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 藥學院，四川 成都 610106;2.四川科倫藥業股份有限公司，四川 成都 610500;3.成都大學 基礎醫學院，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、丹參益心膠囊及養心氏片等.丹參的用量極大，但其傳統用藥部位是根和根莖，棄去莖葉造成丹參資源的浪費，丹參莖葉藥渣為丹參莖葉提取后的藥渣.據文獻報道，丹參莖葉提取物具有體外活血作用[1-3]，因而逐漸受到學者的關注.大生產在提取丹參莖葉后，會產生大量丹參莖葉藥渣，若產生的藥渣處理方式不當，會對環境造成污染，中藥材藥渣已經成為中藥企業最主要的污染源之一[4].藥渣作為生物質資源，含豐富的營養成分，是較有價值的廢棄資源，因此藥渣的開發利用具有一定的意義[5].同時，合理利用中藥材藥渣有機肥可以在保證生態安全的前提下一定程度上較好地改善土壤肥力，促進不同種類藥用植物的生長，可以實現中藥資源的循環利用[6].本研究利用發酵原理，將丹參莖葉藥渣制成微肥，并對發酵后的肥效進行測定，對丹參莖葉藥渣的綜合利用具有一定的參考價值.

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型電子測溫儀(北京百萬電子科技中心).

1.2 材 料

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

2 方法與結果

2.1 雞糞與EM添加比例考察

2.1.1 實驗條件

發酵時間為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.對發酵前丹參莖葉藥渣和發酵后丹參莖葉藥渣微肥肥力基本特性進行測定，結果見表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，說明丹參莖葉藥渣經發酵后，除有機質外，其他全養分指標均有所提高.

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相結合.

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，采用單因素實驗法，雞糞與EM(共500 g)分別按照15∶1、30∶1、45∶1的比值進行配比，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，需要先用輔助調理劑稀釋均勻，以保證實驗的均一性，故將粉碎后的丹參莖葉作為輔助調理劑對上述不同比例的實驗組進行適當稀釋，以90 d為期，按照“2.1.2”項下方法堆肥.以全養分(全氮、全磷、全鉀、腐殖酸與有機質)為指標，堆肥90 d后檢測各指標參數，結果見表2.

由表2可知，在不同件下堆肥90 d，第2組全氮、全磷、全鉀、腐殖酸及有機質含量最高，分別為2.71%、2.28%、2.41%、21.50%與73.10%.依據單因素方差分析，雞糞與EM的比例會對堆肥的質量產生極顯著影響(P<0.01).根據農業行業標準NY525—2012《有機肥料》中對主要來源于植物和(或)動物，經過發酵腐熟的含碳有機物料的技術指標要求可知，經發酵腐熟的有機物料其全氮、全磷與全鉀(N + P2O5+K2O)的質量分數(以烘干基計)應≥5.0%，第2組中，N + P2O5+K2O的質量分數為7.40%，符合NY525—2012《有機肥料》的要求.而第1組和第3組均小于5%，不符合NY525—2012《有機肥料》的要求.因此，雞糞與EM的比例為30∶1時，堆肥效果較佳.

表2 雞糞與EM不同比值下堆肥90 d后全養分含量

2.2 丹參莖葉藥渣堆肥肥效的檢測

2.2.1 實驗條件

選用室內1 m×1 m，土地6塊，平均分兩組(對照組與實驗組)栽種，種植對象為彭州大蒜， 溫度為25 ℃，相對濕度為50%，種植時間為21 d.

2.2.2 對照組

以彭州大蒜為研究對象，移栽于室內，平行種植，觀察植株生長，待該植株成長至第21 d時，分別測定其根的條數、植株直徑、最長葉長、鮮重和莖長5個指標參數，分別計算得出各指標的平均值及增長率，結果見表3.

2.2.3 實驗組

以彭州大蒜為研究對象，移栽于室內，平行種植，施加丹參莖葉藥渣微肥2.5 kg/m2，觀察植株生長，待該植株成長至第21 d時，分別測定其根的條數、植株直徑、最長葉長、鮮重和莖長5個指標參數，分別計算得出各指標的平均值及增長率，結果見表3.

表3 對照組和實驗組植株生長情況

由表3可知，實驗組與對照組相比，大蒜根的條數、植株直徑、最長葉長、鮮重和莖長的增長率分別為-18.92%、4.63%、83.58%、24.60%與24.69%，表明丹參莖葉藥渣微肥對大蒜的生長發育有明顯地促進作用。

2.2.4 方差分析

將對照組與實驗組各指標采用IBM SPSS Statistics軟件進行方差分析[7]，結果見表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大蒜的最長葉長(P<0.01)，顯著影響大蒜的莖長(P<0.05)，且對鮮重和直徑具有一定影響；但根的條數減少，對抗倒伏作用減弱，在具有強風的地域種植有一定的局限性.

3 討 論

近年來，以消耗中藥及天然藥物資源為特征的資源經濟產業得到迅速發展，但中藥資源生產與深加工全產業鏈資源利用效率低下，環境污染問題也逐漸顯現[8].中藥資源的有效利用是實現資源節約與環境友好的重要途徑，中藥廢棄物利用策略與資源化模式的提出和構建對推動中藥資源的可持續發展具有長遠意義[9].好氧發酵堆肥技術通過微生物的發酵作用，可將包括中藥廢渣在內的中藥廢棄物轉化為經濟價值更高的產物，其作為處理有機固體廢棄物的有效技術之一，可以將不穩定有機物轉換為穩定的腐殖質，最終生成適合用作農業肥料或土壤改良劑的堆肥產品[10-12].本研究考察了不同雞糞與EM比例下堆肥90 d后全養分含量.實驗結果表明，丹參莖葉藥渣好氧發酵堆肥，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，堆肥效果較佳.以此條件生產的堆肥產品依據農業行業標準NY884—2012《生物有機肥》和NY525—2012《有機肥料》，經四川省農業科學院土壤肥料研究所對全養分(全氮、全磷、全鉀、有機質和腐殖酸)等指標進行檢驗，結果符合相關規定.

在丹參莖葉藥渣肥效測定中，實驗組與對照組相比，各指標(根的條數、植株直徑、最長葉長、鮮重和莖長)增長率分別為-18.92%、4.63%、83.58%、24.60%與24.69%，表明丹參莖葉藥渣微肥對大蒜的生長發育具有明顯地促進作用，且能有效利用丹參資源，減少對資源的浪費.目前，丹參藥渣微肥的制備仍有很多不足，如制備周期長(90 d)，溫濕度對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，為藥渣的產業化提供有力的幫助，推動中藥行業走上綠色可持續的發展道路.