狼毒殘渣的資源化利用探索

李建軍，張海英，郭建國，郭致杰，呂和平

（1甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所，蘭州 730070；2甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所，蘭州 730070）

0 引言

狼毒(Stellera chamaejasme)是瑞香科狼毒屬多年生草本，對國內草地危害較重的有毒植物之一，不僅能降低草地生產力和牧草品質，而且造成家畜中毒、死亡，嚴重影響畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1]。為減少損失，牧民曾采用人工挖除或滅草劑滅除的方法控制狼毒的蔓延，這種方法不僅破壞草原生態(tài)環(huán)境，還造成了狼毒資源的極大浪費[2-5]。隨著人們對瑞香狼毒的開發(fā)和利用，對其研究主要集中在活性成分的提取工藝與分離鑒定[6-9]、臨床藥理[10-17]、殺蟲活性[18-24]和殺菌活性上[9,25]，而關于其活性成分提取后剩余殘渣的有效利用研究未見相關報道。狼毒提取有效成分后剩余的殘渣，雖然有機質含量高，但由于其為絮狀纖維、刺激性較強，多作為廢棄物，利用率不高，容易造成環(huán)境污染。本課題通過第三方檢測機構測定，發(fā)現狼毒殘渣不僅含有大量的有機質，而且含有豐富的農作物生長所需的鋅、錳、鐵、鈣、銅等微量元素。因此對該殘渣進行綜合利用，是減輕污染、凈化環(huán)境的有效途徑，不僅能回收資源、創(chuàng)收效益，而且對推進環(huán)境友好型和資源節(jié)約型社會建設具有積極意義。筆者研究狼毒根莖殘渣對苗期玉米、小麥生長量和葉綠素的影響，以及對黃瓜和架豆根結線蟲防控效果，探索該殘渣資源化利用的可行性，以期為今后更好地利用瑞香狼毒根莖殘渣及建立田間安全合理使用體系提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

試驗于2016年2—4月在甘肅省農業(yè)科學院植物保護研究所實驗室進行。

1.2 試驗材料

狼毒殘渣（狼毒根莖用乙醇提取后的剩余物），甘肅國力生物科技開發(fā)有限公司提供；小麥品種為‘隴春27’，由甘肅省農業(yè)科學院小麥研究所提供；玉米品種為‘沈單22’，市購；黃瓜品種是‘高豐一號’，市購；架豆品種為‘甘科架豆王8號’，市購；南方根結線蟲，采自甘肅省白銀市北灣鄉(xiāng)溫室含有根結線蟲的病土。

1.3 試驗設計

1.3.1 狼毒殘渣對小麥、玉米的影響 狼毒殘渣設450、600、750、900 kg/hm2處理和空白對照處理。將狼毒殘渣按營養(yǎng)缽用土面積稱取相應用量后，分別用適量清水化為糊狀，倒入播種土壤中攪拌均勻，分裝入營養(yǎng)缽（直徑15 cm，深度13 cm）中，每處理設3次重復，分別將小麥及玉米播種在營養(yǎng)缽中，每重復小麥100粒、玉米50粒，而后置于人工智能培養(yǎng)箱（25℃/光照12 h、20℃/黑暗12 h）。齊苗后10天測定苗高、根長、地上和地下鮮重以及葉綠素含量。

1.3.2 狼毒殘渣對南方根結線蟲的防效 狼毒殘渣設450、600、750、900、1050、1200 kg/hm26個處理，1個線蟲空白對照處理，共7個處理，3次重復。按花盆（直徑18 cm，深度16 cm）面積稱取相應的狼毒殘渣，用適量清水化為糊狀，均勻拌入含有根結線蟲的病土后，裝入花盆中。將黃瓜、架豆催芽后分別播種，每盆播種10粒，3次重復，待線蟲空白發(fā)病時，調查防效。

1.4 調查方法

1.4.1 狼毒殘渣對苗期小麥、玉米的影響 齊苗后10天挖出小麥、玉米苗，根部洗干凈，用濾紙吸干植株上的水后按每重復隨機選取30株分別測定苗高、根長、地上和地下鮮重求平均值。

1.4.2 葉綠素含量的測定 采用直接浸取法，將上述測定后新鮮的小麥、玉米葉片分別按每重復30個植株剪成0.2 cm左右的細絲或小塊混合均勻后，稱取0.2 g，放入25 mL的容量瓶或具塞試管中；在容量瓶或試管中加入0.5 mL純丙酮和15 mL 80%的丙酮，并仔細將粘附在瓶壁邊緣的葉子碎末洗入丙酮溶液中，蓋上瓶塞，室溫下置暗處浸提過夜，其間搖動3～4次，次日取出容量瓶，觀察葉組織已全部變白時，表示葉綠素已浸提干凈，然后用80%丙酮定容至25 mL，過濾或離心后，波長645、663、652 nm比色，記錄吸光度，并計算葉綠素含量，如式(1)～(3)。

式中，V為提取液體積，W為材料質量。

1.4.3 狼毒殘渣對南方根結線蟲的防效 于線蟲空白對照發(fā)病時，挖出全部黃瓜苗洗干凈調查。按分級標準[6]記載發(fā)病情況，計算根結指數和防治效果，如式(4)～(5)。

1.5 數據分析

參考文獻[26]及DPS數據處理系統(tǒng)軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 狼毒殘渣對苗期小麥、玉米生長量的影響

試驗結果（表1）表明，狼毒殘渣對小麥苗和根的生長有一定的促進作用，并且隨著處理劑量的增加，促進作用越明顯。狼毒殘渣750、900 kg/hm2處理對小麥的苗長較對照分別增加了0.49、0.52 cm，均顯著高于對照(P＜0.05)；根長分別增加了1.65、4.92 cm，900 kg/hm2處理顯著高于對照(P＜0.05)。各處理的小麥地上和地下鮮重與對照間無顯著差異。而對玉米的苗長、根長、地上鮮重及地下鮮重均有促進作用，其中750、900 kg/hm2處理對苗長、根長、地上鮮重的促進作用最為明顯，均顯著高于對照(P＜0.05)。

表1 狼毒殘渣對小麥、玉米生長發(fā)育的影響

2.2 狼毒殘渣對苗期小麥、玉米葉綠素的影響

試驗結果（表2）表明，施用狼毒殘渣能促進小麥、玉米葉綠素含量的增加，并且隨著劑量的增加葉綠素含量增大。其600～900 kg/hm2劑量下小麥葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量顯著高于對照(P＜0.05)，分別比空白對照增加了 0.75×10-2～0.86×10-2、0.13×10-2～0.21×10-2和0.89×10-2～1.06×10-2mg/g；其750～900kg/hm2劑量下玉米葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量分別增加了0.9×10-2～1.08×10-2、0.3×10-2～0.43×10-2和 1.14×10-2～1.45×10-2mg/g，顯著高于對照(P＜0.05)。

表2 狼毒殘渣對小麥、玉米葉綠素的影響 ×10-2mg/g

2.3 狼毒殘渣對南方根結線蟲的防治效果

試驗結果（表3）表明，狼毒殘渣對黃瓜和架豆的根結線蟲均有一定的防效，隨著處理劑量的增加防效增高；其中1050、1200 kg/hm2的劑量防效與其他處理間達極顯著差異(P＜0.01)，對黃瓜根結線蟲的防效在56.19%～62.43%之間，對架豆根結線蟲的防效在55.65%～62.60%之間。

表3 狼毒殘渣對根結線蟲的防效

3 結論與討論

已有研究表明，施肥可有效提高小麥的生長發(fā)育、增加葉綠素含量、提高其光合效率、增加有機物積累，達到豐產優(yōu)質的目的[27-28]；在早熟禾[29]、銀杏[30]、紫葉矮櫻[31]的研究中也得出相似結果。本研究中施用狼毒殘渣不僅對苗期小麥、玉米表現出很好的促生作用，增強植株長勢、增加生物量；還明顯提高了苗期小麥、玉米中葉綠素a、葉綠素b和葉綠素a+b的含量，達到了與增施肥料同樣的效果。由此得知，含有大量有機質和微量元素的狼毒殘渣在合理的施用劑量下具有一定的肥效。同時在黃瓜、架豆根結線蟲的防治試驗中，隨著該殘渣施用劑量的提高，對根結線蟲的防效顯著提高，表現出很好的殺蟲防病作用。因此，本研究表明，狼毒殘渣不僅具有好的肥效而且具有好的藥效?？衫迷摎堅庸ぶ参镌捶柿稀⒅参镌此幏屎蟿?，或作為植物源肥料、藥肥合劑的載體或填料，在提高其利用率、減少污染、開發(fā)新產品等方面都具有很大發(fā)展前景和應用潛能。

以植物材料為基礎的植物源藥肥，不僅具有營養(yǎng)作用，還兼具殺蟲、防病、改善土質等多重效果[32]。如吳傳萬等[33]利用苦豆子和牛心樸子殘渣研發(fā)的生態(tài)環(huán)保型藥肥，兼具營養(yǎng)、改良土壤、防蟲抑菌等多功能于一體；畢軍等[34]施用植物源藥肥后，花生植株明顯增加莖粗、抗倒伏，還增加了土壤中細菌、真菌和放線菌的數量；鄒麗英等[35]研究表明，將印楝渣作為有機肥料，不僅可以改良土壤、調節(jié)土壤有益微生物菌群，同時印楝渣降解產物對線蟲還有毒殺作用；張雙璽[36]采用含綠色木霉菌的川楝、馬齒莧及砂地柏殘渣堆肥可有效防治桔梗根結線蟲病和辣椒疫霉病。諸多研究表明，植物藥肥既可防止化肥所帶來的土壤板結等問題，又可有效控制目前農業(yè)生產中難以解決的土傳和種傳病害，具有十分廣闊的市場開發(fā)前景。

狼毒的研究多集中于活性成分提取與鑒定、臨床醫(yī)學和植物源農藥研發(fā)上，對其殘渣利用研究未見報道。本研究首次對狼毒殘渣的資源化利用進行探索，豐富了植物源殘渣的資源化利用研究內容，也為狼毒殘渣開發(fā)新型植物源肥料或藥肥提供理論依據。但本試驗僅開展了狼毒殘渣對小麥、玉米苗期生長的影響，以及黃瓜及架豆根結線蟲防效研究，而對于該殘渣對其他作物及不同作物病蟲害的影響仍不明確，還有待于進一步研究。同時，鑒于該殘渣的性狀及較強的刺激性，建議加工成顆粒型肥料或藥肥，便于運輸和田間撒施。因此，關于該殘渣顆粒劑的加工配方、工藝等方面的研究也應逐步開展。