蚕沙发酵肥对连作杭白菊药材产量和品质的影响

石雷磊 徐建中

杭白菊（chrysanthemum morifolium Ramat．）为菊科多年生草本植物，具有药食两用的功效，是我省著名的道地药材“浙八味”之一。杭白菊味辛、甘、苦，微寒，具有疏散风热、平肝明目、清热解毒作用[1]。常用于外感风热或温病初起以及肝阳上亢、肝火目疾、热毒疮肿等病的治疗。浙江桐乡是杭白菊的原产地，人工栽培杭白菊已有370多年历史，总产量约占全国的70%。目前杭白菊生产上只能连续种植两年，第三年连作种植后出现的连作障碍现象非常严重，主要表现为植株生长发育不良、根腐病等病害发病率高，严重影响了杭白菊生产的可持续发展。蚕沙发酵有机肥在抗连作障碍方面具有重要的作用，能有效提高连作杭白菊的根际土壤细菌多样性水平，降低病原菌优势，促进功能菌和有益菌的生长，改善微生态环境[2]。本文主要研究连作杭白菊施用蚕沙发酵肥后对杭白菊药材产量和品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验材料 紫外－可见分光光度计（perkinElmer），AB204－S 型电子天平（Mettler），Agilent1200 高效液相色谱仪（美国Agilent公司），二极管阵列检测器（DAD）；绿原酸、木犀草苷、3.5.O.二咖啡酰基奎宁酸对照品（均购自四川成都曼斯特生物科技有限公司，批号分别为 12031401、12041703、12101101，含量均为98%以上）；芦丁对照品（中国药品生物制品检定所，批号：100080—200707，纯度：92．5%）。甲醇、乙腈为色谱纯，水为去离子水，其余试剂均为分析纯。采集的杭白菊花经浙江省中药研究所药材室徐建中高级工程师鉴定为菊科植物菊Chrysanthemum morifolium Ramat的头状花序。

1.2 试验处理 试验地设在浙江省淳安县枫树岭镇，种植地为连续两年种植过杭白菊的土壤。设蚕沙发酵肥低（0.033kg/m2）、高（0.112kg/m2），不发酵蚕沙低（0.033kg/m2）、高（0.112/m2），石灰（0.20kg/m2），石灰+蚕沙发酵肥石灰（0.075kg/m2），连作对照和轮作对照等8个处理。每个处理设3个重复，每个小区面积为10m2。施肥及其它田间管理等措施与轮作杭白菊种植时一致。2012年4月29日移栽，2012年11月份调查试验小区的存苗率，采收时考察株均分枝数、株高和小区鲜花产量等。

自制蚕粪发酵肥：先将50kg蚕沙与50kg过磷酸钙再与50kg轮作田细泥土混合均匀，再加入人粪尿50kg搅拌均匀，盖上薄膜后发酵30天左右即可。自制蚕沙发酵肥施用时以发酵前的干蚕沙来计算用量。

1.3 考察指标 存株率：采收前统计每个小区存株数，除以原种植的苗株数，即为存株率；分枝数采用每小区随机取样10株，统计每株基部的分枝数；株高采用卷尺测量；鲜花产量：每次采摘后称量小区鲜花产量，最后一次采摘后统计小区产量。

挥发油含量测定：采用水蒸汽蒸馏法；总黄酮采用比色法测定；绿原酸、木犀草苷、3.5.O.二咖啡酰基奎宁酸等含量采用HPLC测定。以上含量测定分析均按照文献[3]测定方法进行分析。

1.4 统计学方法 应用DPS软件对存株率、株高、分枝数和产量等数据分别进行单因素统计分析，实验数据用均数±标准差（x±s） 表示，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 不同处理对杭白菊生长的影响 从表1可知，与连作相比，不同处理均能不同程度提高连作杭白菊的存株率，提高幅度为8.05%～14.94%，存株率最低的是连作对照，为87.0%，其余处理均在94%以上。方差分析表明，与连作对照相比，除蚕沙酵肥高处理外，其余处理的存株率差异均有统计学意义（P＜0.05），而与轮作对照之间差异水平均不显著。

从株均高来看，不同处理的杭白菊株高均较连作对照和轮作对照高，最高的是蚕沙酵肥低处理，为67.3cm，较连作对照增加55.07%；其次是蚕沙酵肥高和蚕沙不酵高处理，株高均为63.4cm，较连作对照增加46.08%；株高最矮的是连作对照处理，仅为43.4cm。对株高差异进行方差分析，与连作对照相比，各处理的株高差异均有统计学意义（P＜0.05），与轮作对照相比，蚕沙酵肥低、高，蚕沙不酵低、高处理株高差异均有统计学意义（P＜0.05）。

从分枝数来看，不同处理的分枝数均较连作对照和轮作对照多。除对照外，不同处理的分枝数较连作对照增加幅度为41.67%～63.89%，较轮作对照增加幅度为4.08%～20.41%。方差分析结果表明，与连作对照组相比，各处理的分枝数差异均有统计学意义（P＜0.05）；而与轮作对照组相比，蚕沙酵肥高，蚕沙不酵低、高，石灰和“石灰+蚕沙酵肥”等处理的差异均有统计学意义（P＜0.05）。

从小区鲜花产量来看，以石灰+蚕沙酵肥最高，为9.4kg，其次是轮作对照，为9.2kg，再次是蚕沙酵肥高，为8.9kg，产量最低的是连作对照，仅为4.3kg。与轮作相比，连作使杭白菊药材产量降低了53.26%，而采用石灰+蚕沙酵肥或蚕沙酵肥高组处理后，杭白菊药材产量较连作对照分别增加了118.6%和107.0%，增产效果极为明显。其中，蚕沙酵肥高组产量较蚕沙酵肥低组产量增加32.84%，蚕沙不酵高组产量较低组增加25.76%，说明增施蚕沙肥料，有利于增加杭白菊鲜花产量。方差分析结果表明，与连作对照相比，各处理的产量差异均有统计学意义（P＜0.05）；与轮作对照相比，蚕沙酵肥高和“石灰+蚕沙酵肥”的差异均不显著，而蚕沙酵肥低、蚕沙不酵低、高和石灰等处理的差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2.2 不同处理对杭白菊中有效成分含量的影响 从挥发油含量来看（见表2），除蚕沙不酵高处理低于连作对照外，其它处理的含量均较连作对照高（P＜0.05），其中，最高为石灰+蚕沙酵肥（0.7479%），较连作对照增加79.31%；其次是轮作对照（0.7180%），较连作对照增加72.14%；与轮作对照相比，蚕沙酵肥低、高，蚕沙不酵低、高四个组的含量均较其低（P＜0.05）。

从总黄酮含量来看，以轮作对照最高（12.8524%），其次是蚕沙酵肥高组（12.6716%）。而与连作对照相比，石灰组两个处理的含量均低于连作对照（P＜0.05）。从绿原酸含量来看，也以轮作对照组最高（0.8059%），其次是连作对照（0.7259%），最低的是蚕沙不酵高组（0.6201%）；从木犀草苷含量来看，也以轮作对照为最高（0.4497%），其余处理含量差异不大；从3，5-O-二咖啡奎宁酸含量来看，最高的是轮作对照（2.1861%），其次是蚕沙酵肥高组（2.0452%），次之是连作对照组（2.0114%）。综合上述结果，蚕沙酵肥高组和石灰+蚕沙酵肥组两组的各成分含量最接近轮作对照。

表1 不同处理连作杭白菊存株率、株高、分枝数和产量比较（n=30）（±s）

表1 不同处理连作杭白菊存株率、株高、分枝数和产量比较（n=30）（±s）

注：与连作对照组比较，*P＜0.05；与轮作对照组比较，△P＜0.05

处理蚕沙酵肥低（0.033kg/m2）蚕沙酵肥高（0.112kg/m2）蚕沙不酵低（0.033kg/m2）蚕沙不酵高（0.112/m2）连作对照轮作对照石灰（0.20kg/m2）石灰+蚕沙酵肥（0.075kg/m2）均存株率（/100）100.0*94.0 100.0*98.0*87.1 100.0 100.0*100.0*株均高（cm）67.3±7.4*△63.4±6.8*△62.1±7.1*△63.4±7.7*△43.4±6.3 57.1±5.9 60.2±5.7*58.4±6.4*分枝数（个）5.1±0.2*5.9±0.2*△5.8±0.2*△5.7±0.2*△3.6±0.1 4.9±0.2 5.9±0.2*△5.9±0.2*△小区均产量（kg）6.7±0.4*△8.9±0.4*6.6±0.3*△8.3±0.4*△4.3±0.2 9.2±0.4 7.6±0.4*△9.4±0.5*

表2 不同处理菊花有效成分含量比较（±s）

表2 不同处理菊花有效成分含量比较（±s）

注：与连作对照组比较，*P＜0.05；与轮作对照组比较，△P＜0.05

处理蚕沙酵肥低（0.15kg/m2）蚕沙酵肥高（0.45kg/m2）蚕沙不酵低（0.33kg/小区）蚕沙不酵高（1.12/小区）连作对照轮作对照石灰（0.20kg/m2）石灰+蚕沙酵肥（0.30kg/m2）总黄酮（%）11.8122±1.4623 12.6716±1.3748*11.3317±1.2385△11.0069±1.1535△11.4760±1.0105 12.8524±1.2466 11.1683±1.2687△11.3477±1.0803△绿原酸（mg/g）0.6956±0.0908△0.7086±0.0926△0.6822±0.0817△0.6201±0.0622*△0.7259±0.0803 0.8059±0.1001 0.6340±0.0587*0.6752±0.0546△木犀草苷（mg/g）0.4181±0.0504 0.4114±0.0372 0.4182±0.0467 0.4235±0.0493 0.4143±0.0475 0.4497±0.0424 0.4284±0.0408 0.4253±0.0496 3，5-O-二咖啡奎宁酸（mg/g）1.8877±0.1754△2.0452±0.2036 1.9318±0.1810△1.7775±0.1658*△2.0114±0.1603 2.1861±0.2467 1.7285±0.1961*△1.8090±0.2018*△挥发油（%）0.6750±0.0718*0.4635±0.0523△0.4533±0.0485△0.3114±0.0364*△0.4171±0.0526 0.7180±0.0652 0.6170±0.0678*△0.7479±0.0697*

3 讨论

我们施用的有机肥为蚕沙加过磷酸钙与自然轮作农田的泥土混合，并加入人粪尿后发酵而成。结果表明，施用该自制有机肥后能够有效提高杭白菊的存苗率、增加了植株株高、分枝数和药材产量，尤其以蚕沙发酵肥高组施用效果更显著。施用蚕沙肥料能改善连作杭白菊植株性状，这可能与蚕沙本身是一种极富营养的农家肥料有关，从而提供给杭白菊生长所需的各种营养。蚕沙是蚕的粪便，含有机物83.77～90.44%，含有较高的速效氮、磷和钾，含有较多的氨基酸和植物激素，且pH较高，还含有黄酮类、甾体（萜类）、酚类、内酯（香豆素类）、生物碱、糖、多肽、蛋白质等，另外还含有铜、铁和锌等微量元素，是一种优良的农家肥料[4]。

连作杭白菊施用蚕沙发酵肥后，药材品质也得到了提高，尤其以蚕沙发酵肥高组和石灰+蚕沙酵肥组处理，杭白菊药材中总黄酮等各种有效成分含量最接近轮作对照。蚕沙和酵母发酵废液复配的有机肥处理辣椒能提高其根际土壤微生物的数量与多样性，且在促进辣椒生长、抗猝倒病、提高椒品质（维生素C和辣椒素含量）方面都明显优于其他处理组[5]。发酵蚕沙有机肥不仅可提高小白菜产量、营养养分、VC含量，减少硝酸盐积累量，还可提高土壤pH值，增加土壤速效养分和有机质含量，增强土壤酶活性，其效果优于发酵羊粪有机肥处理[4]。

连作障碍的发生与根际微生物结构的失衡有关[6]，连作后根际菌群从“细菌型”向“真菌型”转化，病原微生物富集、有益微生物减少，引起各种土传病害，而施用微生物有机肥后则能够使根际菌群恢复到正常水平。蚕沙发酵后含有较多的有益细菌和放线菌，含真菌数较少[7-8]，因此，我们推测蚕沙能改善连作杭白菊田间植株性状和产量，可能跟蚕沙发酵肥改善了根际土壤微生态环境有关。蚕沙发酵肥施用于连作杭白菊后，根际的致病菌明显减少，益生菌增加，从而改善了连作杭白菊与根际微生物的相互关系，改善了根际微生态环境，从而达到了缓解连作障碍的目的[2]。

［1］中华人民共和国药典（2015）［M］.北京：中国医药科技出版社，2015：310.

［2］彭三妹，王博林，徐建中，等.蚕沙发酵有机肥对连作杭白菊根际细菌群落的影响［J］.浙江中医药大学学报，2015：39（2）：77-83

［3］孙乙铭，徐建中，沈晓霞，等.不同品种菊花质量研究［J］.中国现代应用药学，2014，31（2）：224-227.

［4］陈晓萍，谢亚军，罗光恩，等.蚕沙有机肥的养分特性及其肥效［J］.应用生态学报，2011，22（7）：1803-1809.

［5］赵玲，欧阳立明，陆小辰.不同基质配方的有机肥对连作辣椒的生长及根际土壤微生物多样性的影响［J］.华中农业大学学报，2013，32（2）：72-77.

［6］薛超，黄启为，凌宁，等.连作土壤微生物区系分析、调控及高通量研究方法［J］.土壤学报，2011，48（3）：612-618.

［7］钟杨生，陈芳艳，刘佳，等.蚕沙堆肥过程中微生物群落的动态变化［J］.广东蚕业，2012，46（4）：21-23.

［8］高云超，廖森泰，肖更生，等.蚕沙发酵过程及营养元素变化研究［J］.广东农业科学，2011，38（9）：78-79.