木醋液是生物炭在热解炭化过程中形成的红棕色液体,它是一种绿色环保的生物质材料,适宜浓度的木醋液具有促进作物生长、提高产量、抑菌、抗逆的作用,但其作用大小及机理尚不清楚。因此,分析木醋液的有效成分及其作用,了解木醋液的作用机理,探究木醋液的应用方法与使用特点,对合理应用木醋液实现绿色高效作物生产十分重要。本文在对杨木木醋液进行成分分析的基础上,以华油杂9号、圣光165R为试验材料,采用培养箱培养、盆栽种植、大田种植等方式进行了叶面喷施试验,比较了木醋液主要成分对油菜生长的影响差异;并研究了木醋液的使用方法、与不同调节物质组配效应以及对油菜生物和非生物胁迫抗性的影响,同时结合转录组和代谢组数据分析,探讨了木醋液的作用机理。试验的主要结果如下:1.探索了木醋液的物质组成及主要成分对油菜生长发育的作用木醋液中共测出54种相对含量大于0.07%的有机物质。酚类相对含量为43.19%、有机酸26.97%、酮10.53%、酯3.85%、烷烃化合物3.36%、呋喃衍生物1.48%、醛1.72%、以及氮化合物1.46%。木醋液中的乙酸、丁酸、吡啶、丁内酯、丙酸、香兰素、2-糠酸甲酯等促进油菜的生长发育效应显著。二甲氧基酚、3,5-二甲基苯酚、乙缩醛等具有一定抑制油菜生长的作用,但总体来看木醋液中对植物生长具有抑制作用的成分较少。木醋液和丁内酯可通过提高叶面积和角果数来增加油菜的产量,增幅分别为15.53%、26.91%。木醋液和丁内酯都可通过降低MDA的含量,减轻膜脂质氧化,增加叶绿素、脯氨酸、可溶性糖、SOD酶的含量,来增强油菜的抗寒性。2.建立了应用木醋液促进油菜生长发育的应用方法通过木醋液喷施浓度、次数及油菜播期试验,发现在三叶期喷施稀释400倍的木醋液,油菜的总生物量最大,增幅53.77%;以连续或间隔喷施4次效果较好,其中间隔5天喷施4次促进油菜生长的效果最佳,总生物量增幅为74.07%;木醋液稀释200-600倍在油菜早、适期、晚三个播期可提高油菜的产量,以稀释400倍木醋液在适宜播期促进效果最好,产量增幅为23.25%。木醋液与赤霉素、葡萄糖酸钠、褪黑素复配,可保持其促进生长与提高产量的作用,以与赤霉素复配的产量最高;利用木醋液优化的配方,发现木醋液配方喷施三次的产量高达2855.00 kg/ha,增幅为25.11%。木醋液配方、种子包膜配方及炭基肥综合技术的应用,产量高达3168.66 kg/ha,增幅为38.85%。3.木醋液可有效提高低温胁迫下的油菜生长能力木醋液可提高油菜的耐低温性。与对照相比,油菜叶面喷施木醋液后主要通过增强叶片SOD酶活性27.19%,降低MDA含量46.15%,减轻低温损伤;通过增加脯氨酸208.39%、可溶性蛋白38.27%、可溶性糖115.36%,来增强油菜的渗透调节能力。通过增加气孔密度13.99%,降低气孔导度40.86%,提高水分利用效率83.11%,增强光合作用,使得低温下油菜积累更多的生物量。4.木醋液可有效提高油菜对菌核病和霜霉病的抗性单独使用木醋液处理可有效降低油菜菌核病和霜霉病的发生率。油菜的霜霉病发病率随着木醋液喷施次数的增加,病害逐渐降低,木醋液喷施三次较对照降低10.00%。配方处理喷施三次较对照降低21.28%。种子包膜和炭基肥处理较对照分别降低17.02%、39.36%。木醋液与赤霉素、葡萄糖酸钠、褪黑素复配后油菜菌核病和霜霉病的发生率进一步降低。木醋液处理的油菜菌核病的发生率降低5.00%-9.78%。木醋液与50%腐霉利复配的菌核病降低最多,达15.12%-21.66%。木醋液分别与10%和50%异菌福美双复配降低18.33%-23.5%、24.73%-26.66%。木醋液处理的油菜霜霉病的发生率降低4.90%。木醋液分别与10%和50%腐霉利复配,油菜霜霉病较单独木醋液处理降低9.44%、10.67%。木醋液与50%异菌福美双复配处理较对照降低6.67%。说明复配均比单一喷施木醋液或者药剂防治病害效果更好。5.木醋液及丁内酯影响油菜生长及抗性机理的转录组与代谢组分析木醋液处理的油菜转录组有681个差异表达基因,代谢组有76个差异表达代谢物。丁内酯处理的油菜转录组有700个差异表达基因,代谢组90个差异表达代谢物。转录组和代谢组学分析相结合,揭示了木醋液及丁内酯处理后,通过氨基酸生物合成途径参与介导了油菜生物量的增加并促进油菜生长;通过苯丙氨酸代谢途径参与油菜光合作用;通过苯丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢途径增强油菜抗病性。木醋液及丁内酯均能提高油菜的低温抗性,但木醋液主要通过赖氨酸的生物合成、精氨酸生物合成、精氨酸和脯氨酸代谢途径参与介导油菜渗透调节,通过黄酮类生物合成、谷胱甘肽代谢途径参与油菜抗氧化。丁内酯则主要通过鞘脂代谢、角质,琥珀和蜡的生物合成以及脂肪酸生物合成途径参与介导油菜渗透调节与丙二醛累积。此外丁内酯还通过脂肪酸生物合成途径提高油菜抗病性。综上所述,木醋液是多种物质的混合物,这些物质在适宜浓度下可协同作用并对植物生长与抗逆性产生积极的复合作用,其中乙酸、丁酸、丁内酯、香兰素、2-糠酸甲酯等物质是可以显著促进油菜生长的有效成分。因此,合理应用木醋液对于促进油菜的健壮生长与抗性,实现油菜高产高效栽培、推进低碳绿色农业具有重要意义。