4種中藥渣堆肥對番茄生長效果的研究

陳宏濤

摘? ? 要：為資源化合理利用中藥渣資源，本文研究了大黃（DH）、苦參（KS）、薄荷（BH）、蛇床子（SCZ）4種中藥渣堆肥作為基肥與化肥配施對土壤理化性質(zhì)和酶活性及設(shè)施番茄品質(zhì)、產(chǎn)量和病害的影響，以不施基肥作為對照（CK）。結(jié)果表明，與CK相比，4種中藥渣堆肥的施用對土壤電導(dǎo)率和pH值及過氧化氫酶活性沒有顯著影響（P>0.05），但土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量分別顯著提高了9.8%～12.3%和5.1%～13.1%（P<0.05），土壤硝態(tài)氮和有效磷含量分別提高了2.7%～14.9%（DH，P<0.05）和4.5%～16.0%（KS，P<0.05），KS處理土壤脲酶活性顯著提高了20.9%（P<0.05），BH處理土壤磷酸酶活性顯著提高了51.2%（P<0.05）;番茄產(chǎn)量提高了6.3%～27.6%，KS、BH和SCZ處理與CK差異均顯著（P<0.05），其中以SCZ處理產(chǎn)量最高（112 048.3 kg·hm-2），中藥渣堆肥處理的番茄Vc和硝酸鹽含量均與CK無顯著差異（P>0.05）;番茄枯萎病的發(fā)病率降低了11.5～29.5個(gè)百分點(diǎn)，DH、KS和SCZ處理與CK差異顯著（P<0.05），其中以KS處理發(fā)病率最低（27.8%）。綜合而言，4種藥渣堆肥的施用能夠提高土壤的養(yǎng)分含量和番茄產(chǎn)量，降低番茄病害發(fā)生率，部分改善番茄品質(zhì)，其中以蛇床子（SCZ）效果最佳。

關(guān)鍵詞：中藥渣堆肥;番茄;產(chǎn)量;發(fā)病率

中圖分類號：S641.2; R282; S141.4? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.12.014

Abstract： In order to utilize the resources of traditional Chinese medicine residue rationally， the experiment was conducted with the composts from four kinds of traditional Chinese medicine dregs including Rhubarb （DH）， Lightyellow sophora root（KS）， Wild mint（BH） and Common cnidium fruit（SCZ） as the base fertilizer， and the effects of different base fertilizer combined with chemical fertilizer on soil physical and chemical properties， enzyme activity， tomato quality， yield and disease were studied， no base fertilizer was as the control （CK）. The results showed that compared with CK， the application of compost from four kinds of traditional Chinese medicine residue had no significant effects on soil conductivity， pH value and catalase activity（P>0.05）. However， the content of soil organic matter and available potassium significantly increased by 9.8%～12.3% and 5.1%～13.1% respectively（P<0.05）， the soil nitrate nitrogen and available phosphorus content increased by 2.7%～14.9% （DH， P<0.05） and 4.5%～16.0% （KS， P<0.05） respectively， the soil urease activity of KS treatment significantly increased by 20.9%（P<0.05）， the soil phosphatase activity of BH treatment significantly increased by 51.2%（P<0.05）. The yield of tomato increased by 6.3%～27.6%， there were significant differences between KS， BH and SCZ treatment and CK（P<0.05）， among which SCZ treatment had the highest yield （112 048.3 kg·hm-2）. There was no significant difference in tomato Vc and nitrate content between composting treatments and CK（P>0.05）. The incidence rate of tomato Fusarium wilt decreased by 11.5～29.5 percentage points， and there was significant difference between DH， KS and SCZ treatments and CK（P<0.05）， among which KS treatment had the lowest incidence（27.8%）. In a word， the application of compost from the above four kinds of dregs could improve the soil nutrient content and tomato yield， reduce the incidence of tomato disease， and improve the tomato quality partially， among which Common cnidium fruit（SCZ） had the best effects.

Key words： compost of Chinese medicine residue; tomato; yield; disease incidence

中藥是中華民族五千年傳統(tǒng)文化的瑰寶，是千百年醫(yī)療實(shí)踐的結(jié)晶，也是世界優(yōu)秀文化的精華，在我國醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，中草藥加工過程中產(chǎn)生的藥渣日益增加，2007年排放量就達(dá)3 000萬t[1-2]，目前這些藥渣的處理方法主要為焚燒、填埋、堆放[3]，極易對環(huán)境造成污染和資源浪費(fèi)。研究發(fā)現(xiàn)，中藥渣中含有大量有機(jī)物質(zhì)和植物生長所需的氮、磷、鉀和多種微量元素[4-5]，因此進(jìn)行堆肥化利用可以使中藥渣變廢為寶[6-8]，是中藥渣綜合利用的一個(gè)重要方向。

中藥渣中除含有一定的植物養(yǎng)分外，通常還含有一定的生物活性物質(zhì)，如多糖、黃酮、苷類、生物堿等，具有一定的藥用價(jià)值[9-11]，可抑制土壤中的病菌[12]。不同的中藥渣中所含的成分不同，本文研究了4種不同的中藥渣堆肥對番茄生長和病害的影響，以期為中藥渣的資源化循環(huán)利用提供參考和依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2018年1—7月在天津市武清區(qū)農(nóng)戶大棚（棚齡30年以上）進(jìn)行，土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)：有機(jī)質(zhì)28.57 g·kg-1，pH值8.1，全氮1.21 g·kg-1，有效磷64.2 mg·kg-1，速效鉀339.5 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

供試番茄品種‘西奧多，市售。

試驗(yàn)用大黃（DH）、苦參（KS）、薄荷（BH）、蛇床子（SCZ）藥渣由市場中藥店提供，分別粉碎至3～5 mm，加水至60%，堆成錐形后覆蓋塑料布，自然堆放，第3周開始，每周翻堆1次，2個(gè)月后堆制完成，風(fēng)干至含水量30%以下，備用。4種堆肥的基本理化性質(zhì)詳見表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用上述方法制作的DH、KS、BH、SCZ藥渣堆肥分別按干質(zhì)量15 000 kg·hm-2的施用量作為4個(gè)基肥處理，以不施有機(jī)肥基肥作為對照（CK）。番茄幼苗移栽前，各處理均按1 500 kg·hm-2的用量施用15∶15∶15復(fù)合肥。于2018年1月6日進(jìn)行番茄幼苗移栽，行距 50 cm、株距35 cm，第1穗果膨大期開始追肥，以氮、鉀為主，以水溶肥的方式通過滴管施入，每次間隔10～15 d，各處理在番茄移栽后的管理均保持一致。每處理重復(fù)3次，小區(qū)面積1.5 m×5 m，各小區(qū)隨機(jī)排列。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

采收結(jié)束，移除秧苗后，于6月15日用對角線取樣法采集0～30 cm的土壤樣品，風(fēng)干后過1 mm篩備用。采用pH計(jì)以2.5∶1的水土比測定土壤的pH值;采用電導(dǎo)率儀以5∶1的水土比測定土壤電導(dǎo)率;重鉻酸鉀容量法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量;CaCl2提取，雙波長比色法測定土壤硝態(tài)氮含量;NaHCO3提取，鉬藍(lán)比色法測定土壤有效磷含量;NH4AC提取，火焰光度法測定土壤速效鉀含量[13]。

風(fēng)干土土壤酶活性的測定方法[14]：靛酚比色法測定土壤脲酶活性，磷酸苯二鈉比色法測定磷酸酶活性，高錳酸鉀滴定法測定過氧化氫酶活性。

每次番茄收獲后均稱質(zhì)量計(jì)算其產(chǎn)量，收獲中期挑選中等大小的果樣1 kg粉碎后，以紫外分光光度法測定硝酸鹽含量，2，6-二氯靛酚滴定法測定Vc含量[13];整個(gè)試驗(yàn)過程中記錄各種病害發(fā)病株，統(tǒng)計(jì)病害發(fā)病率，病害發(fā)病率（%）=發(fā)病植株數(shù)/植株總數(shù)×100。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和指標(biāo)計(jì)算，通過DPS 7.05軟件采用Duncan方法進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 中藥渣堆肥處理對土壤理化性質(zhì)的影響

由表2可知，4種中藥渣堆肥處理對土壤pH值和電導(dǎo)率的影響不顯著（P>0.05），但對土壤有機(jī)質(zhì)、硝態(tài)氮、有效磷和速效鉀含量的增加均有促進(jìn)作用。與CK相比，4個(gè)中藥渣堆肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著提高了9.8%～12.3%（P<0.05），堆肥處理間無顯著差異（P>0.05）;土壤硝態(tài)氮和有效磷含量分別提高了2.7%～14.9%和4.5%～16.0%，二者分別以DH和KS處理最高，與CK差異顯著（P<0.05）;土壤速效鉀含量顯著提高了5.1%～13.1%（P<0.05），堆肥處理間土壤速效鉀以BH處理最高，顯著高于DH處理（P<0.05）。

2.2 中藥渣堆肥處理對土壤酶活性的影響

由表3可知，與CK相比，4種中藥渣堆肥處理中KS處理的土壤脲酶活性顯著提高了20.9%（P<0.05），BH處理的土壤磷酸酶活性顯著提高了51.2%（P<0.05），土壤過氧化氫酶活性在堆肥處理和CK之間均無顯著差異（P>0.05）。

2.3 中藥渣堆肥處理對番茄Vc和硝酸鹽含量的影響

由圖1可知，中藥渣堆肥處理對番茄Vc含量無顯著影響（P>0.05），但對番茄硝酸鹽含量因中藥渣品種不同存在差異，其中KS和SCZ處理顯著低于BH和DH處理（P<0.05），CK與堆肥處理均無顯著差異（P>0.05），試驗(yàn)各處理番茄硝酸鹽含量均低于218 mg·kg-1（圖2）。

2.4 中藥渣堆肥處理對番茄產(chǎn)量的影響

由圖3可知，4種中藥渣堆肥均有助于提高番茄產(chǎn)量，增幅為6.3%～27.6%，除DH外的3種中藥渣堆肥處理與CK差異均達(dá)顯著水平（P<0.05），其中以SCZ處理產(chǎn)量最高，達(dá)到112 048.3 kg·hm-2，顯著高于DH（P<0.05）但與KS和BH處理無顯著差異（P>0.05）。

2.5 中藥渣堆肥處理對番茄病害的影響

由于試驗(yàn)地屬于老菜地，番茄枯萎病較為嚴(yán)重。由圖4可知，CK感染番茄枯萎病比例達(dá)57.3%，而施用4種中藥渣堆肥后，番茄枯萎病發(fā)病率降低11.5～29.5個(gè)百分點(diǎn)，其中除BH外均與CK差異顯著（P<0.05）;4種中藥渣堆肥處理在對番茄枯萎病的抑制效果方面表現(xiàn)為：KS>SCZ>DH>BH，其中KS與BH差異顯著（P<0.05）。

3 結(jié)論與討論

中藥渣大多是植物的根、莖、葉，含有豐富的有機(jī)質(zhì)、多糖、粗脂肪、氨基酸、蛋白質(zhì)以及氮、磷、鉀、硅、鋅、鐵等多種的無機(jī)元素及少量維生素[3，15]，通過堆肥技術(shù)對其進(jìn)行生物活化處理，能生產(chǎn)出有機(jī)質(zhì)含量高、營養(yǎng)豐富的有機(jī)肥。大量研究表明，堆肥能夠改良土壤物理性能，提高土壤肥力，促進(jìn)作物生長[16-19]。本試驗(yàn)中，4種中藥渣堆肥的施用均提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量，以及土壤速效養(yǎng)分（氮、磷、鉀）含量，同時(shí)番茄增產(chǎn)6.3%（DH）～27.6%（SCZ）。

中藥材成分復(fù)雜，其藥渣中仍然含有大量的生物堿、多糖、萜類、揮發(fā)油、香豆素類、醌類、黃酮類、甾體及苷類和鞣質(zhì)等生物活性物質(zhì)和一些未知的促生長物質(zhì)，堆肥后部分殘留的活性物質(zhì)可促進(jìn)土壤酶活性的提高，同時(shí)抑制土壤中病菌的繁殖[12]。另外，中藥渣堆肥的使用還可以改變土壤微生物群落結(jié)構(gòu)[20]，增強(qiáng)微生物群落多樣性，增加土壤生態(tài)系統(tǒng)對病蟲害的抑制[21]。本研究所選用的4種材料制成的中藥渣堆肥提高了土壤脲酶和磷酸酶活性，兩種酶活性分別在KS和BH處理效果顯著（P<0.05）;同時(shí)，4種中藥渣堆肥對番茄枯萎病產(chǎn)生很好的抑制作用，發(fā)病率降低11.5～29.5個(gè)百分點(diǎn)，其中以KS的抑制效果最好，其次是SCZ，這與吳新安等[12]研究結(jié)果一致。

綜合而言，4種藥渣堆肥的施用能夠提高番茄產(chǎn)量和土壤的養(yǎng)分含量，降低番茄病害的發(fā)生率，部分改善番茄的品質(zhì)，4種藥渣堆肥中以蛇床子（SCZ）效果最佳。

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