周修腾，陈美兰，杨光，许杰，李鹏英，郭姣

(1.广州中医药大学 临床药理研究所，广东 广州 510405；2.中国中医科学院 中药资源中心，道地药材国家重点实验室培育基地，北京 100700；3.广东省代谢性疾病中医药防治重点实验室，广东 广州 510006；4.广东药科大学，广东 广州 510006)

不同中药渣有机肥对膜荚黄芪生长以及根系结构的影响△

周修腾1，2，3，陈美兰2*，杨光2，许杰2，李鹏英2，郭姣3，4*

(1.广州中医药大学 临床药理研究所，广东 广州 510405；2.中国中医科学院 中药资源中心，道地药材国家重点实验室培育基地，北京 100700；3.广东省代谢性疾病中医药防治重点实验室，广东 广州 510006；4.广东药科大学，广东 广州 510006)

目的：采用盆栽实验，研究不同种类中药渣有机肥对黄芪的生长及根系结构的影响。方法：实验共设处理组五组，分别为CK组(不加有机肥)、麦芽渣处理组、连翘渣处理组、丹皮渣处理组。结果：不同种类中药渣对黄芪生长均有一定的促进作用，其中麦芽渣处理作用最明显，能够显著性(P<0.05)地提高黄芪地上部分和地下部分鲜重、株高和根粗；与对照组相比，麦芽渣处理组能显著提高总根长、总根投影面积以及根尖数。结论：中药渣有机肥能促进黄芪植株的生长，究其原因之一可能是中药渣有机肥能改善黄芪的根系结构，提高对土壤养分和水分的吸收，从而促进植物的生长。

黄芪；中药渣有机肥；麦芽渣；连翘药渣；丹皮药渣

膜荚黄芪为豆科草本植物，其根是我国常用中药材之一，主要产自内蒙古、山西、甘肃、黑龙江等地，是国家三级保护植物，具有补气升阳、固表止汗、托毒排脓、利水消肿和生肌等功效[1]。近年来对于黄芪的研究表明，其具有增强机体免疫功能，促进机体代谢，强心，降压，耐缺氧及应激能力以及调节血糖的功效，因此目前对黄芪的需求越来越多，黄芪的栽培面积也越来越大。然而中药材栽培过程中长期偏食化肥，忽视有机肥的使用，已造成肥效下降，利用率不高，土壤板结、连作障碍严重等弊端。大量的研究表明使用生物有机肥料是解决上述问题的有效途径[2-3]。世界各国均十分关注农业的可持续发展问题，正在加大生物肥料和有机肥料的开发、生产及应用力度。欧洲一些国家生物肥料的施用量已占农业用肥总量的45%～60%，美国的施用量更高达60%～70%，而我国目前生物有机肥料的年产量不足20万吨，远远不能满足市场需求[4]。

中药渣是植物类药材在提取药物成分后剩余的固形物，目前中药废渣多数被当作生活垃圾处理，不仅占用了大量的土地资源，污染了土地及地下水，而且还造成资源的浪费[5]。中药渣营养成分丰富，富含纤维、多糖、蛋白以及微量元素等营养成分，质轻、通气性好，是一种优质的有机肥料和轻基质原料[6]。中药渣施入生土后，在较短的时间内能使生土的理化性状有明显的改善，应用到中药材栽培中具有重要的意义[7-8]，但是目前相关研究甚少。

目前关于中药渣有机肥对黄芪的影响未见相应的报道，因此本文研究不同种类中药渣有机肥对黄芪的生长及根系结构的影响，旨在为今后应用中药渣有机肥栽培黄芪提供指导。

1 材料

1.1 供试种子

采自河北安国，经中国中医科学院中药资源中心黄璐琦研究员鉴定为豆科植物蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge的荚果。

1.2 供试药渣

麦芽渣、连翘药渣、丹皮药渣来自河北省某制药企业，2013年在该药厂采用堆肥的方式发酵为有机肥，在堆肥的过程中添加了地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌以及酵母菌。

1.3 供试土壤

土壤为黄土壤，其理化性质如下：PH 8.73，有机质3.4 g·kg-1，速效磷15.9 mg·kg-1，全磷59 g·kg-1，全氮27 g·kg-1，全钾199 g·kg-1，速效钾61 mg·kg-1，速效锌0.54 mg·kg-1，速效锰5.2 mg·kg-1，速效铁11.2 mg·kg-1和速效铜0.92 mg·kg-1。

2 方法

2.1 实验设计

本实验在中国中医科学院中药资源中心温室中进行。选择盆高为12 cm，盆口直径为12 cm，盆底直径为9 cm的塑料花盆，每盆装入土壤500 g∶有机肥(5∶1)混匀组成的基质。实验处理共5组，即CK组(不加有机肥)、麦芽渣处理组、连翘渣处理组、丹皮渣处理组。筛选色泽、大小、饱满度一致的种子，于2014年5月10日播种，每盆均匀撒种5～10粒，覆土2～3 cm，各组处理6盆。株高约5 cm时间苗，每盆留苗2～3棵。处理6个月后测定其生长状况以及根系结构。

2.2 测定项目

黄芪植株培养6个月后，每盆采样3株测定。采用直尺测定株高、根长，游标卡尺测定根粗，采用万分之一天平测定地上部分鲜重和地下部分鲜重。根系构型采用WinRHIZO根系分析系统进行测定。

2.3 数据分析

采用Excel 2010和SPSS18.0软件进行数据分析。

3 结果

3.1 不同种类药渣对黄芪地上部分生长的影响

结果表明不同药渣对于黄芪地上部分生长的影响不同。其中与对照组CK相比，麦芽渣处理组和连翘渣处理组能够显著性(P<0.05)地提高地上部分鲜重和株高。对于地上部分鲜重，麦芽渣处理组和连翘渣处理组分别提高了7.46倍和6.93倍；对于株高，麦芽渣处理组和连翘渣处理组分别提高了1.87倍和2.61倍。而丹皮渣处理组虽然也有提高地上部分鲜重、株高的趋势(P>0.05)，但无显著性差异。另外，3种药渣处理组都具有提高单株植物叶片数的趋势，但是无显著性差异。具体结果见表1。

3.2 不同种类药渣对黄芪地下部分生长的影响

研究结果表明，与对照组相比，麦芽渣处理组能够显著提高根粗、地下部分鲜重，分别提高了76.9%和3.78倍。而丹皮渣处理组、连翘渣处理组具有提高地下部分鲜重、根粗的趋势，但无显著性差异。另外，麦芽渣处理组对于连翘渣处理组及丹皮渣处理组，也能显著地提供地下部分鲜重，分别提高了1.43倍和1.68倍。而对于根长，3种药渣处理组与CK处理组之间都没有显著性差异。见表2。

表1 不同种类药渣对黄芪地上部分生长的影响

表2 不同种类药渣对黄芪地下部分生长的影响

3.3 不同种类药渣对黄芪根系结构的影响

本文采用总根长、总根投影面积、总根表面积以及根尖数来对根系结构进行评价。研究结果表明(见图1～4)，麦芽渣处理组相比CK处理能显著提高总根长、总根投影面积以及根尖数，分别提高了1.05倍、66.9%和3.15倍，而丹皮渣处理组、连翘渣处理组与CK处理组之间没有显著性地差异。另外，与连翘渣处理组、丹皮渣处理组相比，麦芽渣处理组也能显著提高总根长、总根投影面积以及根尖数。麦芽渣处理组与连翘渣处理组相比对总根长、总根投影面积以及根尖数分别提高了1.49倍、1.79倍以及1.98倍；与丹皮渣处理组相比分别提高了1.90倍、91.3%以及2.40倍。

图1 不同种类药渣对黄芪总根长的影响

图2 不同种类药渣对黄芪根尖数的影响

图3 不同种类药渣对黄芪根总投影面积的影响

图4 不同种类药渣对黄芪根总表面积的影响

4 讨论

本研究结果表明3种中药渣有机肥均能不同程度地促进黄芪的生长，与前期的研究结果一致。王引权等[9]研究结果表明施用中药渣有机肥能够促进当归生长后期根系的生长。常义军等[7]研究表明增施中药渣有机肥能够促进玉米根系生长，使春、秋玉米产量分别提高81.2%、28.9%。张跃群等[10]研究表明中药渣有机肥能显著提高番茄的产量。

本研究也表明不同种类中药渣对黄芪生长的影响作用不同，其中麦芽渣处理作用最明显，究其原因主要在于不同种类中药渣其C/N以及所含有的营养元素不同。土壤中的碳、氮既是调节土壤肥力高低的重要元素，又是作物生长和土壤微生物生命活动所必需。众多学者把土壤碳氮比值作为衡量土壤C、N营养平衡状况的重要指标[11-13]。本文所使用的3种中药渣有机肥分别来源于3种不同的植物，其C/N比不同，因此施用土壤中促生作用也存在显著差异。另外不同种类的中药渣其所含营养元素不同，而不同的营养元素对于黄芪的生长不同。如王渭玲等[14]研究表明黄芪地上部分的生长受N、P、K各元素的影响程度不同，影响程度依次为N>P>K。

根是植物与土壤相互作用的纽带，其主要功能是吸收土壤中的水分和养分。根系构型是植物根系生长和分枝的结果，它决定了植物吸收和传导水分、养分的能力，根系构型与植物的生产力水平密切相关，是重要的农学和生态学指标[15]。本文研究结果表明中药渣有机肥能够改善黄芪的根系结构，尤其是提高黄芪植株的根尖数。采用SPSS方法对中药渣促生作用与提高植株根尖数之间进行相关性分析，结果表明中药渣有机肥的促生作用与提高植物的根尖数之间存在一定的正相关性，地上部分鲜重与根尖数之间的相关系数r为0.577，地下部分鲜重与根尖数之间的相关系数r为0.876。因为植物的根尖数代表着植物的侧根分枝数，植物所需要80%的水分和溶质均由侧根吸收，并且侧根的表皮即使在较老时也出人意料地保持吸收功能[16]。中药渣有机肥通过促进侧根的分枝数(即根尖数)来提高对土壤养分和水分的吸收，从而促进植物地上部分和地下部分的生长，因此促生作用与提高根尖数之间存在显著的正相关。Jonathan Lynch等[17]研究结果表明根系结构与植物产量直接具有直接的关系，特别是在养分和水分贫乏的环境下。

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EffectsofDifferentTypesofHerbResidueOrganicFertilizeronAstragalusMembranaceusGrowthandRootStructure

ZHOU Xiuteng1，2，3，CHENMeilan2*，YANGGuang2，XUJie2，LIPengying2，GUOJiao3，4*

(1.InstituteofClinicalPharmacology，GuangzhouUniversityofChineseMedicine，GuangdongGuangzhou510405，China；2.NationalResourceCenterforChineseMateriaMedica，ChinaAcademyofChineseMedicalSciences，StateKeyLaboratoryBreedingBaseofDao-diHerbs，Beijng100700，China；3.GuangdongTCMkeylaboratoryforMetabolicDiseases，GuangdongGuangzhou510006，China；4.GuangdongPharmaceuticalUniversity，GuangdongGuangzhou510006，China)

Objective：A pot experiment was conducted to evaluate the effects of different types of herb residue organic fertilizer onAstragalusmembranaceusgrowth and root structure.Methods：The five groups of treatment were CK group(without organic fertilizer)，malt slag group，forsythia slag group and Moutan Cortex slag group.Results：Different types of herb residue had a positive effect onA.membranaceusgrowth，malt slag group was the most obvious group，and it can significantly improve fresh weight，stem length and root width ofA.membranaceus；and the malt slag group can significantly improve the total root length，total root projection area and number of root tips more than the CK group.Conclusion：Herb residue organic fertilizer can improveA.membranaceusgrowth，one reason might be herb residue organic fertilizer could improve the root structure of Astragalus，promot plant growth for improving the soil nutrient and moisture absorption.

Astragalusmembranaceus；herb residue organic fertilizer；malt slag；forsythia slag；Moutan Cortex slag

2015-11-02)

中药渣有机肥对中药材栽培的选择特异性机理研究(Zz0708116)

*

陈美兰，副研究员，研究方向：菌根及中药材病害的生态防治；Email：chenmeilan-99@163.com； 郭姣，教授，研究方向：中医药防治代谢性疾病及创新药物研发；Email：guojiao@gzucm.edu.cn

10.13313/j.issn.1673-4890.2016.3.018