菌培养室进行催芽，每十二小时对盘中水量以及花生发芽情况进行观察并补充花生所需用水。1.3.2花生水培法将发芽种子放入1000ml水培苗盆培养，水培苗盆的规格是36✖37cm，共480颗苗一个苗盆放26颗苗，一段时间后移栽到四川省凉山彝族自治州西昌市西昌学院前的试验地。1.3.3花生栽培法再于2024年6月20日将培育好的花生苗移栽到西昌市西昌学院前的试验地。移栽前对其进行拌种以防治地下病虫害、促进发芽及根系生长；对地块进行杂草清除、深翻整地、去除土壤表面的杂物及碎石，施有机复合肥作为基础肥以增加土壤肥力。花生生长期间定期观察田间情况，做好田间管理措施，及时采用物理防治与化学防治相结合的方式清除杂草、病虫害。花生生长时期西昌市属于雨季，需要及时做好排水处理，避免出现局部积水，造成根部呼吸受阻、苗黄苗弱、根系腐烂的问题。若天干则需要每隔三天灌溉一次，同时也需要根据花生生长状况进行灌溉频率调整。1.3.4试验设计本试验采用大田区组种植，划分五个小区设CK为空白对照，只施加有机肥，不喷施木醋液叶面肥，其他四个小区分别在苗期按每穴浓度梯度为150ml、165ml、180ml、195ml喷施叶面肥，每小区32个穴，共四个处理160个穴，每个处理间共喷施量分别为4800ml、5280ml、6240ml、6720ml。小区面积共150平方米，每个小区行距30cm，株距15cm，每穴3颗苗。试验过程中进行常规田间管理，花生成熟期时收获，对CK与处理间设置4个重复，便于数据比较，并进行主茎长、叶面温度、叶绿素、分蘖数、颗数、带壳重、籽粒数、籽粒重8个农业性状进行统计和分析。1.3.5指标测试方法在十月中旬花生成熟期对每小区随机选取12株进行收获，共60株花生，然后对主茎长、分蘖数、颗重、颗粒数、籽粒重、籽粒数、叶面温度、叶绿素含量8个不同农艺性状的检测。地上部分测量：使用直尺测量成熟花生主茎长，使用叶绿素速测仪检测叶面温度及叶绿素含量。地下部分测量：将收获的花生清洗干净晾晒干后使用电子天平称量花生带壳重及剥去壳的籽粒重，人工数花生的分蘖数、颗数、籽粒数。1.4数据处理与分析使用Excel2010和SPSS27.0软件对数据进行处理和分析，使用Origin2024进行绘图。其中Excel2010对数据进行综合整理并算出平均值，SPSS27.0进行数据分析，包括单因素方差、相关性分析，用Origin2024对主茎长、叶面温度、叶绿素、分蘖数、颗数、带壳重、籽粒数、籽粒重8个农艺性状进行单因素方差分析结果的柱状图绘制并观察差异｡2结果与分析2.1不同处理不同农艺性状的分析1.2.1不同处理对产量相关性状（带壳重、颗数、籽粒数、籽粒重）的分析图1五个小区的带壳重Figure1.Thehusk-onweightoffiveexperimentalplots由图1可看出不同处理组间带壳重存在显著差异（P<0.05），处理3的平均带壳重显著最高，显著高于CK与处理1;处理3与处理2处理4的差异没有达到显著水平（均标为b）；处理2、处理4与CK、处理1之间差异不显著（均标为ab）。处理1到处理3平均带壳重从93.4g到133.2g，增幅为42.6%，说明适合用量木醋液能够促进生长，而处理3到处理4呈下降趋势，平均带壳重从133.2g降至106.43g，降幅为20.1%，木醋液用量过多可能会抑制生长。图2五个小区的颗数Figure2.Thekernelcountoffiveexperimentalplots由图2可以看出不同处理组间颗数（即果实数）存在显著差异（P<0.05），处理3最高，其平均果实颗数达63.33个，显著高于处理1和CK；处理3与处理2、处理4差异不太显著，但三者数量均高，处理2平均果实数50.33个，处理4平均果实数56.67个。从处理1到处理3平均果实数上升，增幅为46.2%，说明合适木醋液用量促进花生吸收光合作用进而使其开花结荚；处理3到处理4颗数下降，降幅为10.5%。进一步验证了过高用量对荚果生长有抑制作用，可能在花生生长中木醋液过量，其成分积累引起轻度盐胁迫，抑制了花生根系对土壤的养分吸收。图3五个小区的籽粒数Figure3.Kernelnumberinfiveexperimentalplots由图3可以看出不同处理籽粒数存在显著差异（P<0.05），籽粒数在处理3时显著高，处理3籽粒数平均值94.67，显著性高于CK和处理1；处理3与处理2、处理4差异不显著。从处理1处理3籽粒数增加，平均籽粒数从68.67个到94.67个，增幅为37.8%；木醋液可能通过提供酚类化合物与有机酸，刺激花芽分化促进花粉受精，提升籽粒数，进一步说明了合适用量对花生的促进作用。而处理3到处理4平均籽粒数减少，减少17.3%，可能由于过量的木醋液阻碍了根系对锌、硼微量元素的吸收。图4五个小区的籽粒重Figure4.Kernelweightinfiveexperimentalplots由图4可以看出不同处理籽粒重存在显著差异（P<0.05），平均籽粒重在处理3时显著高，其平均籽粒重为91.34g，与CK、处理1差异显著；与处理2、处理4差异不显著。从处理1到处理三，平均籽粒重从72.06g升至91.34g，增幅26。8%，说明适当木醋液量可促进籽粒干物质积累，木醋液产生的有机酸和微量元素可以加快蔗糖向籽粒的转运效率，促进灌浆，让籽粒长得丰满。处理4平均籽粒重为83.27%，较处理3下降8.3%，过量木醋液量抑制了籽粒的充实。表1花生籽粒重、籽粒数、颗数、带壳重数据Table1.Peanutyieldcomponents:kernelweight,kernelnumber,kernelcount,husk-onweight籽粒重（g）籽粒数（个）颗数（个）带壳重（g）处理172.0668.6743.3393.4处理286.4479.3350.33116.87处理391.3494.6763.33133.2处理483.2778.3356.67106.43CK57.2764.6741.3383.67综合上述图1-4以及表1来看，其产量相关性状（颗数、带壳重、籽粒数、籽粒重）随木醋液用量增加呈“先升后降”趋势，处理3达到峰值，可得出处理3在产量相关性状（颗数、带壳重、籽粒数、籽粒重）上表现均为最优，表明其对花生产量具有显著调控作用。处理3与处理2、处理4差异不显著（P>0.05），但较CK属于增产，说明165-195ml/穴范围内增幅趋于稳定。处理3与CK、处理1差异显著（P<0.05），说明处理3喷施量对产量的提升有正向促进作用，让土壤中的有机质和养分增加，能够有效增加果实颗数量，促进籽粒的发育；CK与处理1差异显著（P<0.05），证实低浓度木醋液显著优于不施。但对处理4来说，木醋液属于过多量，其施用对产量有抑制作用。1.2.2不同处理对生理形态（分蘖数、主茎长）与叶绿素含量的分析图5五个小区的分蘖数Figure5.Tillernumberinfiveexperimentalplots由图5可以看出处理4显著高于其他处理组，其平均分蘖数为44个，而处理3平均分蘖较低，为32个，说明高用量木醋液对促进分蘖的效果十分突出，但是过多的分蘖会导致光合产物分散，荚果间都因需要养分而分布不均。结合产量来看，处理3分蘖数少，但产量高，可能其植株群体结构在木醋液的调整下得到优化，使植株能够均匀吸收光合作用和养分，促进荚果发育。ck与处理1差异不显著（P>0.05），说明处理1的木醋液用量对分蘖促进作用接近未喷施的对照组。图6五个小区的主茎长Figure6.Mainstemlengthinfiveexperimentalplots由图6可以看出处理2在主茎长（即主茎高，植株根茎部到顶部的长度）方面与其他处理有显著差异（P<0.05），平均主茎长为20.1cm，说明处理2的植株通体较长。处理3与处理1、处理4无显著差异，处理3的平均主茎长为13.43cm，说明其植株矮小。图7五个小区的叶绿素含量Figure7.Chlorophyllcontentinfiveexperimentalplots由图7可以看出所有处理的平均叶绿素含量差异均不显著（标注为ab、b，P>0.05）。处理3平均叶绿素含量较处理4低，处理3平均叶绿素含量为37.1，处理4平均叶绿素含量38.62，结合产量来看，处理3较处理4产量高，说明喷施木醋液没有对叶绿素功能产生作用，而是优先向籽粒运转。表2花生分蘖数、主茎长、叶绿素含量、叶面温度数据Table2.Peanutgrowthparameters:tillernumber,mainstemlength,chlorophyllcontent,leaftemperature分蘖数（个）主茎长(cm)叶绿素含量叶面温度(℃)处理13413.236.3923.98处理23320.135.0824.4处理33213.4337.125.5处理44414.3338.6225.92CK3416.0340.929.192.2不同用量木醋液喷施量与花生不同农艺性状的相关性表3不同农业性状的相关性分析数据Table3Correlationanalysisdataofdifferentagronomictraits主茎长（cm）籽粒数（个）叶面温度（℃）分蘖数（个）颗数（个）带壳重（g）籽粒重（g）叶绿素含量主茎长（cm）1籽粒数（个）-0.1111叶面温度（℃）0.001-0.3671分蘖数（个）-0.209-0.1120.0801颗数（个）-0.2180.953*-0.2770.1831带壳重（g）0.0480.980**-0.476-0.1740.901*1籽粒重（g）0.0500.896*-0.6670.0640.8690.938*1叶绿素含量-0.284-0.4230.936*0.312-0.260-0.570-0.6881注：*.在0.05级别（双尾），相关性显著。**.在0.01级别（双尾），相关性显著。由表3可以看出产量性状间呈正相关（P<0.01）当一株花生里果实数增多其籽粒数也就多，籽粒数越多（表3可看出籽粒数与颗数相关系数0.953），带壳重越高（表3可看出带壳重与籽粒重相关系数0.938），它们之间相关联度十分紧密。主茎长与产量性状呈弱负相关，数值为负，意味着主茎长增加时，其产量可能有微弱减少趋势，植株过高可能导致生殖生长受限；与分蘖数负相关（-0.209），说明主茎生长过旺可能抑制分蘖。叶绿素含量与叶面温度呈正相关，两者相关系数0.936，叶绿素含量高的植株叶面温度也高，可能由于其叶面气孔关闭，散热减少。3讨论要提高作物高产优质发展，就是要提高产量。作物的产量表现和农艺性状能反映其种质资源生产性能的基本情况REF_Ref197986796\r\h[18]，肥料作为农业生产的核心，为粮食高产与农业快速发展奠定了重要基础。在花生生长的不同时期，对肥料的需求也是不一样的。最初要实现花生增产就要通过有化学成分的肥料来提高生长中需要的营养元素，但化肥是农业生产的“双刃剑”，在增加产量的同时也产生了负面问题，过量的化肥使用导致土壤退化，产量未见增长反而减少。现如今推行一种新型友好的农业生产方式是十分有必要的，通过有机替代化肥对花生产量、根瘤发育及固氮效能潜力的影响，明确花生对营养吸收利用特征和增产的机理，对化肥减施、稳产增效和促进花生产业绿色可持续发展具有重要意义REF_Ref198198249\r\h[19]。木醋液作为有机化合物，其有机成分在各个领域都发挥着重要作用。本试验在苗期通过喷施不同用量的木醋液来观察其在花生生长上产生作用。经过分析可看到不同用量木醋液对花生生长具有“低促高抑”的作用：从产量性状来看，处理3（180ml/穴）与其他处理有着显著差异，其颗数（62.33个）、籽粒数（94.67个）、带壳重（133.2g）、籽粒重（91.34g）性状达到最优，表明低用量时，富含的有机酸和酚类物质可通过酸化来改变根系微生物环境，因此低浓度以及合适的用量的木醋液面肥可以明显加快种子萌发，促进植株生长。前期花生生长以营养生殖为主，