南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 收稿日期 基金項(xiàng)目 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目 作者簡介 杜亞楠 碩士研究生 通信作者 冉煒 研究員 主要從事農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用和生物有機(jī)肥研究 杜亞楠 孟曉慧 梅怡然 等 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治和促生效果研究 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的 防治和促生效果研究 杜亞楠 孟曉慧 梅怡然 謝丹 冉煒 沈其榮 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇南京 摘要 目的 本文旨在通過堿解法處理木薯渣堆肥制備水解液以用作液體有機(jī)肥料 并研究其對(duì)由立枯絲核菌 引起的黃瓜立枯病的防治與促生效果 方法 為了篩選出最優(yōu)水解液 分別用不加堿的純水及 氫氧化鉀 溶液對(duì)木薯渣堆肥進(jìn)行水解 利用化學(xué)分析 稱重法 掃描電鏡 和紅外光譜法 分析水解液的 有機(jī)物和養(yǎng)分含量以及水解殘余物的分解率和結(jié)構(gòu)特征 在無菌條件下測(cè)定無菌水解液對(duì)立枯絲核菌菌絲生長的抑制作 用 并通過溫室水培試驗(yàn)驗(yàn)證水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治與促生效果 結(jié)果 溶液處理的水解液最優(yōu) 該條件下水解液中的有機(jī)養(yǎng)分溶出效果最好 固體分解率為 堆肥的木質(zhì)纖維素受到顯著破壞 殘?jiān)心举|(zhì)素含量 降低 大量移出到水解液中 稀釋 倍的無菌水解液對(duì)病原菌菌絲生長均有抑制作用 并且隨水解液稀 釋倍數(shù)的降低 抑制效果增強(qiáng) 當(dāng)培養(yǎng)基中水解液的稀釋倍數(shù)為 時(shí) 對(duì)菌絲生長的抑制率最高 達(dá)到 水培試驗(yàn) 結(jié)果表明 與對(duì)照 相比 外源添加稀釋 倍的木薯渣堆肥水解液處理?xiàng)l件下的黃瓜幼苗在接種病原菌 后未出現(xiàn)發(fā)病癥狀 其中在稀釋 倍的水解液環(huán)境中生長的黃瓜幼苗 長勢(shì)最好 株高 莖粗 葉面積較對(duì)照 分別增加 結(jié)論 本研究提出了 種以木薯渣堆肥為原料制備液體有機(jī)肥的新方法 制備的水 解液富含水溶性有機(jī)物和植物養(yǎng)分元素 能夠促進(jìn)黃瓜苗生長 有效防治黃瓜立枯病 關(guān)鍵詞 木薯渣 堆肥 堿法水解 水解液 黃瓜 立枯病 液體有機(jī)肥 中圖分類號(hào) 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 文章編號(hào) 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第 卷 木薯是世界上重要的糧食產(chǎn)物之一 我國木薯年產(chǎn)量達(dá) 萬 以上 年進(jìn)口木薯 主要是干木薯 萬 以上 在木薯脫皮 生產(chǎn)淀粉和釀酒等加工過程中產(chǎn)生的木薯渣高達(dá)數(shù)百萬噸 木薯渣富含植 物養(yǎng)分元素及生長素和赤霉素等植物生長調(diào)節(jié)劑 具有很大的資源化利用價(jià)值 堆肥可消納大量木薯 渣 然而 由于木薯渣含水量高 透氣性差 在堆肥過程中分解速率十分緩慢 導(dǎo)致堆肥成本過高 利 用木薯渣堆肥進(jìn)一步生產(chǎn)功能性肥料有望提高木薯渣資源利用效率 堿解反應(yīng)是以稀堿溶液為催化劑對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行水解的化學(xué)過程 該方法具有操作簡單便捷 木質(zhì)素去 除效果顯著等優(yōu)點(diǎn) 廣泛應(yīng)用于含木質(zhì)素的農(nóng)業(yè)廢棄物 該反應(yīng)能使植物細(xì)胞壁中的木質(zhì)素溶解 腐殖酸 水解成小分子有機(jī)酸 蛋白質(zhì)的肽鍵裂解形成多肽和氨基酸 脂肪皂化為脂肪酸和醇類 細(xì)菌細(xì)胞壁的磷 壁酸和病毒的核酸裂解 并使重金屬鈍化 由于堆肥富含有機(jī)質(zhì)和微生物細(xì)胞 利用該方法對(duì)堆肥進(jìn) 行水解有望提取出豐富的水溶性小分子有機(jī)酸 氨基酸 脂肪酸和養(yǎng)分離子等生物活性物質(zhì) 目前采用堿 解處理的物料多為秸稈類原料 將稀堿處理用于木薯渣等高淀粉類原料的研究較少 有關(guān)木薯渣水解液 的研究主要集中于制備乙醇 尚未發(fā)現(xiàn)木薯渣堆肥制備水溶性有機(jī)肥的報(bào)道 黃瓜立枯病是由立枯絲核菌 引起的土傳性病害 是黃瓜育苗前期死苗倒苗的主要 病害 該病原菌侵染力強(qiáng) 寄主范圍廣 經(jīng)常造成大面積的缺苗和毀滅性的損失 育苗是現(xiàn)代設(shè)施栽 培最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)之一 在生產(chǎn)上立枯病的防治手段主要依靠化學(xué)農(nóng)藥防控 但大量化學(xué)農(nóng)藥的使用會(huì) 造成立枯病菌抗藥性 其效果受環(huán)境條件限制且不穩(wěn)定 急需新的非化學(xué)農(nóng)藥型防治手段 研究表明 施用有機(jī)肥能夠增強(qiáng)土壤肥力 改善土壤中微生物群落 提高農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量 并且對(duì)很多植物病原 菌的生長 繁殖均表現(xiàn)出明顯的抑制作用 黃新琦 的研究結(jié)果表明 施用生物有機(jī)肥對(duì)黃瓜土傳 立枯病有明顯的抑制作用 雖然堆肥和堆肥茶在立枯病防控上有一定效果 但防效的穩(wěn)定性也受有機(jī) 物分解過程和產(chǎn)物組成變化的影響 在 水肥一體化 不斷發(fā)展的形勢(shì)下 研究具有溶解快 抑病和促 生效果好 可灌施 噴施和蘸根等即用型液體有機(jī)肥具有廣闊的應(yīng)用前景 本研究以木薯渣堆肥為原料 使用 溶液進(jìn)行水解處理 研究不同堿濃度對(duì)木薯渣堆肥水解過程 的影響 篩選出最優(yōu)水解濃度 以提高水解液的品質(zhì) 并通過水培試驗(yàn)外源添加木薯渣堆肥水解液 來驗(yàn)證 其對(duì)黃瓜立枯病的防病 促生效果 旨在為木薯渣的資源化利用提供新途徑 在提升其資源價(jià)值的同時(shí) 為 高效 安全的功能性液體有機(jī)肥料的開發(fā)和應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持 材料與方法 試驗(yàn)材料 供試植株及肥料 黃瓜品種為 露豐 購自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 木薯渣堆肥采集自江蘇佳禾興農(nóng) 業(yè)生物科技有限公司 將所購原料過孔徑為 的篩 風(fēng)干后密封保存?zhèn)溆?其基本性質(zhì)為 有機(jī)質(zhì) 含量 全氮含量 全磷含量 全鉀含量 無菌水解液的 制備 用稀硝酸溶液調(diào)節(jié)木薯渣堆肥水解液 值至中性 然后用 的無菌濾膜過濾除菌 供試菌株及培養(yǎng)基 病原菌為立枯絲核菌 由筆者所在實(shí)驗(yàn)室提供 馬鈴薯葡 萄糖瓊脂固體培養(yǎng)基 馬鈴薯 葡萄糖 瓊脂 自來水 自然 馬鈴薯葡 萄糖液體培養(yǎng)基 馬鈴薯 葡萄糖 自來水 自然 立枯絲核菌菌懸液的制 備 在 培養(yǎng)基上培養(yǎng)立枯絲核菌 后 將其轉(zhuǎn)接到 液體培養(yǎng)基中 在 條件下 繼續(xù)培養(yǎng) 用雙層紗布濾出菌絲團(tuán) 將菌絲攪碎 用無菌水將菌懸液調(diào)制到透光率為 第 期杜亞楠 等 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治和促生效果研究 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 木薯渣堆肥水解試驗(yàn) 總反應(yīng)體系為 將木薯渣堆肥與 溶液按照質(zhì)量體積比為 混合 置于 三角瓶中 由封口膜密封后 放入 恒溫水浴鍋中加熱反應(yīng) 共設(shè) 個(gè)處理 不 加堿處理及 處理 每個(gè)處理 個(gè)重復(fù) 水解結(jié)束后 將水解產(chǎn)物 離 心 上清液裝入 離心管 保存 用于全氮 全磷 全鉀 水溶性有機(jī)碳以及腐植酸含量的 測(cè)定 殘留物用自來水沖洗至中性 在恒溫鼓風(fēng)干燥箱 烘干 用于固體分解率 木質(zhì)纖維素含量的測(cè) 定以及掃描電鏡 傅里葉紅外光譜 分析 綜合以上各項(xiàng)指標(biāo)確定最優(yōu)水解液 木薯渣堆肥水解液對(duì)立枯絲核菌菌絲生長的抑制作用 采用菌絲生長速率法初步檢測(cè)最優(yōu)水解 液對(duì)黃瓜立枯病病原菌菌絲生長的抑制作用 共設(shè) 種稀釋倍數(shù) 分別將木薯渣堆肥無菌處理液稀釋 和 倍 用只有 培養(yǎng)基的處理作為空白對(duì)照 不同處理分別接種黃瓜立枯病菌菌餅 直徑 菌絲面朝上 置于 恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng) 當(dāng)對(duì)照組病原菌菌絲長滿整個(gè)培養(yǎng)平板時(shí)試驗(yàn) 即停止 測(cè)量不同處理下病原菌的菌落直徑 每個(gè)處理 個(gè)重復(fù) 木薯渣堆肥水解液對(duì)水培黃瓜苗期的防病與促生效果 挑選籽粒飽滿的黃瓜種子進(jìn)行浸種催芽 待黃瓜出現(xiàn) 片子葉后移入含 營養(yǎng)液的三角瓶中繼續(xù)培養(yǎng) 挑選長勢(shì)一致的 苗齡的黃瓜幼 苗 移入裝有 不同處理的營養(yǎng)液中 每個(gè)處理加入 立枯絲核菌菌懸液 觀察發(fā)病周期 共設(shè) 個(gè)處理 為 營養(yǎng)液處理 分別為木薯渣堆肥水解液稀釋 和 倍處理 每個(gè)處理 個(gè)重復(fù) 溫室條件下 每隔 加 次營養(yǎng)液 培養(yǎng)至對(duì)照組黃瓜幼苗發(fā)病死亡 測(cè)定項(xiàng)目與方法 堆肥的固體分解率 通過測(cè)定木薯渣堆肥的固體分解率 判斷水解效果 固體分解率 的計(jì)算 公式為 式中 為加入木薯渣堆肥的質(zhì)量 為水解物離心后剩余殘?jiān)?質(zhì)量 水解殘?jiān)心举|(zhì)纖維素含量 濃硫酸法測(cè)定木質(zhì)素含量 差重法測(cè)定纖維素含量 鹽酸水解法測(cè)定半纖維素含量 水解殘?jiān)膾呙桦婄R 觀察 將水解殘?jiān)娓蓸悠分糜陔婄R載物臺(tái)導(dǎo)電膠上 并用洗耳球吹 掉表面臟物 經(jīng)低溫真空干燥并離子濺射鍍金后 利用 場(chǎng)發(fā)射電子顯微鏡 觀察其表面特征 水解殘?jiān)道锶~紅外光譜 分析 將水解殘?jiān)娓蓸悠贩勰┡c 光譜純 按體積比為 的比例混合于瑪瑙研缽中研磨均勻 將混合物置于真空紅外干燥器內(nèi)干燥 使用壓片機(jī)壓成 薄圓片 用傅里葉紅外光譜儀 進(jìn)行掃描測(cè)定 波數(shù)范圍 掃描間隔 掃描次數(shù) 次 分辨率 以 為空白對(duì)照 采集背景值 水解液的基本理化性質(zhì) 全氮 全磷和全鉀含量測(cè)定參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 和文獻(xiàn) 中有關(guān)有機(jī)肥料養(yǎng)分測(cè)定的方法 先將木薯渣堆肥水解液充分混勻 取 木薯渣堆肥水解液 濃 硫酸 雙氧水消煮 定容到 待測(cè) 采用連續(xù)流動(dòng)自動(dòng)分析儀 測(cè)定全氮含量 用鉬銻抗比色法 分光光度計(jì)測(cè)定全磷含量 用 火焰光度計(jì)測(cè)定全鉀 含量 每個(gè)樣品重復(fù) 次 混勻后的木薯渣堆肥水解液經(jīng) 微孔濾膜過濾 濾液稀釋一定濃度 用 儀 島津 測(cè)定水溶性有機(jī)碳含量 每個(gè)樣品重復(fù) 次 參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 中有關(guān)水溶肥料腐植酸含量的測(cè)定方法測(cè)定腐植酸含量 每個(gè)樣品重復(fù) 次 菌落直徑 采用十字交叉法測(cè)量 并計(jì)算抑制率 菌落擴(kuò)展直徑 菌落平均直徑 菌 餅直徑 菌絲生長抑制率 對(duì)照菌落擴(kuò)展直徑 處理菌落擴(kuò)展直徑 對(duì)照菌落擴(kuò)展直徑 植株生長指標(biāo) 收獲并記錄各處理組黃瓜的株高 莖粗 葉面積 葉綠素相對(duì)含量 地上部鮮重以 及根系鮮重等指標(biāo) 用 測(cè)定葉綠素含量 選用根系掃描儀 拍攝根系照片 數(shù)據(jù)處理與分析 采用 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 采用 軟件中的 法和 法進(jìn)行 差異顯著性分析 用 軟件對(duì)獲得的數(shù)據(jù)繪制圖表 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第 卷 結(jié)果與分析 溶液水解木薯渣堆肥性質(zhì)及表征分析 木薯渣堆肥固體分解率 如圖 所示 與不加堿處理相比 不同濃度 溶液處理后的木薯渣堆 肥固體分解率均顯著增加 這表明最適合木薯渣堆肥固體分解的 濃度是 木薯渣堆肥水解殘?jiān)心举|(zhì)纖維素含量 從圖 可知 在未加堿處理?xiàng)l件下 水解殘?jiān)心举|(zhì)素 含量最高 纖維素次之 半纖維素含量最低 加堿之后木質(zhì)素及半纖維素被脫除 纖維素含量顯著增加 并且當(dāng) 溶液的濃度由 增加至 木質(zhì)素 半纖維素含量逐漸減少 纖 維素含量逐漸增加 當(dāng) 濃度為 時(shí) 纖維素含量最高為 與不加堿處理相比 增加 木質(zhì)素含量為 與不加堿處理相比 減少 半纖維素含量為 與不加堿處理 相比 減少 當(dāng) 濃度升至 時(shí) 木質(zhì)素 半纖維素含量降幅微弱 幾乎不變 由此可 見 在 溶液處理?xiàng)l件下 既能高效脫除木質(zhì)素和半纖維素 又能最大程度保留纖維素 圖 不同濃度 溶液處理后木薯渣堆肥 水解殘?jiān)哪举|(zhì)纖維素含量 不同字母表示同一指標(biāo)處理間在 水平差異顯著 圖 不同濃度 溶液對(duì)木薯渣堆肥固體 分解率的影響 不同字母表示處理間在 水平差異顯著 下同 木薯渣堆肥水解殘?jiān)膾呙桦婄R觀察 從圖 可知 在不加堿處理?xiàng)l件下 木薯渣堆肥大顆粒團(tuán) 聚在一起 表面相對(duì)完整緊湊 經(jīng) 溶液處理過后 樣品被破碎成塊狀 表面粗糙 結(jié)構(gòu)疏松 木質(zhì)纖維 素的結(jié)構(gòu)被顯著破壞 當(dāng) 溶液濃度由 增加至 破壞效果愈發(fā)明顯 當(dāng) 濃 度為 時(shí) 相對(duì)于 處理下的木薯渣堆肥 表面結(jié)構(gòu)破壞程度變化不大 木薯渣堆肥水解殘?jiān)母道锶~紅外光譜分析 從圖 可知 不同濃度 溶液處理的木薯渣堆肥 殘?jiān)哂邢嗨频墓庾V特征 只是在相對(duì)吸收強(qiáng)度上有一定差異 在波數(shù) 處 不同濃度 溶 液處理的木薯渣堆肥都有峰出現(xiàn) 該處吸收峰表征碳水化合物 脂肪族化合物及木質(zhì)素的 和 伸縮振動(dòng) 與不加堿處理相比 加堿后的木薯渣堆肥吸收峰強(qiáng)度降低 表明亞甲基和甲基含量降低 標(biāo)志碳 水化合物和木質(zhì)素的分解 木質(zhì)素中的 伸縮振動(dòng) 芳香族骨架振動(dòng) 蛋白質(zhì)以及酰胺化合物中的 與 鍵振動(dòng)主要集中在 處 不加堿處理的木薯渣堆肥在此處有 個(gè)明顯尖峰出 現(xiàn) 吸收峰的強(qiáng)度比為 而經(jīng) 和 溶液處理的木薯渣堆肥均出現(xiàn) 較平緩的肩峰 且尖峰的位置發(fā)生偏移 吸收峰強(qiáng)度比不加堿處理分別降低 和 說 明加堿能夠降解木質(zhì)素和蛋白質(zhì)并且破壞其結(jié)構(gòu) 以 溶液處理的木薯渣堆肥中的木質(zhì)素 和蛋白質(zhì)降解效果最好 處是木質(zhì)素和脂肪族化合物的典型吸收峰 與不加堿處理相比 加堿 處理的木薯渣堆肥均出現(xiàn) 個(gè)明顯尖峰 且當(dāng) 濃度為 時(shí) 吸收峰的強(qiáng)度比最 低為 這表明該濃度能夠更好地促進(jìn)類脂類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為羧酸鹽類 能夠更大程度降解和破壞木質(zhì)素 第 期杜亞楠 等 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治和促生效果研究 圖 不同濃度 溶液處理木薯渣堆肥水解殘?jiān)膾呙桦婄R圖像 圖 不同濃度 溶液處理木薯渣堆肥水解殘?jiān)母道锶~紅外分析 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治促生效果 木薯渣堆肥水解液基本理化性質(zhì) 從表 可知 與不加堿處理相比 加堿能夠顯著促進(jìn)木薯渣堆 肥中全氮 全磷的溶出 當(dāng) 溶液濃度為 時(shí) 木薯渣堆肥水解液中的全氮 全磷 含量均達(dá)到最高值 但與 溶液處理相比 木薯渣堆肥水解液中的全氮 全磷含量增幅微 弱 僅為 和 與上述物質(zhì)含量變化不同 木薯渣堆肥水解液中的水溶性有機(jī)碳和腐 植酸含量雖然在加堿之后顯著增加 但是經(jīng) 溶液處理的木薯渣堆肥水解液中 水溶性有機(jī)碳和腐植酸含量反而低于 溶液處理 因此 溶液處理木薯 渣堆肥有機(jī)養(yǎng)分溶出效果最好 雖然堿濃度的增加在一定范圍內(nèi)可以促進(jìn)木薯渣堆肥固體物質(zhì)的溶解 有機(jī)養(yǎng)分的溶出 以及木質(zhì) 素 半纖維的降解 但是在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中 還得考慮資源耗費(fèi)和后期處理工作繁雜程度 所以最終選擇的 溶液濃度為 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第 卷 表 不同濃度 溶液處理木薯渣堆肥的水解液基本理化性質(zhì) 處理 全氮含量 全磷含量 全鉀含量 水溶性有機(jī)碳含量 腐植酸含量 注 水解液中全鉀含量包括木薯渣堆肥溶出的鉀含量和氫氧化鉀溶液中的鉀含量 同列不同小寫字母表示處理間在 水平差異 顯著 木薯渣堆肥水解液對(duì)立枯絲核菌菌絲生長的抑制作用 從圖 可知 菌絲在含有過濾除菌的木薯 渣堆肥水解液培養(yǎng)平板上的生長速度顯著低于對(duì)照處理 且隨著木薯渣堆肥水解液稀釋倍數(shù)的降低 抑制 作用逐漸增強(qiáng) 在稀釋 和 倍的培養(yǎng)基上 立枯絲核菌的菌絲直徑分別為 和 菌絲生長抑制率分別為 和 由此可見 木薯渣堆肥水解液 能夠有效抑制立枯絲核菌的生長 圖 木薯渣堆肥水解液對(duì)立枯絲核菌菌絲生長的抑制作用 為不添加水解液的空白對(duì)照 木薯渣堆肥水解液對(duì)水培黃瓜苗期的防病與促生效果 圖 為 苗齡的黃瓜幼苗接種立枯絲 核菌 和 的發(fā)病情況 對(duì)照組黃瓜幼苗在接種病原菌 后 莖基部產(chǎn)生暗褐色病斑 病部出現(xiàn)凹 陷 葉片出現(xiàn)卷曲發(fā)黃的癥狀 隨著時(shí)間的推移 葉片黃色部位逐漸從葉邊緣向葉中心擴(kuò)展 待接種病原 菌 后 葉片卷曲萎蔫癥狀非常明顯 甚至死亡 然而 在稀釋后的木薯渣堆肥水解液中培養(yǎng)的黃瓜幼 苗并未出現(xiàn)典型發(fā)病癥狀 表明木薯渣堆肥水解液能有效防治黃瓜立枯病 外源添加木薯渣堆肥水解液培養(yǎng)的苗期黃瓜生長情況見表 對(duì)照組植株在立枯絲核菌的脅迫下 生長發(fā)育受阻 株型較小 葉片發(fā)黃萎蔫 在木薯渣堆肥水解液中培養(yǎng)的植株 其生長狀況則顯著優(yōu)于對(duì) 照組 處理的促生作用最優(yōu) 其株高 莖粗 葉綠素相對(duì)含量 葉面積 地上部鮮重和根鮮重分別比對(duì)照 組增加了 和 結(jié)果表明 在黃瓜水培體系中外源添 加不同稀釋倍數(shù)的木薯渣堆肥水解液均能不同程度地促進(jìn)黃瓜幼苗的生長 第 期杜亞楠 等 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治和促生效果研究 圖 木薯渣堆肥水解液對(duì)水培黃瓜的防病促生作用 為 營養(yǎng)液培養(yǎng) 空白對(duì)照 分別為黃瓜幼苗的木薯渣堆肥水解液分別稀釋 和 倍處理 下同 表 木薯渣堆肥水解液對(duì)水培黃瓜苗期的促生作用 處理 株高 莖粗 葉面積 葉綠素相對(duì)含量 地上部鮮重 根鮮重 圖 表明 高濃度的木薯渣堆肥水解液會(huì)抑制黃瓜根系生長 處理黃瓜幼苗總根長 根面積比對(duì)照 下降 而其他處理能明顯促進(jìn)黃瓜的根系發(fā)育 且隨稀釋倍數(shù)的增加 促生效果逐漸減弱 與 相比 處理的總根長 根面積分別增加 和 處理分別增加 和 處理分別增 加 和 處理分別增加 和 上述結(jié)果均表明 在適宜濃度下 木薯渣堆肥 水解液能夠促進(jìn)黃瓜幼苗根系生長 討論 本研究采用 溶液水解木薯渣堆肥 能夠?qū)⒍逊手胁蝗苄源蠓肿游镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì) 其水解 液富含有機(jī)養(yǎng)分 可作為有機(jī)液肥使用 經(jīng)過脫除木質(zhì)素后的堆肥殘?jiān)缓嗫桌w維素 也具有潛在的應(yīng) 用價(jià)值 與高溫高壓水解過程相比 本研究在常壓 和 停留時(shí)間條件下進(jìn) 行堆肥水解試驗(yàn) 屬于一種較低成本的溫和處理方法 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第 卷 圖 木薯渣堆肥水解液對(duì)水培黃瓜苗期根系生長的影響 本研究在對(duì)木薯渣堆肥進(jìn)行堿解的過程中發(fā)現(xiàn) 在一定范圍內(nèi)堿濃度越高 固體分解率越大 這與眾 多學(xué)者的研究結(jié)果一致 但是當(dāng)堿濃度超過 后 反而不利于反應(yīng)的進(jìn)行 可能是因?yàn)檫^量 的堿液使少量的木質(zhì)纖維素發(fā)生碳化 使干物質(zhì)被溶出 稀堿溶液處理木薯渣堆肥時(shí) 其木質(zhì)纖維素 組成比例發(fā)生很大變化 堿濃度越大 對(duì)半纖維素和木質(zhì)素的降解效果越好 這可能與堿液中的 數(shù) 量有關(guān) 當(dāng)堿濃度增加時(shí) 數(shù)量增加 堿性條件下 能夠破壞木質(zhì)素分子間的醚鍵 削弱半纖維素 和纖維素間的氫鍵 皂化半纖維素和木質(zhì)素之間的酯鍵 進(jìn)而使部分木質(zhì)素與纖維素分解生成酚類和酸類 物質(zhì) 本研究中的掃描電鏡 圖像驗(yàn)證了稀堿水解可以促進(jìn)木質(zhì)纖維素的降解 紅外光譜吸收 峰相對(duì)強(qiáng)度的改變也說明堿處理使木薯渣堆肥中的碳水化合物 蛋白質(zhì) 木質(zhì)素 半纖維素等物質(zhì)大量降 解溶出 堆肥水解液中水溶性有機(jī)物和養(yǎng)分含量豐富 可作為有機(jī)液肥使用 由堆肥制備的液體有機(jī)肥能有效抑制某些葉傳和土傳病害 但具體以何種物質(zhì)或通過何種方式起到 關(guān)鍵作用 目前尚無統(tǒng)一定論 丁馳等 研究未經(jīng)堿預(yù)處理與經(jīng)過 堿預(yù)處理的水稻秸稈水解 液中抑制物組成成分 發(fā)現(xiàn)經(jīng)過堿處理的水稻秸稈水解液中抑制物明顯增加 尤其是酚類和酸類物質(zhì) 其 種類和含量較對(duì)照組顯著增加 提取液中的有機(jī)酸類 酚類 揮發(fā)性脂肪酸以及氨等化合物可以通過改善 植物營養(yǎng)生長狀況 對(duì)病原菌有直接毒性或誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性以抵御病原菌侵染 等 經(jīng)過試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn) 堆肥提取液經(jīng)過濾除菌后仍保持一定的抑菌效果 可能是堆肥提取液中微生物產(chǎn)生的 副產(chǎn)物或者代謝產(chǎn)物在起作用 在本研究中 由木薯渣堆肥制成的有機(jī)液肥經(jīng)過濾除菌后能顯著降低立 枯絲核菌菌絲生長速度 其抑制率高達(dá) 由此可以推斷出該堆肥水解液中可能含有某些抑制立枯 絲核菌生長的物質(zhì) 木薯渣堆肥水解液中氮 磷 鉀及有機(jī)質(zhì)含量豐富 在防病促生方面有非常顯著的效果 本研究通過 水培方式觀察木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治效果后發(fā)現(xiàn) 外源添加一定濃度的木薯渣堆肥水解 液能夠顯著促進(jìn)黃瓜幼苗的生長 增加作物的干 鮮重 并且有效抑制黃瓜立枯病的發(fā)生 這可能是因?yàn)?木薯渣堆肥水解液富含的水溶性有機(jī)物 尤其是有機(jī)酸類和酚類化合物以及多種營養(yǎng)元素可以為作物提 供足夠的養(yǎng)分從而促進(jìn)作物生長 增加產(chǎn)量 還可能直接或經(jīng)化學(xué)修飾后誘導(dǎo)黃瓜幼苗產(chǎn)生抗性 本研究采用水培的方式來驗(yàn)證木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治效果 是因?yàn)樗嗟姆绞揭子诳刂?植株的生長條件 可更直觀地觀察植株的發(fā)病情況 但是考慮到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中田間植株生長環(huán)境復(fù)雜多 變 在實(shí)際應(yīng)用堆肥水解液來防治植物病害時(shí) 應(yīng)充分考慮堆肥來源的復(fù)雜性和病原菌種類的多樣性 后 續(xù)需要對(duì)提取液中的抑菌功能物質(zhì)成分進(jìn)行提取和鑒定 使得對(duì)于農(nóng)作物病害的綠色防控更具有可預(yù)見 性和針對(duì)性 后續(xù)還需結(jié)合盆栽及大田試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證 綜上所述 溶液處理能顯著提高木薯渣堆肥的水解效率 且在 溶液濃度為 時(shí) 水解效果最好 該水解液能顯著抑制立枯絲核菌菌絲的生長 有效防治黃瓜立枯病 促進(jìn)黃瓜生長 第 期杜亞楠 等 木薯渣堆肥水解液對(duì)黃瓜立枯病的防治和促生效果研究 參考文獻(xiàn) 方佳 濮文輝 張慧堅(jiān) 國內(nèi)外木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展近況 中國農(nóng)學(xué)通報(bào) 彭天沁 徐剛 高文瑞 等 木薯渣資源化利用的研究進(jìn)展 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 鄧永東 木薯渣水解液發(fā)酵產(chǎn)乙醇的工藝優(yōu)化及代謝流量分析研究 合肥 合肥工業(yè)大學(xué) 夏可心 于亞楠 張建 等 種木霉生物有機(jī)肥對(duì)蕹菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 黃新琦 生物有機(jī)肥防控黃瓜土傳立枯病效果及防控機(jī)理 南京 南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 鮑士旦 土壤農(nóng)化分析 北京 中國農(nóng)業(yè)出版社 高鳳芹 陶雅 吳洪新 等 稀堿預(yù)處理對(duì)雜交狼尾草木質(zhì)纖維素降解的影響 中國草地學(xué)報(bào) 苗林平 霍麗 徐力 等 堿性過氧化氫預(yù)處理小麥秸稈強(qiáng)化酶解產(chǎn)糖的研究 纖維素科學(xué)與技術(shù) 南 京 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào)第 卷 王炫清 苗嘉曦 陳興 等 高效木質(zhì)纖維素分解菌 原位分解小麥秸稈的研究 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) 丁馳 張樹棟 張秋卓 等 堿處理對(duì)稻秸水解液中抑制物成分的影響 環(huán)境科學(xué)與技術(shù) 李欣欣 王秀紅 史向遠(yuǎn) 等 堆肥提取液誘導(dǎo)草莓對(duì)黃萎病抗性及抑菌機(jī)理研究 中國生物防治學(xué)報(bào) 責(zé)任編輯 劉怡辰