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木醋液在农业生产上的研究新进展

发布人: admin发布时间: 2017-09-25浏览次数: 2974次
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木醋液在日本和台湾往往被称为木酢液,是木材干馏的液相产物,目前公认品质较好的木醋液为柞木木醋液、酸枣壳木醋液。杂木木醋液因原料来源复杂,一般质量很不稳定,秸秆木醋液更是缺乏实用价值。木醋液属天然产物,对原料要求很严才能保证木醋液的质量,一般劣质木醋液遇光和空气后就会迅速变成黑色。如果我们手头没有实验设备和药品,可以沾取少量木醋液滴在白纸上,待干后观察,如果液渍是红褐色或者黄褐色则说明木醋液质量较稳定,没有被氧化,如果液泽是黑色的,则说明该木醋液为劣质木醋液,其成分极不稳定,很容易被空气中的氧气氧化或产生光化学反应。木醋液有遇光颜色加深趋势,但是如果变黑则说明其品质较差,这种木醋液是在任何领域不能直接应用的。

一般用肉眼观察,品相较好的木醋液应该是红褐色或者黄褐色,悬浮物应很少甚至没有为上品。可参考下图!

1 引言

木醋液也叫植物酸,是在木材干馏过程中得到的一种赤褐色混合物,含有酸、醇、酚、酮等多种有机物,其中大多是微量成分。作为一种天然林产品的副产物,木醋液广泛地应用于化工业、林业、农业、畜牧业、食品加工业与医药卫生业。随着农业生产方式与农业研究方法的进步,在注重环保与健康的大前提下,木醋液的各项性能逐渐被认识并得到重视,在农业上的应用也越来越广泛。根据生产经验与相关实验研究,已发现木醋液具有促进植物生长、抑菌、除草、防腐等多种作用。目前,国内外对木醋液在农业上的研究还处于起步阶段,木醋液的各项性能正逐渐得到认识,而它的精制方法、使用方法、主要作用成分与作用机理也有待继续研究。

2 木醋液的生产与其在农业中应用的现状

2.1 木醋液的回收与精制

在烧炭过程中,采用烟囱将木材炭化时产生的烟冷凝回收,得到的液体就是含有大量焦油等杂质的粗木醋液,它不能直接应用在农业生产上,需要进一步精制。

粗木醋液的精制方法目前主要有静置沉清法、木炭(或活性炭)精制法、药品精制法、简单蒸馏法、减压蒸馏法[1]。在农业生产应用上,一般采取以下两种方法精制:①静置沉清法:将粗木醋液放在容器中静置30天以上,就会分离出3层,去除上部10%轻油与下部30%的焦油等杂质部分,中间部分即为安全有效的木醋液成分,可以应用于农业生产。②木炭(或活性炭)精制法:按比例向木醋液(或经过静置沉清的木醋液)中加入木炭粉以吸附其中的杂质,经混合、搅拌、过滤,得到精制木醋液。

2.2 木醋液在农业中应用的现状

木醋液在美国、日本、韩国等国家的农业生产中均有应用。在美国,木醋液主要应用于花园园艺,相比较而言,日本的农业生产对木醋液的应用最为普遍。在日本,每年大约生产40,000,000公升的木醋液,其中约有一半应用于农业生产,其作用主要是促进作物生长及控制线虫、病原菌和病毒[2]。

在我国,木醋液在农业生产上的研究工作起步并不晚。1989年,延边农学院即与有关厂家合作,根据日本、韩国的技术资料,率先试生产木醋液,并开展了一系列用木醋液防治作物、蔬菜和果树病害的室内外实验。但在实际农业生产中,木醋液作为一种天然的农用化学品替代物,还没有真正地推广利用。

3 木醋液在农业生产上的研究进展

3.1 木醋液促进植物生长的研究

木醋液能够影响植物的发根力。在试管内观察日本梨种子的萌发过程,发现加入木醋液能够促进日本梨根系在试管内的萌发生长[3]。李桂花等人进一步探讨了不同来源与不同浓度木醋液对水稻发根力的影响,经反复实验证明,不同来源与不同浓度(200倍以下除外)的木醋液对水稻发根力均比空白对照有所增加。其中,以500~700倍稻壳提取的木醋液与500倍木材提取的木醋液促进水稻发根的效果最好[4]。为了考察木醋液对蔬菜种子发芽及芽苗根茎部生长的作用效果,杨华在实验中选取了大白菜、小白菜、萝卜、水萝卜、黄瓜等5种蔬菜种子,用含有木醋液的培养液在培养箱中培养观察,实验结果表明,木醋液对5种蔬菜芽苗的侧根生长均有很好的促进作用,侧根数明显增多,同时,木醋液对大白菜、萝卜、水萝卜和黄瓜等蔬菜根茎的生长有良好的促进作用[5]。

木醋液中含有的不同有机物对不同植物生长的促进作用也不尽相同。将木醋液中所含有的8种醇类物质与8中酚类物质加入培养基中,观察它们对萝卜、白菜、芜青等蔬菜发芽与生长的作用效果,结果表明,大部分醇类物质能够促进蔬菜生长,而大部分酚类物质则对蔬菜生长有抑制作用[6]。申凤善等人对木醋液进行了分离,获得了不同主要成分的木醋液后,进行了其对水稻发芽与幼苗期生长影响的试验,试验结果说明,木醋液原液去除醛、酮类物质的余液(主要含酚类、酸类及其衍生物),对水稻发芽与幼苗期生长的促进作用最为明显[7]。

在实际农业生产中,日本对木醋液的开发应用进行了一系列实验,其中以对草莓生长的作用效果最为显著。将木醋液与树皮炭混合后,按500g/m2用量施入土壤,试验区草莓的植株生长发育状况、土壤病虫害防治状况、草莓的收获量与糖度,均明显好于对照区。其中,草莓的收获量增加了31.6%,糖度提高了0.4左右[1]。可见,木醋液在农业生产上大有可为。在使用木醋液的过程中,应注意生物活性与浓度的关系。许多实验结果显示,若木醋液的浓度过高,对植物的生长就会显示抑制作用。因此,在农业生产中使用木醋液,要掌握好适宜的浓度。

3.2 木醋液促进食用菌生长的研究

除了能够促进植物生长外,木醋液还能促进食用菌的生长。不同浓度的木醋液加入食用菌的培养基(锯屑)中,均会促进食用菌菌丝体、子实体的生长,其中,当每公斤培养基中含有0.05~0.25ml木醋液时,对食用菌生长的促进效果最佳[8]。进一步研究发现,在食用菌的培养基中加入3,5-二甲基苯酚、丁酸等成分,也会促进食用菌生长,在培养基中加入0.1~6%的木醋液原液,能使实用菌增产21~42%;加入一定浓度的丁酸或2-甲氧基苯酚,食用菌也会有不同幅度的增产[9]。

3.3 木醋液抑菌作用的研究

木醋液作为抑菌剂的应用相对广泛。在传统农业生产中,日本农民普遍使用木醋液防治作物或果树病害,效果明显[10]。1994年,日本进行了利用木醋液抑制土传病害的研究,试验了其对腐霉属、青霉属、丝核菌、核盘菌属、镰刀菌属等多类病原菌的抑制作用[11,12]。生产实践与诸多科研实验证实,不同浓度的木醋液对病原菌等微生物表现出具有杀菌、抑制和促进的不同功效。

从1991年到1994年,延边农学院开展了一系列用木醋液防治作物、蔬菜和果树病害的室内外实验。4年的实验结果表明:①木醋液原液对苹果腐烂病的防治效果好于常用药“腐必清”;②采用木醋液防治水稻立枯病效果明显,且在其播前或播后幼苗一心一叶期浇灌效果一致;③木醋液200倍液防治西瓜枯萎病的效果好于常用药“甲基托布津”,但如将木醋液与甲基托布津混用,效果更佳;④用木醋液200~300倍液防治黄瓜霜霉病,防效高于常用药“乙磷铝”[13]。

为寻求木醋液起抑菌作用的主要成分与机理,鲁京兰等人又针对木醋液的抑菌效果深入开展研究工作。其实验结果表明,不同材质提取的木醋液原液均有较强的抑菌效果;实验还测试了木醋液经柱层析而得的几种不同物质的抑菌效果,结果发现,只有木醋液抑制病原菌的效果最为突出,因此,鲁京兰等人推断木醋液中含有的单一成份不具有抑菌能力,而是木醋液原液具有优良的抑制病原菌效果[14]。

4 木醋液在农业生产上的应用开发前景

木醋液的研究、开发和利用在国内并未得到足够的重视,目前仅有少数几家科研单位对其进行研究,而它在农业生产上的应用几乎还是空白。事实上,木醋液有着广阔的应用开发前景。

木醋液作为一种天然农业生产资料,其主要特点和优势是:①来源于天然物质,不污染环境,对人畜无毒副作用,是农用化学品的理想替代物;②是木炭生产的副产物,也可用稻壳、椰壳、秸杆等废弃物生产,加工精制方法简单易行,节约能源,成本低廉,变废为宝,经济效益可观;③成分复杂,效果显著,用途广泛,可利用价值高。

我国有传统的制炭工艺,稍加更新改造,即可在制炭的同时制取木醋液;我国有丰富的原料资源,树皮、稻壳、竹子、秸杆等原料随地可取,且这些都是可再生资源;我国的传统农业内涵丰富,为木醋液的应用提供了广阔空间。木醋液的开发应用在我国有如此多的有利条件,因而必然有广阔的发展前景。

日本在木醋液的研究开发与应用推广上有许多的成功经验,是值得借鉴的。我们应加大木醋液及其相关产品开发的深度与力度,并大力推广应用,使之成为一项产业,在我国的农业生产上真正发挥其应有的作用。

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