環(huán)保酵素對當歸種苗質(zhì)量性狀及產(chǎn)量的影響

李麗 尚虎山 文殷花 劉莉莉 魏玉杰 王富勝

摘要：環(huán)保酵素是以廢棄果蔬、植物、廚余垃圾等為原料發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分的產(chǎn)品，富含各種酶、有機酸、礦物質(zhì)和微生物，是一種環(huán)保高效的土壤改良材料。為了探明酵素改良土壤和供肥作用對當歸生長的影響，給當歸種苗綠色標準化繁育提供參考。以岷歸5號為指示品種，采用單因素隨機區(qū)組法設(shè)計，以田園土和含環(huán)保酵素的營養(yǎng)土按體積比2 ∶ 1、1 ∶ 1的基質(zhì)培育種苗，以不施酵素為對照，研究了不同用量環(huán)保酵素對當歸種苗質(zhì)量性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，以田園土和含環(huán)保酵素營養(yǎng)土體積比為2 ∶ 1的基質(zhì)更有利于提高當歸種苗質(zhì)量性狀和產(chǎn)量，有利于增加當歸一級種苗數(shù)。其中百苗鮮重和根冠比分別較不施酵素增加14.13%、29.13%；當歸折合產(chǎn)量最高，為1 520.82 kg/hm2，較不施酵素增產(chǎn)13.06%。

關(guān)鍵詞：當歸；環(huán)保酵素；質(zhì)量性狀；產(chǎn)量

中圖分類號：S567.23? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2097-2172（2023）05-0449-04

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.05.011

Abstract： Environmental protection enzyme is a product containing specific bioactive ingredients， which is fermented from waste fruits and vegetables， plants， kitchen waste， etc. It is rich in various enzymes， organic acids， minerals and microorganisms， and is an environmentally friendly and efficient soil improvement material. In order to explore the soil improvement and fertilization effects of environmental protection enzymes on the growth of Angelica sinensis so as to provide references for the green and standardized breeding of Angelica sinensis seedlings， Mingui 5 was used as the experiment material and single factor random block design was adopted， seedlings were cultivated in nutritive soil with the ratios of garden soil to environmental protection enzymes of? 2∶1 and 1∶1， respectively with no enzyme application as the control， and effects of different amounts of environmental protection enzymes on quality traits and yields of Angelica sinensis seedlings were studied. The results showed that the ratio of garden soil to enzyme at 2∶1 was more conducive to improving the quality and yield of Angelica sinensis seedlings and increasing the number of first-class Angelica sinensis seedlings. The 100-seedling fresh weight and root to shoot ratio were increased by 14.13% and 29.13%， respectively compared to that of the contrl. The average yield of Angelica sinensis was the highest， i.e.， 1 520.82 kg/ha， which was 13.06% higher than that of the control.

Key words： Angelica sinensis （Oliv.） Diels; Environmental protection enzyme; Quality trait; Yield

基金項目：甘肅省重大科技專項（20ZD7NA007）；定西市重點技術(shù)攻關(guān)專項（DX2022BZ98）；現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金（CARS-21）。

作者簡介：李? ?麗（1990 — ），女，甘肅隴西人，助理研究員，碩士，主要從事中藥材新品種選育及研究工作。Email： 1007807015@qq.com。

通信作者：王富勝（1973 — ），男，甘肅定西人，研究員，主要從事中藥材新品種選育及規(guī)范化栽培技術(shù)研究與推廣工作。Email： wangfs1974@163.com。

目前我國在中草藥栽培生產(chǎn)中存在化肥施用過量和化肥種類單一等現(xiàn)象，造成土壤養(yǎng)分失衡、水質(zhì)富營養(yǎng)化、藥材品質(zhì)拙劣和溫室效應(yīng)等實際問題［1 ］。有研究認為，酵素具有提高土壤肥力、降解田間殘留污染物和促進作物生長等作用［2 ］。環(huán)保酵素是將廚余垃圾和紅糖、水以一定的比例混合后，在一定的密閉空間中經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性的產(chǎn)物，其在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的厭氧菌，施入土壤后能為土壤提供部分微生物分解者［3 - 4 ］，從而降解土壤中動、植物殘體及其他有機物，為植物提供有機碳、有機氮以及二氧化碳等生長發(fā)育必需的營養(yǎng)物質(zhì)。另外，環(huán)保酵素具有生產(chǎn)、使用方便和經(jīng)濟實惠等優(yōu)點，可達到將廚余廢棄物資源化利用和無害化處理的目的。

當歸［Angelica sinensis （Oliv.）Diels］以干燥根入藥，具有調(diào)經(jīng)止痛、補血活血及潤腸通便等功效，為常用大宗中藥材之一［5 ］。但傳統(tǒng)的當歸育苗采用開墾生荒地育苗的方式［6 ］，造成地表植被破壞、水土流失嚴重等環(huán)境問題。當歸幼苗的繁育對土壤要求較為嚴格，熟地育苗因茬口和輪作增加了當歸根系的自毒作用［7 ］，減施農(nóng)藥化肥和土壤消毒劑對當歸種苗乃至成藥的生產(chǎn)具有重要意義。酵素具改良土壤和供肥等作用［4 ］，有望應(yīng)用于當歸的熟地育苗中。為此，我們進行了不同用量的環(huán)保酵素對當歸種苗質(zhì)量性狀及產(chǎn)量的影響研究，以期為當歸種苗綠色標準化繁育技術(shù)的完善提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?材料

供試環(huán)保酵素自制，制作方法：將紅糖、水果皮和菜葉等廚余垃圾、水按體積比1∶3∶10的比例混合于容器內(nèi)，容器中預(yù)留20%的空間用來貯存發(fā)酵產(chǎn)生的氣體（前30 d每天做放氣處理），密封并發(fā)酵90 d后與適量田園土充分混合（直接在育苗地中混合發(fā)酵），繼續(xù)發(fā)酵60 d，即制成含環(huán)保酵素的營養(yǎng)土。指示當歸品種為岷歸5號，由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院中藥材研究所提供。

1.2? ?試驗區(qū)概況

試驗設(shè)在甘肅省定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院具有防雨設(shè)施的試驗基地（東經(jīng)104° 59′，北緯35° 56′）。試驗區(qū)位于甘肅中部地區(qū)，四季分明，日照充足。平均海拔1 900 m，年平均降水量400 mm，日照時數(shù)2 200 h，年均氣溫7.2 ℃，無霜期150 d。試驗地土質(zhì)為耕種黑壚土，0～30 cm耕作層土壤含有機質(zhì)21.6 g/kg、堿解氮13 mg/kg、速效氮173 mg/kg、全氮3.97 g/kg、全磷5.4 g/kg、全鉀12.2 g/kg、pH 7.41。前茬馬鈴薯。

1.3? ?試驗設(shè)計

試驗設(shè)田園土和含環(huán)保酵素營養(yǎng)土體積比分別為1∶0（處理T1，不施用酵素CK）、2∶1（處理T2）、1∶1（處理T3）3個處理。試驗單因素隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積6 m2（3 m×2 m）。育苗前每小區(qū)施入有機肥（主要成分為羊糞）750 g，并將田園土和含環(huán)保酵素營養(yǎng)土按試驗設(shè)計的比例混合，繼續(xù)發(fā)酵5～6 d后覆蓋于各小區(qū)土壤表層（厚8～10 cm）。2021年7月12 — 13日撒播育苗，每小區(qū)播種量為12 g。整個幼苗期田間管理一致，其他管理同大田。

1.4? ?觀測指標及方法

當歸幼苗3葉期（2021年8月8 — 10日）時在每小區(qū)中央劃取0.4 m×0.5 m的小樣方，統(tǒng)計出苗數(shù)，隨機抽取10株生長旺盛的當歸幼苗測定苗高、莖粗、冠幅和單株葉片數(shù)，標號并分別于8月9日 、 9月10日、10月12日各測定1次，共測3次。采挖期（2021年11月27日）用農(nóng)用三齒叉采挖種苗，將各小區(qū)幼苗整理齊后用電子秤（型號：PTS-117）測定種苗總鮮重，并隨機抽取10株測定主根長、蘆頭徑粗、側(cè)根數(shù)、百苗鮮重和根冠比等主要性狀，折算小區(qū)產(chǎn)量。隨機抽取100株當歸種苗按甘肅省中藥材當歸種苗標準（DB 62/T 2549 — 2014）統(tǒng)計種苗等級［8 ］。

根冠比=根鮮重/（單株鮮重-根鮮重）。

1.5? ?數(shù)據(jù)處理與分析

采用 Excel 2010和SPSS 21.0進行統(tǒng)計分析，用LSD法檢驗差異顯著性。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?不同用量環(huán)保酵素對當歸出苗率的影響

由圖1可知，施用環(huán)保酵素后，當歸出苗率隨生長時間的延長差異明顯。當歸幼苗3葉期（8月9日），出苗率以處理T1（CK）最高，為84.30%，處理間差異不顯著。因茬口和根際自毒作用的影響，9月10日各處理的出苗率以處理T2最高，較CK提高4.10個百分點；其次是處理T3，較CK提高2.33個百分點；處理間差異不顯著。處理T2的出苗率較處理T1下降的原因可能與酵素的用量有關(guān)，酵素用量越大，土壤酸性越強。10月12日各處理的出苗率以處理T2最高，較CK提高5.99個百分點；其次是處理T3，較CK提高4.24個百分點；處理T2與處理T3差異不顯著，均與CK差異顯著（P ＜ 0.05）。處理T2 9月10日和10月12日的出苗率與8月9日的出苗率差異不顯著。

2.2? ?不同用量環(huán)保酵素對當歸幼苗地上部生長動態(tài)的影響

從表1可以看出，8月9日，施用環(huán)保酵素對當歸種苗的苗高、莖粗和冠幅的影響差異不顯著，但對當歸幼苗單株葉片數(shù)有影響，施用酵素的處理均高于CK，且與CK達差異顯著水平（P ＜ 0.05）。9月10日，當歸種苗進入旺盛生長階段，當歸幼苗各生長狀態(tài)評價指標施用環(huán)保酵素處理均顯著高于CK，其中處理T2的苗高和冠幅顯著高于其他處理，說明田園土與含環(huán)保酵素營養(yǎng)土比例為2∶1更有利于當歸地上部分的生長。至10月12日，種苗慢慢衰弱，苗高、冠幅和單株葉片數(shù)明顯下降，施用酵素處理的生長評價指標仍均高于CK，說明環(huán)保酵素對當歸地上部的生長具有明顯促進作用。

2.3? ?不同用量環(huán)保酵素對當歸種苗地下部主要性狀和產(chǎn)量的影響

由表2可知，施用環(huán)保酵素后，當歸種苗地下部主要性狀差異明顯。蘆頭徑粗處理T2和處理T3均高于CK。主根長處理T3顯著高于CK，與處理T2差異不顯著。側(cè)根數(shù)處理T3顯著高于CK和處理T2。百苗鮮重和根冠比處理T2和處理T3的均高于CK，其中以處理T2最高，分別較CK增加14.13%、29.13%；處理T3次之，百苗鮮重和根冠比較CK增加10.72%、18.16%。處理T2與處理T3差異不顯著，與CK差異達顯著水平（P ＜ 0.05）。施用環(huán)保酵素均能提高當歸一級種苗數(shù)，當歸折合產(chǎn)量處理T2和處理T3均高于CK，且差異達顯著水平（P ＜ 0.05），其中以處理T2最高，為1 520.82 kg/hm2，較CK增產(chǎn)13.06%；處理T3次之，為? ?1 490.73 kg/hm2，較CK增產(chǎn)10.82%。說明施用酵素可顯著改善當歸種苗質(zhì)量性狀和提高產(chǎn)量。

如表 3所示，當歸種苗的百苗鮮重和折合產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)（r=0.997；P ＜ 0.05），表明當歸種苗的百苗鮮重與產(chǎn)量是一致的，蘆頭徑粗、根冠比與折合產(chǎn)量也呈現(xiàn)一致性（r=0.927，r=0.976）。

3? ?討論與結(jié)論

環(huán)保酵素在制備發(fā)酵過程中會產(chǎn)生酒精、醋酸等殺菌物質(zhì)，以及厭氧菌及兼性厭氧菌等土壤微生物分解者，具有抑制病原菌繁殖、降解土壤污染物和改善土壤通氣狀況等作用［2 - 3 ］。種子出苗率受其活力和外界土壤環(huán)境條件的影響［2 - 3 ］，當歸種子在萌發(fā)過程中若受到根腐病菌的感染其萌發(fā)會受到抑制［9 ］，而環(huán)保酵素在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生超氧化物歧化酶、酵母、生物表面活性劑、脂肪酶等多種活性成分，可有效地抑制作物地下病蟲害的發(fā)生和傳播［10 ］，有助于提高作物的抗病能力。本試驗中，施入環(huán)保酵素對當歸幼苗的苗高、莖粗和冠幅等地上部分及主根長、蘆頭徑粗、百苗鮮重等質(zhì)量性狀及產(chǎn)量的影響顯著，這與其在菠菜、辣椒、銅錢草等植物上的效應(yīng)一致［2， 11 - 12 ］。施用酵素可促進當歸幼苗的生長，這與李金枝等［12 ］的研究一致，原因可能與酵素在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生糖分和礦質(zhì)營養(yǎng)元素等作用有關(guān)［13 - 14 ］，酵素在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生土壤微生物，而土壤微生物是植物有效的養(yǎng)料儲備源頭［15 ］。

本研究表明，在育苗階段施用環(huán)保酵素對提高當歸的種苗產(chǎn)量和產(chǎn)量性狀均具有顯著影響，說明環(huán)保酵素對促進當歸生長具有重要意義。經(jīng)依據(jù)種苗標準（DB 62/T 2549 — 2014）統(tǒng)計，施用酵素可增加當歸一級種苗的數(shù)量，但二級種苗有所減少。綜合不同用量環(huán)保酵素對當歸種苗生長的影響，以田園土和含環(huán)保酵素營養(yǎng)土體積比為2∶1施入土壤后更有利于提高當歸種苗質(zhì)量性狀和產(chǎn)量，增加當歸一級種苗數(shù)。該處理下百苗鮮重和根冠比分別較不施酵素增加14.13%、29.13%；當歸折合產(chǎn)量最高，為1 520.82 kg/hm2，較不施酵素增產(chǎn)13.06%。

酵素菌肥一方面具有環(huán)保節(jié)能和綠色無公害等優(yōu)點，可達到將廚余廢棄物二次利用的目的；另一方面酵素施入土壤可提高土壤肥力和作物產(chǎn)量。但酵素的應(yīng)用效果與自制環(huán)節(jié)、發(fā)酵環(huán)境和施用方法等多種因素有關(guān)，今后需進一步研究和評估酵素對當歸的生長效應(yīng)，以期酵素肥在當歸生產(chǎn)上大面積推廣，并后續(xù)研發(fā)的基礎(chǔ)上，將其應(yīng)用于土壤改良劑、新型復(fù)合酵素菌肥、植物生長調(diào)節(jié)劑以及生物源農(nóng)藥等多個領(lǐng)域。

參考文獻：

［1］ 張北贏，陳天林，王? ?兵.? 長期施用化肥對土壤質(zhì)量的影響［J］.? 中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（11）：182-187. ［2］ 陶? ?津，李云龍，周根國，等.? 環(huán)保酵素對土壤理化性質(zhì)及辣椒生長的影響［J］.? 玉溪師范學(xué)院學(xué)報，2017，33（4）：35-39.

［3］ 馬寶圍.? 酵素菌肥對大蒜的增產(chǎn)效應(yīng)及培肥土壤效果初探［J］.? 中國農(nóng)學(xué)通報，2002，18（3）：109-112．

［4］ ＳHIN H S， LEE M W.? Studies on the distribution of fungal and Fusarium spp. Propagules inginseng field soil［J］.? Korean Journal of Mycology， 1986， 14（2）： 102-119.

［5］ 國家藥典委員會.? 中華人民共和國藥典：一部［M］.? 北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2020：133-134.

［6］ 金彥博，郭鳳霞，陳? ?垣，等.? 岷縣不同茬口對當歸種苗生長及抗病性的影響［J］.? 草業(yè)學(xué)報，2018，27（4）：69-78.

［7］ 白? ?剛，郭鳳霞，陳? ?垣，等.? 岷縣生荒地和熟地育成當歸苗抗逆生理特性的差異［J］.? 草業(yè)學(xué)報，2019，28（11）：86-95.

［8］ 甘肅省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．? 中藥材種苗當歸：DB62 / T2549 —? 2014［S］.? 蘭州：甘肅省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局，2014．

［9］ 李春杰，郎鳴曉，陳振江，等.? Epichlo？觕內(nèi)生真菌對禾草種子萌發(fā)影響研究進展［J］.? 草業(yè)學(xué)報，2022，31（3）：192-206.

［10］ 張玉芳.? 根腐病菌對當歸（Angeliaca sinensis）種子萌發(fā)、幼苗生長及生理特征的影響［D］.? 蘭州：西北師范大學(xué)，2014.

［11］ 孫雨濃，李光耀，張欣雨，等.? 環(huán)保酵素對菠菜幼苗生理生化指標影響的研究［J］.? 園藝與種苗，2017（5）：4-7.

［12］ 李金枝，帥翠珍，泮凱鋒，等.? 環(huán)保酵素對銅錢草生長的影響［J］.? 麗水學(xué)院學(xué)報，2019，21（4）：75-79.

［13］ 周新萍，付小全，陳桂蘭.? 利用餐廚垃圾制作植物酵素及其活性成分分析［J］.? 東莞理工報，2014（5）：93-96.

［14］ 李方志，李絲絲，王? ?殷，等.? 環(huán)保酵素改良土壤中有機質(zhì)與磷素的探索性研究［J］.? 環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊， 2016，35（5）：65-68.

［15］ SHIM J O， LEE M W.? Nature of suppres siveness and conduciveness of some plant pathogens in soils［J］.? Korean Journal of Mycology，1990，18（3）： 164-177．