中草藥有機肥的應用及研究進展

張銘鑫，劉鑫涵，李寶通，韓雨桐，劉慧芹,

（1.天津農學院 園藝園林學院，天津 300384；2.和田職業技術學院，新疆 和田 848000）

我國是人口大國，也是農業大國，農業生產中化肥、農藥等生產資料發揮著重要的作用。自20世紀以來，我國化肥施用量逐年遞增，化肥可為作物提供營養，但過度單一施用化肥，則會引起土壤酸化、板結、有機質下降、土壤保水保肥能力降低等問題。減少化肥使用，恢復土壤自身供給植物生長能力、綠色可持續發展是當今研制有機肥的主題。另外，植物源農業生產資料的研究及研發一直是關注的熱點，早在20世紀50年代我國醫藥工作者即開始了中草藥抑菌作用和成分的研究，將中草藥的抑菌作用與有機肥有效地結合起來，開展中草藥有機肥的研制，提高作物抗病能力，是一新的研究領域，具有良好的發展前景。

1 中草藥有機肥的特點

1.1 中草藥的特點

中草藥來源廣泛、種類繁多、歷史悠久，早在秦漢時期就有相關記載，還有《本草綱目》、《神農本草經》和《中華草本》等醫學著作問世。目前，據不完全統計，中草藥約分屬78個科196種。經試驗證實，中草藥具有抗細菌作用的有131種、抗真菌50種、抗病毒23種，其中有的中草藥兼有抗真菌和抗細菌作用。中草藥具有美白、抗過敏、抗衰老、祛痘、保濕、修復、抑菌殺菌等復合功效。經驗證，中草藥中常見的有效成分主要是生物堿類、黃酮類、醌類、苷類化、木質素以及萜類等化合物，并且中草藥提取物具有溫和、安全的特點，因此消費者對中草藥資源的需求日益上升，在市場中漸成流行趨勢。

1.2 中草藥有機肥的特點

中草藥有機肥廣泛是指由中草藥植物或藥渣腐熟發酵而來的一種植物有機肥料。中草藥有機肥的優點主要有4個方面：（1）天然性和低毒性。中草藥提取物隸屬于植物源，相比化學肥料，中草藥有機肥成分更加安全和綠色健康。有研究證明，中草藥有機肥中Pb、Cd、Cr的含量低于化學肥料，可降低植物中有害金屬含量；（2）復方優勢和多功能性。中草藥作為添加劑可以是單味中草藥，也可以是經配伍組方的復方中草藥。多功能性主要體現在其不但能為作物提供營養，具有抑菌殺蟲的作用，并且還能夠改善土壤理化性質，改良土壤養分結構，從而達到土地的綠色循環利用；（3）不易產生抗藥性。中草藥能增強作物本身的免疫功能和抗病力，其抑菌殺蟲成分作用具有全面性而并非針對性，因此對病蟲害不易產生抗藥性；（4）維系微生態菌群平衡。相關文獻表明，中草藥可以直接作用于微生物的結構和代謝，提高土壤微生物活性，促進益生菌的生長繁殖并有效抑制有害菌群發展，并且在中草藥腐熟發酵的過程中，可以改變有機肥發酵過程的優勢菌落，平衡生態菌群的穩定。

中草藥有機肥能夠促進土壤養分循環，并且有利于作物根系生長，提高作物抗病、抗蟲、抗旱能力，解決土壤養分缺失和連作障礙問題。中草藥有機肥是一種發展綠色農業的理想用肥，是一種速效與長效相結合的生態型植物源有機肥。

2 中草藥抑菌研究及應用概況

中草藥用于防治疾病的歷史悠久且來源較廣泛，是研究抗菌藥物的重要資源。在中草藥抑菌活性的研究中，發現影響中草藥抑菌活性和效果的主要因素，一是中草藥的來源、生長環境、采摘季節與用藥部位；二是中草藥有效成分的提取方法。

2.1 中草藥抑菌研究

目前，中草藥抗菌研究大多集中在單味中草藥。有學者研究中草藥乙醇提取物對合歡枯萎病菌的抑制作用，發現一定濃度的丁香提取物對合歡枯萎病菌的抑菌率可達100%。單味中草藥研究為中草藥在農業應用的發展奠定基礎，也是至關重要的研究方向。

根據中草藥“君臣佐使”的配伍原則，相使、相須的中草藥互相配合可以起到協同作用，藥效相同的中草藥能起到協同、增效、減毒等作用，從而提高單味中草藥抑菌效果。首先，篩選單味抑菌中草藥，根據抑菌特點，進行中草藥組方研究，最終得到抑菌效果最佳的中草藥復方，從而篩選出可有效抑制致病菌而不抑制有益菌的生長復方中草藥。目前，復方中草藥抑菌研究內容還較少。

2.2 中草藥抑菌應用

在農業生產中，中草藥抑菌主要應用在糧食、水果以及蔬菜產業。通過研究，已從126種中草藥的乙醇提取物中篩選出能夠明顯抑制小麥赤霉病菌生長的中草藥；發現雞冠花乙醇提取物對小麥赤霉病病菌的抑菌率到達100%；研究藥食同源中草藥提取物對葡萄采后貯藏病菌的抑制作用，結果表明魔芋精粉濃度與丁香提取物復合涂膜可以在葡萄常溫和低溫貯藏中起到良好的保鮮效果；通過研究中草藥對蔬菜某些病原菌的抑制作用，發現黃柏的乙醇提取物對番茄枯萎病病原菌和辣椒根腐病病原菌的抑菌率分別達到90%和66%，且在一定濃度范圍內，提取物抑菌活性隨著藥液濃度的升高而增強。

3 中草藥抑菌有機肥研究及應用概況

利用中草藥發酵有機肥主要有2種形式，一是將未經溶劑提取的中草藥與其他有機和無機物質進行發酵腐熟而成的有機肥；另一種是將經提取有效成分后的中草藥藥渣進行發酵腐熟而成的有機肥。兩種有機肥的應用及研究皆有前人建樹，并且取得了一定的成果。

3.1 中草藥原藥有機肥

利用原藥生產中草藥有機肥主要有3種方式：第一，以中草藥作為添加劑制備的有機肥。有研究學者按照中藥成份5%、有機物質95%的比例研發了一種多功能有機肥，具有適用范圍廣、防治效果和增產效果明顯的特點。中草藥輔以畜禽糞便、植物秸稈、包膜劑以及氧化鈣等元素研制一種具有防蟲抗病的有機肥，且還可以改善土壤理化性質。第二，以中草藥為主要原料的復方有機肥料。有研究團隊將蘄艾、青蒿、羅田蒼術、羅田金銀花經水蒸餾和乙醇回流后，將藥渣進行自然堆放發酵，在發酵后的固體殘渣中加入氧化鈣，制備而成一種具有抑菌作用的中草藥有機肥。也有將中草藥、稻草秸稈、硼砂、竹炭顆粒等按照一定比例混合制成一種具有良好環保性能、并能改善土壤結構以及促進農作物生長等功能的中草藥復合有機肥。第三，專用型中草藥有機肥。指的是針對某種作物或某種病原菌而研發的有機肥。有學者將草藥、菜籽餅等有機物質置于水中在革蘭氏陽性放線菌的存在下進行發酵，然后將在酸性條件下，將河泥、鉀磷礦粉、硅藻土與發酵混合物進行混合，最終制得用于提高藍莓結果率和品質，并且能夠改善種植土壤的有機肥。另外，還有學者將中草藥與尿素等有機物與無機物按照一定的比例混合發酵，制得一種金桔中草藥有機肥，可提高金桔的產量，并減少病蟲害的發生。目前關于中草藥有機肥的研究并不多，在實際生產中的應用也比較少，研究還有待拓展。

3.2 中草藥藥渣有機肥

中草藥藥渣是中藥材經煎煮或溶劑提取后剩余的殘渣。傳統中草藥有效成分提取方法的提取率一般為30%～70%，中藥渣經常被當做廢棄物堆放，造成二次污染。藥渣中含有大量的植物纖維、多糖、粗蛋白、粗脂肪以及氮、磷、鉀、鎂、鐵、鋅等無機元素和少量的維生素，因此中藥藥渣是較好的回收資源，極具開發利用價值。已有研究表明將中藥渣、雞糞、菌渣按比例混合，并加入自篩發酵菌劑進行發酵，可獲得理化指標合格并且能夠有效地提高生菜產量的中草藥有機肥；施用發酵藥渣有機肥可改善土壤酸化和板結，并可提高作物產量。

抑菌中草藥在農業生產中的應用形式除了生產有機肥，還可生產為農藥、水果蔬菜保鮮劑以及食用菌栽培基質等農業資源。農藥方面的應用：有學者將白果、雄黃、黃連微波法提取物同農藥進行單施及復配液分別噴施于煙草葉片，結果表明，37%苯醚甲環唑WDG+黃連/白果粗提物混施后對煙草赤星病發病率的防效分別可達72%和75.36%。保鮮劑方面的應用：經相關試驗研究表明，一定濃度的中草藥乙醇提取液與基質液配伍成保鮮劑涂膜，果品貯藏可減少果實的失重率和腐爛率，減少果實品質的劣變。食用菌生產上的應用：1998年，國內首次報道了利用中草藥藥渣進行食用菌栽培。20世紀80年代后，我國食用菌的栽培發展極為迅速，姜國銀、金茜等利用藥渣栽種金針菇、平菇等，取得了良好的效果。綜上所述，中草藥是極具開發潛力的生物資源，在農業生產中具有廣泛的應用價值。

4 展 望

中藥是中華文化的瑰寶，我國中草藥資源豐富，但目前大部分集中在醫藥方面的研發，而利用中草藥資源開發農業防病蟲害產品的研究還不是很多。中草藥資源的科學利用是一項復雜而艱巨的任務，中草藥產生的次生代謝產物有幾十萬種，從中草藥中分離出具有殺蟲、抗菌的代謝及次級代謝產物是中草藥資源研究的重點之一。中草藥抑菌有機肥的研發，需要針對中草藥來源的多樣性和安全性、有效成分分析以及生物發酵工藝的科學性和穩定性等問題進行深入系統的研究，并且需要依據中草藥的化學、物理性質進行合理和綜合資源化利用，才能生產出具有高附加值的中草藥抑菌有機肥。中草藥抑菌有機肥是生物有機肥發展的又一新領域，具有很大的研究潛力和市場潛力。