苦豆子及其生物制品在農(nóng)業(yè)上的綜合應(yīng)用

高亮伏+國伏民

摘要 本文綜述了苦豆子的生物學(xué)特性及其生物制品的特點(diǎn)，總結(jié)了富含苦參堿的苦豆子生物制品具有營養(yǎng)、抗逆、生防、抑菌、驅(qū)蟲、活土、提質(zhì)等功效，是一種新型生防型微生物肥料，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞 苦豆子；生物制品；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

中圖分類號(hào) S282.7；S567.239 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）24-0049-02

Comprehensive Utilization on Agriculture of Sophora alopecurides L. and Its Biological Products

GAO Liang 1 FU Guo 2 FU Min 2

（1 Daoben Biological Insititute of Weifang，Weifang Shandong 261000； 2 Ningxia Meiguolin Biological Technology Co.，Ltd.）

Abstract This article reviewed the biological characteristics of Sophora alopecurides L.and characteristics of its biological product，summarized biological products of Sophora alopecurides L. that riched in matrine had the effects of nutrition，stress resisitance，biocontrol，bacteriostasis，desinsectization，activating soil，improving quality ect.，it was a new type of biocontrol microorganism fertilizer，and it had broad application prospects in agricultural production.

Key words Sophora alopecurides L.；biological product；agriculture；application

苦豆子（Sophora alopecurides L.）又稱苦豆草、苦甘草、苦參草、歐苦參、西豆根等，是豆科槐屬多年生小灌木或半灌木，廣泛分布于我國西北部干旱荒漠地區(qū)[1]?？喽棺有院犊嘤卸?，具有清熱解毒、祛風(fēng)燥濕、止痛殺蟲等功效[2]。植株具有耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐瘠薄和極強(qiáng)的侵占性等特性，主要分布在新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、青海等省自治區(qū)，在山西、陜西、河南等省也有分布，可用作中草藥、綠肥、飼草和蜜源植物等，呈自然粗放分布。據(jù)報(bào)道，利用苦豆子已經(jīng)提取出了24種單體生物堿，主要有苦參堿（MT）、氧化苦參堿（OMT）、槐果堿（SC）、氧化槐果堿（OSC）、槐胺堿（SA）、槐定堿（SRI）、苦豆堿（ALO）等[3]，還含有黃酮類、氨基酸、粗蛋白、有機(jī)酸、多糖類、脂肪酸及礦質(zhì)營養(yǎng)?？喽棺邮菍幭闹匾纳成参?，區(qū)域內(nèi)野生苦豆子分布面積達(dá)24.7萬hm2，其中鹽池縣分布約14萬hm2，種群優(yōu)勢(shì)突出，由于苦豆子具有較高的生態(tài)價(jià)值和藥用價(jià)值，其資源的保護(hù)和開發(fā)利用越來越受到人們的重視[4]。自1996年開始，筆者利用酵素菌（BYM）對(duì)寧夏苦豆子進(jìn)行生物發(fā)酵處理，生產(chǎn)出了苦豆子系列生物制品，通過在農(nóng)作物上的廣泛試驗(yàn)研究，了解了該微生物制品的功效特點(diǎn)以及在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用技術(shù)。

1 苦豆子的特征特性

苦豆子一般在每年4月初萌發(fā)，6—7月開花，8—9月結(jié)果，9月底地上部植株干枯，生育期125～142 d?？喽棺拥厣喜糠中?，冠幅約為25 cm×30 cm，地下部分龐大，地上部分/地下部分干重為1.0∶2.4～5.0。

苦豆子根系發(fā)達(dá)，根細(xì)長，褐色，主根入土深達(dá)2.0～2.5 m，根幅2～3 m，不定根在土層中均勻分布，數(shù)量大，蔓延分布廣，形成龐大而廣泛的根系網(wǎng)絡(luò)；株高20～80 cm；莖直立，稍木質(zhì)化，上部多分枝，密布灰白色絹狀絨毛；奇數(shù)羽狀復(fù)葉，互生，長6～15 cm，表面密布灰白色絨毛；總狀花序，頂生，高10～15 cm，花朵緊密簇生，淺黃色至黃色，花梗比花萼短，蝶形花，雄蕊10，離生，基部聯(lián)合。苦豆子果實(shí)為子房上位，密被灰白色絨毛。莢果，長3～7 cm，在種子間縊縮呈念珠狀，綠色至綠白色最后呈深灰褐色，內(nèi)含5～12粒種子，即使植株干枯后莢果也不易脫落。莢果較輕，可隨風(fēng)傳播。種子腎形至卵圓形，灰褐色至灰黑色。種子內(nèi)含親水膠體物質(zhì)，落地后能夠粘附土壤，在濕潤沙土中迅速發(fā)芽生長。

2 苦豆子生物制品

2.1 發(fā)酵方式

苦豆子各生育期莖葉中粗蛋白含量為19%～23%，莢果含粗蛋白25%左右，全株富含生物堿，味極苦。

（1）利用酵素菌固態(tài)堆腐發(fā)酵粉碎后的苦豆子，可生產(chǎn)出苦豆子高溫堆肥，內(nèi)含大量高活性細(xì)菌、放線菌和絲狀真菌，還含有豐富的有機(jī)質(zhì)（OM）、生化黃腐酸（FA）、生物堿、有機(jī)酸、氨基酸、核酸、酵素（酶）及其他微生物代謝產(chǎn)物。

（2）利用酵素菌液體發(fā)酵苦豆子鮮嫩組織，可生產(chǎn)出苦豆子微生物酵素，內(nèi)含大量生防菌和復(fù)合酶、生物堿[5]及微生物代謝產(chǎn)物。

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

據(jù)分析，苦豆子及其生物制品的主要技術(shù)指標(biāo)見表1。

3 苦豆子及其生物制品的功效

3.1 增強(qiáng)營養(yǎng)

苦豆子含有豐富的粗蛋白，氮、磷、鉀含量高，還含有豐富的黃酮類化合物和生物堿，在其發(fā)酵分解過程中，帶動(dòng)了土壤中有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的分解和再合成，起到活化和更新土壤有機(jī)質(zhì)和HA的作用；同時(shí)當(dāng)其礦化釋放出銨態(tài)氮時(shí)也能帶動(dòng)土壤有機(jī)質(zhì)的礦化，促進(jìn)土壤中潛在養(yǎng)分的釋放，從而大大提高土壤營養(yǎng)[6]。其生物制品系有機(jī)、無機(jī)、微生物三位一體的微生物肥料，其有機(jī)成分，如FA、氨基酸、核酸、維生素、糖分、UGF（unknow growth factor）等，可被植物主動(dòng)吸收，到達(dá)植物組織細(xì)胞，起到營養(yǎng)作用；所含的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硼等礦質(zhì)營養(yǎng)也能被作物吸收轉(zhuǎn)化利用。endprint

3.2 增加抗逆

苦豆子生物制品中含有葡萄糖、FA等小分子有機(jī)物，具有抗寒、抗旱等功效，其中核酸、UGF等在植物生長點(diǎn)部位集聚，促進(jìn)細(xì)胞分裂，刺激根系生長發(fā)育，提高細(xì)胞汁液濃度，增強(qiáng)植株抗性。

3.3 生物防治

葉面噴施苦豆子提取液的蔬菜未檢出藥殘，蔬菜中葉綠素含量明顯提高，亞硝酸鹽含量明顯降低，蔬菜品質(zhì)顯著提高[7]。李 端等[8]研究了苦豆子制品對(duì)番茄和黃瓜病原菌具有顯著的抑制作用?？喽棺咏退匾簩?duì)小麥紋枯病和山藥根結(jié)線蟲也有一定的防治效果。

3.4 驅(qū)避害蟲

苦豆子生物堿，如金雀花堿具有殺蟲農(nóng)藥的功效，其發(fā)酵制品可以防治蚜蟲和小菜蛾[9]，羅萬春等[10]研究表明，苦豆子次生代謝產(chǎn)物奎諾里定生物堿類中的野靛堿對(duì)蘿卜蚜具有很強(qiáng)的毒殺作用，對(duì)無翅蚜蟲成蟲的LD50為（432.9±2.2）mg/L，優(yōu)于毒黎堿和煙堿?？喽棺犹崛∥飳?duì)枸杞蚜蟲、乳草蝽、松材線蟲等害蟲也有良好的防治效果[11-13]?？喽棺又破愤€可有效防治蘋果蚜蟲、蘋果葉螨、蘋果紅蜘蛛、梨二叉蚜、柑橘紅蜘蛛、柑橘矢尖蚧、茶尺蠖、茶毛蟲、小綠葉蟬、菜青蟲等害蟲。此外，苦豆子高溫堆肥對(duì)韭蛆、地老虎、蠐螬等也有一定的預(yù)防效果。

3.5 活化土壤

苦豆子高溫堆肥中含有豐富的有機(jī)質(zhì)和腐植酸，可增加土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，優(yōu)化土壤“固-液-氣”三相平衡，提高土壤肥力，增減土壤中有益細(xì)菌和放線菌數(shù)量，降低真菌的密度，提高土壤酶活性，增強(qiáng)土壤代謝能力，促進(jìn)潛在肥力的表達(dá)。

3.6 提高品質(zhì)

施用苦豆子高溫堆肥和苦豆子酵素，可有效預(yù)防缺素癥的發(fā)生，改善植物體營養(yǎng)狀況，增加葉綠素含量，促進(jìn)光合作用，增加VC和可溶性固形物含量，延長果蔬貨架期，顯著提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。

4 苦豆子生物制品在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

4.1 基肥

撒施、溝施、穴施相結(jié)合。對(duì)于設(shè)施蔬菜，苦豆子高溫堆肥用量1 800～7 500 kg/hm2，可顯著改善土壤理化性狀，活化土壤，減少土傳病蟲害；還可減輕植物化感物質(zhì)（植物自毒）的影響；減少化肥用量20%～50%。對(duì)于露地蔬菜，苦豆子高溫堆肥用量600～1 800 kg/hm2。對(duì)于果樹，苦豆子高溫堆肥使用量3 600～7 500 kg/hm2。對(duì)于茶、桑、煙草、甘蔗等，苦豆子高溫堆肥用量600～1 200 kg/hm2。對(duì)于糧食作物，苦豆子高溫堆肥用量300～600 kg/hm2。施用苦豆子高溫堆肥可減少化肥用量20%～50%。用作有機(jī)栽培可通過增加施用量實(shí)現(xiàn)。在播種或定植之前一次性施入。

4.2 追肥

施肥方式一般采用溝施、穴施?？喽棺咏退胤室话闩c減量化肥、含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料配合追施。對(duì)于設(shè)施蔬菜，用量為1 200～3 600 kg/hm2，可減少化肥用量20%～30%，1次或多次應(yīng)用。對(duì)于露地蔬菜，用量為600～1 200 kg/hm2，可減少化肥用量10%～20%，1次或多次應(yīng)用。對(duì)于果樹，用量為1 800～3 600 kg/hm2，可減少化肥用量20%～40%，1次或多次應(yīng)用。對(duì)于茶、桑、煙草、甘蔗等，用量為300～600 kg/hm2，減少化肥用量10%～20%。對(duì)于糧食作物，用量為150～300 kg/hm2，施用苦豆子高溫堆肥可減少化肥用量10%～20%。

4.3 葉面噴肥

苦豆子微生物酵素與減量化肥、減量農(nóng)藥配合使用。每次用量750～3 000 mL/hm2，安全間隔期為5～7 d。

5 對(duì)苦豆子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的建議與討論

苦豆子根系發(fā)達(dá)，抗旱、抗寒、耐鹽堿、耐瘠薄、抗風(fēng)沙，對(duì)穩(wěn)定荒漠草原的穩(wěn)定性，預(yù)防水土流失發(fā)揮著重要的作用。開發(fā)利用苦豆子不應(yīng)破壞荒漠草原的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)科學(xué)規(guī)劃，建立苦豆子原料生產(chǎn)基地，通過配施復(fù)合肥料，已達(dá)到提高產(chǎn)量、增加生物堿的目的。據(jù)研究，復(fù)合施肥純N、P2O5、K2O用量分別為134.85、91.00、59.90 kg/hm2時(shí)，苦豆子產(chǎn)量最高，約為2 016.75 kg/hm2；綜合考慮苦參堿含量，施純N 125～180 kg/hm2、P2O5 80～90 kg/hm2、K2O 10～45 kg/hm2 [14]。

利用微生物發(fā)酵苦豆子，并適當(dāng)添加有機(jī)、無機(jī)成分，通過優(yōu)選發(fā)酵菌種和功能菌種，優(yōu)化發(fā)酵配方和生產(chǎn)工藝技術(shù)，增加苦豆子生物制品品種類別，豐富苦豆子產(chǎn)品的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，提高應(yīng)用效果，拓寬施用方法，依靠農(nóng)業(yè)機(jī)械化，保證其生防、營養(yǎng)、活土、提質(zhì)、治蟲等復(fù)合功效。

對(duì)苦豆子生物制品中的有效成分進(jìn)行深入研究，尤其是研發(fā)利用生物技術(shù)轉(zhuǎn)化提取生物堿的方法，提高生物堿的產(chǎn)出率，生產(chǎn)無公害天然植物源殺蟲劑、殺菌劑等農(nóng)藥產(chǎn)品，苦參藥皂、苦參藥露、消毒劑等生活用品，以及苦參素膠囊、苦參素注射液等中藥制品。建議對(duì)此開展立項(xiàng)研究，以便實(shí)現(xiàn)規(guī)?；N植，使苦豆子資源發(fā)揮出更大的作用。

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