4种中药渣堆肥对番茄生长效果的研究

陈宏涛

摘    要：為资源化合理利用中药渣资源，本文研究了大黄（DH）、苦参（KS）、薄荷（BH）、蛇床子（SCZ）4种中药渣堆肥作为基肥与化肥配施对土壤理化性质和酶活性及设施番茄品质、产量和病害的影响，以不施基肥作为对照（CK）。结果表明，与CK相比，4种中药渣堆肥的施用对土壤电导率和pH值及过氧化氢酶活性没有显著影响（P>0.05），但土壤有机质和速效钾含量分别显著提高了9.8%～12.3%和5.1%～13.1%（P<0.05），土壤硝态氮和有效磷含量分别提高了2.7%～14.9%（DH，P<0.05）和4.5%～16.0%（KS，P<0.05），KS处理土壤脲酶活性显著提高了20.9%（P<0.05），BH处理土壤磷酸酶活性显著提高了51.2%（P<0.05）;番茄产量提高了6.3%～27.6%，KS、BH和SCZ处理与CK差异均显著（P<0.05），其中以SCZ处理产量最高（112 048.3 kg·hm-2），中药渣堆肥处理的番茄Vc和硝酸盐含量均与CK无显著差异（P>0.05）;番茄枯萎病的发病率降低了11.5～29.5个百分点，DH、KS和SCZ处理与CK差异显著（P<0.05），其中以KS处理发病率最低（27.8%）。综合而言，4种药渣堆肥的施用能够提高土壤的养分含量和番茄产量，降低番茄病害发生率，部分改善番茄品质，其中以蛇床子（SCZ）效果最佳。

关键词：中药渣堆肥;番茄;产量;发病率

中图分类号：S641.2; R282; S141.4                文献标识码：A                DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.12.014

Abstract： In order to utilize the resources of traditional Chinese medicine residue rationally， the experiment was conducted with the composts from four kinds of traditional Chinese medicine dregs including Rhubarb （DH）， Lightyellow sophora root（KS）， Wild mint（BH） and Common cnidium fruit（SCZ） as the base fertilizer， and the effects of different base fertilizer combined with chemical fertilizer on soil physical and chemical properties， enzyme activity， tomato quality， yield and disease were studied， no base fertilizer was as the control （CK）. The results showed that compared with CK， the application of compost from four kinds of traditional Chinese medicine residue had no significant effects on soil conductivity， pH value and catalase activity（P>0.05）. However， the content of soil organic matter and available potassium significantly increased by 9.8%～12.3% and 5.1%～13.1% respectively（P<0.05）， the soil nitrate nitrogen and available phosphorus content increased by 2.7%～14.9% （DH， P<0.05） and 4.5%～16.0% （KS， P<0.05） respectively， the soil urease activity of KS treatment significantly increased by 20.9%（P<0.05）， the soil phosphatase activity of BH treatment significantly increased by 51.2%（P<0.05）. The yield of tomato increased by 6.3%～27.6%， there were significant differences between KS， BH and SCZ treatment and CK（P<0.05）， among which SCZ treatment had the highest yield （112 048.3 kg·hm-2）. There was no significant difference in tomato Vc and nitrate content between composting treatments and CK（P>0.05）. The incidence rate of tomato Fusarium wilt decreased by 11.5～29.5 percentage points， and there was significant difference between DH， KS and SCZ treatments and CK（P<0.05）， among which KS treatment had the lowest incidence（27.8%）. In a word， the application of compost from the above four kinds of dregs could improve the soil nutrient content and tomato yield， reduce the incidence of tomato disease， and improve the tomato quality partially， among which Common cnidium fruit（SCZ） had the best effects.

Key words： compost of Chinese medicine residue; tomato; yield; disease incidence

中药是中华民族五千年传统文化的瑰宝，是千百年医疗实践的结晶，也是世界优秀文化的精华，在我国医疗领域应用日益广泛，中草药加工过程中产生的药渣日益增加，2007年排放量就达3 000万t[1-2]，目前这些药渣的处理方法主要为焚烧、填埋、堆放[3]，极易对环境造成污染和资源浪费。研究发现，中药渣中含有大量有机物质和植物生长所需的氮、磷、钾和多种微量元素[4-5]，因此进行堆肥化利用可以使中药渣变废为宝[6-8]，是中药渣综合利用的一个重要方向。

中药渣中除含有一定的植物养分外，通常还含有一定的生物活性物质，如多糖、黄酮、苷类、生物碱等，具有一定的药用价值[9-11]，可抑制土壤中的病菌[12]。不同的中药渣中所含的成分不同，本文研究了4种不同的中药渣堆肥对番茄生长和病害的影响，以期为中药渣的资源化循环利用提供参考和依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2018年1—7月在天津市武清区农户大棚（棚龄30年以上）进行，土壤基础理化性质：有机质28.57 g·kg-1，pH值8.1，全氮1.21 g·kg-1，有效磷64.2 mg·kg-1，速效钾339.5 mg·kg-1。

1.2 试验材料

供试番茄品种‘西奥多，市售。

试验用大黄（DH）、苦参（KS）、薄荷（BH）、蛇床子（SCZ）药渣由市场中药店提供，分别粉碎至3～5 mm，加水至60%，堆成锥形后覆盖塑料布，自然堆放，第3周开始，每周翻堆1次，2个月后堆制完成，风干至含水量30%以下，备用。4种堆肥的基本理化性质详见表1。

1.3 试验设计

采用上述方法制作的DH、KS、BH、SCZ药渣堆肥分别按干质量15 000 kg·hm-2的施用量作为4个基肥处理，以不施有机肥基肥作为对照（CK）。番茄幼苗移栽前，各处理均按1 500 kg·hm-2的用量施用15∶15∶15复合肥。于2018年1月6日进行番茄幼苗移栽，行距 50 cm、株距35 cm，第1穗果膨大期开始追肥，以氮、钾为主，以水溶肥的方式通过滴管施入，每次间隔10～15 d，各处理在番茄移栽后的管理均保持一致。每处理重复3次，小区面积1.5 m×5 m，各小区随机排列。

1.4 测定项目与方法

采收结束，移除秧苗后，于6月15日用对角线取样法采集0～30 cm的土壤样品，风干后过1 mm筛备用。采用pH计以2.5∶1的水土比测定土壤的pH值;采用电导率仪以5∶1的水土比测定土壤电导率;重铬酸钾容量法测定土壤有机质含量;CaCl2提取，双波长比色法测定土壤硝态氮含量;NaHCO3提取，钼蓝比色法测定土壤有效磷含量;NH4AC提取，火焰光度法测定土壤速效钾含量[13]。

风干土土壤酶活性的测定方法[14]：靛酚比色法测定土壤脲酶活性，磷酸苯二钠比色法测定磷酸酶活性，高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性。

每次番茄收获后均称质量计算其产量，收获中期挑选中等大小的果样1 kg粉碎后，以紫外分光光度法测定硝酸盐含量，2，6-二氯靛酚滴定法测定Vc含量[13];整个试验过程中记录各种病害发病株，统计病害发病率，病害发病率（%）=发病植株数/植株总数×100。

1.5 数据处理

采用Microsoft Excel 2010进行数据处理和指标计算，通过DPS 7.05软件采用Duncan方法进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 中药渣堆肥处理对土壤理化性质的影响

由表2可知，4种中药渣堆肥处理对土壤pH值和电导率的影响不显著（P>0.05），但对土壤有机质、硝态氮、有效磷和速效钾含量的增加均有促进作用。与CK相比，4个中药渣堆肥处理的土壤有机质含量显著提高了9.8%～12.3%（P<0.05），堆肥处理间无显著差异（P>0.05）;土壤硝态氮和有效磷含量分别提高了2.7%～14.9%和4.5%～16.0%，二者分別以DH和KS处理最高，与CK差异显著（P<0.05）;土壤速效钾含量显著提高了5.1%～13.1%（P<0.05），堆肥处理间土壤速效钾以BH处理最高，显著高于DH处理（P<0.05）。

2.2 中药渣堆肥处理对土壤酶活性的影响

由表3可知，与CK相比，4种中药渣堆肥处理中KS处理的土壤脲酶活性显著提高了20.9%（P<0.05），BH处理的土壤磷酸酶活性显著提高了51.2%（P<0.05），土壤过氧化氢酶活性在堆肥处理和CK之间均无显著差异（P>0.05）。

2.3 中药渣堆肥处理对番茄Vc和硝酸盐含量的影响

由图1可知，中药渣堆肥处理对番茄Vc含量无显著影响（P>0.05），但对番茄硝酸盐含量因中药渣品种不同存在差异，其中KS和SCZ处理显著低于BH和DH处理（P<0.05），CK与堆肥处理均无显著差异（P>0.05），试验各处理番茄硝酸盐含量均低于218 mg·kg-1（图2）。

2.4 中药渣堆肥处理对番茄产量的影响

由图3可知，4种中药渣堆肥均有助于提高番茄产量，增幅为6.3%～27.6%，除DH外的3种中药渣堆肥处理与CK差异均达显著水平（P<0.05），其中以SCZ处理产量最高，达到112 048.3 kg·hm-2，显著高于DH（P<0.05）但与KS和BH处理无显著差异（P>0.05）。

2.5 中药渣堆肥处理对番茄病害的影响

由于试验地属于老菜地，番茄枯萎病较为严重。由图4可知，CK感染番茄枯萎病比例达57.3%，而施用4种中药渣堆肥后，番茄枯萎病发病率降低11.5～29.5个百分点，其中除BH外均与CK差异显著（P<0.05）;4种中药渣堆肥处理在对番茄枯萎病的抑制效果方面表现为：KS>SCZ>DH>BH，其中KS与BH差异显著（P<0.05）。

3 结论与讨论

中药渣大多是植物的根、茎、叶，含有丰富的有机质、多糖、粗脂肪、氨基酸、蛋白质以及氮、磷、钾、硅、锌、铁等多种的无机元素及少量维生素[3，15]，通過堆肥技术对其进行生物活化处理，能生产出有机质含量高、营养丰富的有机肥。大量研究表明，堆肥能够改良土壤物理性能，提高土壤肥力，促进作物生长[16-19]。本试验中，4种中药渣堆肥的施用均提高了土壤有机质含量，以及土壤速效养分（氮、磷、钾）含量，同时番茄增产6.3%（DH）～27.6%（SCZ）。

中药材成分复杂，其药渣中仍然含有大量的生物碱、多糖、萜类、挥发油、香豆素类、醌类、黄酮类、甾体及苷类和鞣质等生物活性物质和一些未知的促生长物质，堆肥后部分残留的活性物质可促进土壤酶活性的提高，同时抑制土壤中病菌的繁殖[12]。另外，中药渣堆肥的使用还可以改变土壤微生物群落结构[20]，增强微生物群落多样性，增加土壤生态系统对病虫害的抑制[21]。本研究所选用的4种材料制成的中药渣堆肥提高了土壤脲酶和磷酸酶活性，两种酶活性分别在KS和BH处理效果显著（P<0.05）;同时，4种中药渣堆肥对番茄枯萎病产生很好的抑制作用，发病率降低11.5～29.5个百分点，其中以KS的抑制效果最好，其次是SCZ，这与吴新安等[12]研究结果一致。

综合而言，4种药渣堆肥的施用能够提高番茄产量和土壤的养分含量，降低番茄病害的发生率，部分改善番茄的品质，4种药渣堆肥中以蛇床子（SCZ）效果最佳。

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