魚腥藻藻肥對牛蒡幼苗生長的影響

谷 亦，付美琪，徐建宇，張佳寧，徐雅欣，孟靜靜，閆文莉

（1 衡水學(xué)院，河北衡水 053000；2 衡水棗強縣住房和城鄉(xiāng)建設(shè)局 053000）

中國是中藥材的發(fā)源地，中藥材傳承著中藥文化，目前我國已有10 萬多種藥用植物。發(fā)展中國家仍以傳統(tǒng)藥材提取物作為疾病治療的主要途徑在世界上占近70%[1]。近年來，隨著對中藥的研究越來越深入，因中藥種類繁多、調(diào)理功能較強、能夠治標(biāo)治本以及副作用小等優(yōu)點越來越受到人們的重視。在人們高度關(guān)注產(chǎn)品安全、推崇健康綠色生態(tài)的今天，中藥材的品質(zhì)成為人們關(guān)注的焦點[2]。

牛蒡（Arctium lappa L.）又被稱為大力子、惡實，屬桔梗目菊科草本植物，主要分布于中國山東、河南、湖北、安徽、浙江等地。牛蒡為深根性喜肥作物，喜溫暖濕潤，既耐寒又耐熱，耐水澇能力較強。在山谷、路邊、村旁、灌木叢等地比較常見，在低山區(qū)和海拔較低的丘陵地帶最適宜生長，土壤肥沃的地方，牛蒡長勢也較好[3]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為牛蒡中含有人體所需的多種維生素及礦物質(zhì)，其果實和根均可入藥，味辛、苦，性寒。牛蒡具有疏散風(fēng)熱、宣肺透疹、清咽利喉的功效，可抗菌、降血糖、抗衰老、抗癌等。近年來，市場對中藥材的需求不斷增加，野生的中藥資源已經(jīng)無法滿足市場的需要，從而出現(xiàn)了大面積的中藥材規(guī)范化種植基地[1]。然而，隨著藥用植物的單一大面積種植，其連作障礙已慢慢顯現(xiàn)出來，嚴(yán)重影響了中藥材的生產(chǎn)，使得中藥產(chǎn)量、質(zhì)量逐年下降[4-5]。另外，化肥的施用雖然能夠在一定程度上提高產(chǎn)量，但是藥材品質(zhì)深受影響，同時土壤環(huán)境也遭到破壞[6]。尋求一種有效又不污染環(huán)境的綠色肥料迫在眉睫。

藍藻屬于淡水藻類植物，其分布廣泛，具有一定的經(jīng)濟價值，還是一種新型、良好的綠色肥料，具有營養(yǎng)豐富、活性強、易被吸收、能夠改良土壤等特性。它能直接進行生物固氮，提高土壤肥力，幫助作物生長、增加產(chǎn)量；還可以調(diào)節(jié)土壤中的微粒結(jié)構(gòu)，使土壤能夠保持水分，改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤通透性，從而保證作物根的良好生長，提高作物品質(zhì)，達到生態(tài)和經(jīng)濟的平衡；還不會對環(huán)境造成污染。本研究以藍藻門魚腥藻為材料，研究不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗生長的影響，以期為牛蒡的綠色種植提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料魚腥藻藻種分離自土壤，由衡水學(xué)院植物實驗室提供，牛蒡種子購自河北省安國市藥材種植基地。

1.2 方法

1.2.1 魚腥藻的擴培。提前1 周左右進行擴培，按比例配制，即藻液∶蒸餾水∶培養(yǎng)基=100∶400∶5 的比例混合均勻，放于室內(nèi)有散射光的地方進行培養(yǎng)，每天搖晃3～5 次，每次至少1min，2d 后藻液變綠再加入5mL的培養(yǎng)基，再培養(yǎng)2d 藻液更綠，即可使用。

1.2.2 種子處理。選取顆粒飽滿、大小均勻的牛蒡種子，用2%次氯酸鈉消毒10min，用蒸餾水漂洗干凈。

1.2.3 試驗設(shè)計。牛蒡種子用蒸餾水浸泡8h。放到鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中，放入26℃培養(yǎng)箱中催芽。準(zhǔn)備24 個盛有營養(yǎng)土的花盆，分為6 組，每個花盆種4～5 個牛蒡種子。每天澆等量的水，培養(yǎng)14d，待幼苗長勢良好，每盆保留4 株幼苗，分別向6 組牛蒡幼苗中澆0mL、10mL、20mL、30mL、40mL、50mL 魚腥藻藻液，每天澆等量的水，30d 后收苗，測定相關(guān)指標(biāo)。葉綠素和氮含量用便攜式植物營養(yǎng)測定儀測定；根系活力采用TTC 法測定；牛蒡菊糖采用苯酚-硫酸法測定；土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；土壤脲酶活性采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定；土壤pH 值用便攜式pH 計測定；土壤有機質(zhì)采用馬弗爐灼燒法測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響

由表1 可知，不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗株高和根長均有促進作用。隨著藻液施用量的升高，促進作用越明顯。當(dāng)施用量在20mL 和30mL 時，對牛蒡幼苗的株高和根長的促進作用相差很小。隨著魚腥藻藻液施用量的增大，其生長得越好。當(dāng)魚腥藻藻液施用量為50mL 時，促進作用最佳，株高和根長分別比對照組提高了82.24%和88.29%。

表1 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響

不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗的葉片數(shù)和葉面積的影響各不相同。隨藻液施用量的增加，對其葉片數(shù)影響不大，葉片數(shù)基本與對照組維持在同一水平。而對牛蒡幼苗的葉面積有促進作用，隨著藻液施用量的增加，葉面積越來越大。當(dāng)藻液施用量達到50mL 時，葉面積達到最大，比對照組增加了659.50%。不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗的鮮重和干重均有明顯的促進作用。隨著魚腥藻藻液施用量的升高，促進作用越明顯。當(dāng)魚腥藻藻液施用量為50mL 時達到最佳，鮮重和干重相較于對照組分別增加了138.76%和47.27%。

2.2 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗生理指標(biāo)的影響

由表2 可知，不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗葉綠素含量和含氮量以及根系活力均有促進作用。當(dāng)藻液施用量為0～20mL 時，葉綠素含量和含氮量隨藻液用量的增加，其增幅較小，促進作用不明顯。當(dāng)藻液施用量為40～50mL 時，隨著藻液施用量增加，葉綠素含量和含氮量增幅較大，促進作用明顯。藻液施用量為50mL 時，牛蒡幼苗葉綠素含量和氮含量最高，比對照組分別增加了18.06%和11.06%。牛蒡幼苗的根系活力隨著魚腥藻藻液施用量的增加，其促進效果越明顯。當(dāng)藻液施用量為50mL 時，根系活力達到了最大，比對照組提高了30%。不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗中菊糖含量影響不大，當(dāng)施用量為40mL和50mL 時，菊糖含量相同，均比對照組增加0.59%。

表2 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗生理指標(biāo)的影響

2.3 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗土壤指標(biāo)的影響

由表3 可知，不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗土壤中脲酶活性和蔗糖酶活性均有促進作用，隨著藻液施用量的增加，促進作用越明顯。當(dāng)魚腥藻藻液施用量為50mL 時，脲酶活性和蔗糖酶活性達到了最佳，比對照組土壤脲酶增加了71.43%，蔗糖酶增加了15.19%。

表3 不同施用量魚腥藻藻液對牛蒡幼苗土壤指標(biāo)的影響

隨著藻液施用量的增加，pH 值基本與對照組維持在同一水平，維持在弱堿范圍內(nèi)，適于牛蒡幼苗植株的生長。隨著藻液施用量的增大，土壤中有機質(zhì)含量增加，當(dāng)藻液施用量為50mL 時，土壤有機質(zhì)含量達到了最高，比對照組提高了24.32%。

3 結(jié)論與討論

利用綠色肥料提高作物品質(zhì)、產(chǎn)量和土壤肥力，改善環(huán)境質(zhì)量和土壤結(jié)構(gòu)，是新時代中國綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的新形勢。我國已將綠色肥料列入國家的長期發(fā)展規(guī)劃，致力于發(fā)展推廣綠色環(huán)保的肥料，減少化肥中的有害物質(zhì)，已是我國的大勢所趨[7]。如何通過施用綠色肥料來減少化學(xué)肥料對人類健康的損害，改善環(huán)境質(zhì)量和調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量，實現(xiàn)生態(tài)平衡，前人做了大量的研究[8-9]。本試驗探究不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡幼苗生長的影響，結(jié)果表明，魚腥藻藻液對牛蒡幼苗的生長有一定的促進作用，隨著魚腥藻藻液用量的增加，其促進作用越明顯。魚腥藻藻液對牛蒡幼苗的根長、株高和葉面積有著明顯的促進作用。黃澤波等[10]研究魚腥藻提取液對水稻生長發(fā)育的促進作用時，有著相同的發(fā)現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)，低用量魚腥藻藻液對葉綠素含量促進作用不明顯，高用量促進作用明顯。佘旭東等[11]對矮牽牛葉片的葉綠素含量研究結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，牛蒡幼苗的氮含量、鮮重和干重隨著魚腥藻藻液用量的增加，促進作用越明顯，與湖北省水生生物研究所五室藍藻應(yīng)用組[12]的研究結(jié)果相同。

本研究發(fā)現(xiàn)，隨著魚腥藻藻液施用量的增加，土壤中脲酶和蔗糖酶活性增強，土壤有機質(zhì)含量也增加，與趙軍等[13]、申進文等[14]的研究結(jié)果一致。說明魚腥藻藻液增加了土壤中氮源、碳源物質(zhì)，從而增加有機質(zhì)含量，促進了土壤微生物的生長，增加了微生物的數(shù)量，提高了土壤中的酶活性。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤中pH 值隨著魚腥藻藻液施用量的增加，一直維持在6.95～7.20 之間，牛蒡幼苗的生長較好。由此可知，牛蒡適于生活在中性或弱堿性的土壤中。與鹿海林等[15]研究牛蒡特征中土壤pH 值結(jié)果一致。本研究發(fā)現(xiàn)，不同施用量的魚腥藻藻液對牛蒡中菊糖含量影響不大。這可能是由于幼苗生長時間短，還沒有對藥用成分的積累造成影響。