丹參莖葉藥渣微肥研究

雷燕莉,張 佳 ,范小軍,余志晴,田佩靈,郭曉恒

(1.成都大學(xué) 藥學(xué)院，四川 成都 610106;2.四川科倫藥業(yè)股份有限公司，四川 成都 610500;3.成都大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，四川 成都 610106)

0 引 言

丹參莖葉為唇形科植物丹參的莖和葉，丹參常用于心血管科、婦科和骨傷科等疾病的治療.丹參在臨床中成藥中運(yùn)用廣泛，如丹參滴丸、丹田降脂丸、丹燈通腦膠囊、丹參益心膠囊及養(yǎng)心氏片等.丹參的用量極大，但其傳統(tǒng)用藥部位是根和根莖，棄去莖葉造成丹參資源的浪費(fèi)，丹參莖葉藥渣為丹參莖葉提取后的藥渣.據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，丹參莖葉提取物具有體外活血作用[1-3]，因而逐漸受到學(xué)者的關(guān)注.大生產(chǎn)在提取丹參莖葉后，會(huì)產(chǎn)生大量丹參莖葉藥渣，若產(chǎn)生的藥渣處理方式不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，中藥材藥渣已經(jīng)成為中藥企業(yè)最主要的污染源之一[4].藥渣作為生物質(zhì)資源，含豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，是較有價(jià)值的廢棄資源，因此藥渣的開(kāi)發(fā)利用具有一定的意義[5].同時(shí)，合理利用中藥材藥渣有機(jī)肥可以在保證生態(tài)安全的前提下一定程度上較好地改善土壤肥力，促進(jìn)不同種類藥用植物的生長(zhǎng)，可以實(shí)現(xiàn)中藥資源的循環(huán)利用[6].本研究利用發(fā)酵原理，將丹參莖葉藥渣制成微肥，并對(duì)發(fā)酵后的肥效進(jìn)行測(cè)定，對(duì)丹參莖葉藥渣的綜合利用具有一定的參考價(jià)值.

1 材 料

1.1 儀 器

FA-2004型分析電子天平(上海良平儀器儀表有限公司),BW17-218A型電子測(cè)溫儀(北京百萬(wàn)電子科技中心).

1.2 材 料

雞糞，由黃山微潤(rùn)土產(chǎn)公司提供；發(fā)酵菌(EM)，為河南益加益生物工程有限公司生產(chǎn)的廣譜型微生物菌劑；丹參莖葉購(gòu)自四川省成都市中江縣，經(jīng)成都大學(xué)劉濤研究員鑒定為唇形科植物丹參的莖和葉.

2 方法與結(jié)果

2.1 雞糞與EM添加比例考察

2.1.1 實(shí)驗(yàn)條件

發(fā)酵時(shí)間為2018年12月末至2019年3月初(90 d)，日間平均溫度為10 ℃，夜間為5 ℃左右，晝夜溫差范圍為0～8 ℃，將丹參莖葉藥渣、雞糞、EM與水混合后，控制物料不同初始含水率為12%～15%，丹參莖葉藥渣秸稈粉碎尺寸為1～1.5 cm.對(duì)發(fā)酵前丹參莖葉藥渣和發(fā)酵后丹參莖葉藥渣微肥肥力基本特性進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 丹參莖葉藥渣與丹參莖葉藥渣微肥肥力

由表1可知，丹參莖葉藥渣微肥的含水率、腐殖酸、全氮、全磷以及全鉀比丹參莖葉藥渣都有明顯升高，說(shuō)明丹參莖葉藥渣經(jīng)發(fā)酵后，除有機(jī)質(zhì)外，其他全養(yǎng)分指標(biāo)均有所提高.

2.1.2 堆肥及供氧方式

堆肥方式為條垛式，供氧方式為人工翻堆和自然通風(fēng)相結(jié)合.

2.1.3 單因素考察雞糞與EM添加比例

采用丹參莖葉藥渣、雞糞與EM為堆肥原料，以雞糞與EM比值為變量，采用單因素實(shí)驗(yàn)法，雞糞與EM(共500 g)分別按照15∶1、30∶1、45∶1的比值進(jìn)行配比，再分別加入丹參莖葉藥渣2 000 g，混合均勻.由于EM含量較少，需要先用輔助調(diào)理劑稀釋均勻，以保證實(shí)驗(yàn)的均一性，故將粉碎后的丹參莖葉作為輔助調(diào)理劑對(duì)上述不同比例的實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行適當(dāng)稀釋，以90 d為期，按照“2.1.2”項(xiàng)下方法堆肥.以全養(yǎng)分(全氮、全磷、全鉀、腐殖酸與有機(jī)質(zhì))為指標(biāo)，堆肥90 d后檢測(cè)各指標(biāo)參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2.

由表2可知，在不同件下堆肥90 d，第2組全氮、全磷、全鉀、腐殖酸及有機(jī)質(zhì)含量最高，分別為2.71%、2.28%、2.41%、21.50%與73.10%.依據(jù)單因素方差分析，雞糞與EM的比例會(huì)對(duì)堆肥的質(zhì)量產(chǎn)生極顯著影響(P<0.01).根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY525—2012《有機(jī)肥料》中對(duì)主要來(lái)源于植物和(或)動(dòng)物，經(jīng)過(guò)發(fā)酵腐熟的含碳有機(jī)物料的技術(shù)指標(biāo)要求可知，經(jīng)發(fā)酵腐熟的有機(jī)物料其全氮、全磷與全鉀(N + P2O5+K2O)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以烘干基計(jì))應(yīng)≥5.0%，第2組中，N + P2O5+K2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.40%，符合NY525—2012《有機(jī)肥料》的要求.而第1組和第3組均小于5%，不符合NY525—2012《有機(jī)肥料》的要求.因此，雞糞與EM的比例為30∶1時(shí)，堆肥效果較佳.

表2 雞糞與EM不同比值下堆肥90 d后全養(yǎng)分含量

2.2 丹參莖葉藥渣堆肥肥效的檢測(cè)

2.2.1 實(shí)驗(yàn)條件

選用室內(nèi)1 m×1 m，土地6塊，平均分兩組(對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組)栽種，種植對(duì)象為彭州大蒜， 溫度為25 ℃，相對(duì)濕度為50%，種植時(shí)間為21 d.

2.2.2 對(duì)照組

以彭州大蒜為研究對(duì)象，移栽于室內(nèi)，平行種植，觀察植株生長(zhǎng)，待該植株成長(zhǎng)至第21 d時(shí)，分別測(cè)定其根的條數(shù)、植株直徑、最長(zhǎng)葉長(zhǎng)、鮮重和莖長(zhǎng)5個(gè)指標(biāo)參數(shù)，分別計(jì)算得出各指標(biāo)的平均值及增長(zhǎng)率，結(jié)果見(jiàn)表3.

2.2.3 實(shí)驗(yàn)組

以彭州大蒜為研究對(duì)象，移栽于室內(nèi)，平行種植，施加丹參莖葉藥渣微肥2.5 kg/m2，觀察植株生長(zhǎng)，待該植株成長(zhǎng)至第21 d時(shí)，分別測(cè)定其根的條數(shù)、植株直徑、最長(zhǎng)葉長(zhǎng)、鮮重和莖長(zhǎng)5個(gè)指標(biāo)參數(shù)，分別計(jì)算得出各指標(biāo)的平均值及增長(zhǎng)率，結(jié)果見(jiàn)表3.

表3 對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組植株生長(zhǎng)情況

由表3可知，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，大蒜根的條數(shù)、植株直徑、最長(zhǎng)葉長(zhǎng)、鮮重和莖長(zhǎng)的增長(zhǎng)率分別為-18.92%、4.63%、83.58%、24.60%與24.69%，表明丹參莖葉藥渣微肥對(duì)大蒜的生長(zhǎng)發(fā)育有明顯地促進(jìn)作用。

2.2.4 方差分析

將對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組各指標(biāo)采用IBM SPSS Statistics軟件進(jìn)行方差分析[7]，結(jié)果見(jiàn)表4.

表4 丹參莖葉藥渣微肥肥效方差分析

由表4可知，丹參莖葉藥渣微肥能極顯著增長(zhǎng)大蒜的最長(zhǎng)葉長(zhǎng)(P<0.01)，顯著影響大蒜的莖長(zhǎng)(P<0.05)，且對(duì)鮮重和直徑具有一定影響；但根的條數(shù)減少，對(duì)抗倒伏作用減弱，在具有強(qiáng)風(fēng)的地域種植有一定的局限性.

3 討 論

近年來(lái)，以消耗中藥及天然藥物資源為特征的資源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展，但中藥資源生產(chǎn)與深加工全產(chǎn)業(yè)鏈資源利用效率低下，環(huán)境污染問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)[8].中藥資源的有效利用是實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約與環(huán)境友好的重要途徑，中藥廢棄物利用策略與資源化模式的提出和構(gòu)建對(duì)推動(dòng)中藥資源的可持續(xù)發(fā)展具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義[9].好氧發(fā)酵堆肥技術(shù)通過(guò)微生物的發(fā)酵作用，可將包括中藥廢渣在內(nèi)的中藥廢棄物轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值更高的產(chǎn)物，其作為處理有機(jī)固體廢棄物的有效技術(shù)之一，可以將不穩(wěn)定有機(jī)物轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，最終生成適合用作農(nóng)業(yè)肥料或土壤改良劑的堆肥產(chǎn)品[10-12].本研究考察了不同雞糞與EM比例下堆肥90 d后全養(yǎng)分含量.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，丹參莖葉藥渣好氧發(fā)酵堆肥，在混合后含水率為12%～15%，丹參莖葉藥渣秸稈粉碎尺寸為1～1.5 cm，雞糞與EM的比例為30∶1時(shí)，堆肥效果較佳.以此條件生產(chǎn)的堆肥產(chǎn)品依據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY884—2012《生物有機(jī)肥》和NY525—2012《有機(jī)肥料》，經(jīng)四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所對(duì)全養(yǎng)分(全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)和腐殖酸)等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果符合相關(guān)規(guī)定.

在丹參莖葉藥渣肥效測(cè)定中，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，各指標(biāo)(根的條數(shù)、植株直徑、最長(zhǎng)葉長(zhǎng)、鮮重和莖長(zhǎng))增長(zhǎng)率分別為-18.92%、4.63%、83.58%、24.60%與24.69%，表明丹參莖葉藥渣微肥對(duì)大蒜的生長(zhǎng)發(fā)育具有明顯地促進(jìn)作用，且能有效利用丹參資源，減少對(duì)資源的浪費(fèi).目前，丹參藥渣微肥的制備仍有很多不足，如制備周期長(zhǎng)(90 d)，溫濕度對(duì)微肥的肥效可能具有一定的影響等，但也從一定程度上拓寬了藥渣的用途，為藥渣的產(chǎn)業(yè)化提供有力的幫助，推動(dòng)中藥行業(yè)走上綠色可持續(xù)的發(fā)展道路.