陳美蘭++申業(yè)++周修騰++李鵬英++楊光

[摘要]中藥渣營養(yǎng)成分豐富，是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥原料，可以發(fā)酵成優(yōu)質(zhì)的有機肥，但是目前中藥渣多數(shù)被當作生活垃圾處理，不僅占用了大量的土地資源，污染了環(huán)境，而且還造成資源的浪費。針對上述情況，該文采用盆栽的方法研究了不同中藥渣對紫蘇生長及有效成分的影響。研究結(jié)果表明不同種類的中藥渣均能促進紫蘇生長，其促進生長作用的大小順序為丹參渣>麥芽渣>連翹渣>白術渣>丹皮渣、苦參渣，其中丹皮渣和苦參渣處理組與CK對照相比無顯著性差異；不同種類的中藥渣還能改善根系結(jié)構，增加葉片面積；同時不同種類的中藥渣均能提高地下部分迷迭香酸和咖啡酸的含量，而對于地上部分4種酚類物質(zhì)的積累量也具有提高的作用。綜上所述，中藥渣有機肥能夠促進紫蘇生長，提高紫蘇酚類物質(zhì)的積累量，其中丹參渣作用效果最好。

[關鍵詞]中藥渣； 紫蘇； 生長； 酚類物質(zhì)

Effect of herb residues compost on growth and phenols of Perilla frutescens

CHEN Meilan， SHEN Ye， ZHOU Xiuteng， LI Pengying， YANG Guang*

（State Key Laboratory Breeding Base of Daodi Herbs， National Resource Center for Chinese Materia Medica，

China Academy of Chinese Medical Sciences， Beijing 100700， China）

[Abstract]Herb residue is postdecoction material that can be used as organic fertilizer Unfortunately， it is currently disposed of as solid waste This method of disposal is a waste of this resource and a source of environmental pollution For this case，we studied effects of six different herb residues compost on growth and phenols of Perilla frutescens by pot experiment Our results show that all six herb residues can improve the growth of P frutescens The order of their efficiencies was as follows： Salviae Miltiorrhizae Radix residue>Hordei Fructus germinates residue>Forsythia fructus residue>Atractylodis Macrocephalae Rhizome residue>Sophorae Flavescentis Redix residue and Moutan cortex residue Effects of Sophorae Flavescentis Radix residue and Moutan Cortex residue weren′t significantly different from CK Six herb residue all improve root system architecture and leaf area To phenols of P frutescens， six herb residues all increased the rosmarinic acid and caffeic acid content of root， and accumulation of four phenols All the analysis showed herb residues compost can improve the growth and four phenols accumulation of P frutescens， and Salviae Miltiorrhizae Radix residue had the most pronounced effect on P frutescens

[Key words]herb residue； Perilla frutescens； growth； phenols

doi：10.4268/cjcmm20162310

紫蘇Perilla frutescens （Linn） Britt 為唇形科一年生草本植物，可以以莖、葉、種子入藥[1]，同時又是一種時尚蔬菜和保健品，是國家衛(wèi)生部首批頒布的既是食品又是藥品的60種藥食物品之一[23]。近些年來，紫蘇因其特有的活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分，成為一種倍受世界關注的多用途植物，市場對紫蘇的需求從20世紀90年代至今呈逐年上升之勢，每年以10%的速度遞增，因此大力發(fā)展紫蘇產(chǎn)業(yè)前景十分廣闊[4]。為了追求高產(chǎn)，在栽培過程中大量施用化學肥料，而有機肥料用量有所減少，致使產(chǎn)品品質(zhì)下降，氮素污染加重，對市民“餐桌安全”造成嚴重威脅。中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計資料表明1991—2011年，我國農(nóng)用化學品施用量增長了1倍以上[5]。另外，過量施用化肥還會導致土壤肥力退化，肥料的利用率降低，從而污染環(huán)境。以氮肥為例，我國在20世紀60年代利用率約為60%，70—80年代為50%～40%，到90年代則下降至35%～32%[6]。研究表明施用有機肥能夠提高作物的產(chǎn)量，改善作物的品質(zhì)，減少化肥對環(huán)境的污染，因此增加施用有機肥是解決上述問題的關鍵。

有機肥是指農(nóng)業(yè)廢棄物、畜禽糞便、工業(yè)廢棄物、生活垃圾、城市污泥等天然有機質(zhì)在微生物的分解發(fā)酵下產(chǎn)生的一種無公害的肥料。中藥渣是植物類藥材在提取藥物成分后剩余的固形物。我國大約有1 500個中藥企業(yè)，每一年產(chǎn)生1 200萬t中藥渣[7]。中藥渣營養(yǎng)成分豐富，富含有纖維、多糖、蛋白以及微量元素等營養(yǎng)成分，質(zhì)輕、通氣性好，是一種優(yōu)質(zhì)的有機肥原料[8]，可以發(fā)酵成優(yōu)質(zhì)的有機肥，但是目前中藥渣多數(shù)被當作生活垃圾處理，不僅占用了大量的土地資源，污染了土地及地下水，而且還造成資源的浪費[9]，目前還沒有形成一個有效的途徑大規(guī)模地利用中藥渣[10]。然而目前將中藥渣發(fā)酵成為有機肥而應用到中藥材栽培中相關的研究較少。本文旨在研究不同中藥渣對紫蘇生長及有效成分的影響，為利用中藥渣栽培紫蘇提供指導，從而促進中藥渣的綜合利用，并促進紫蘇栽培產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1材料

11供試種子

紫蘇種子購買自安國藥材市場，經(jīng)黃璐琦研究員鑒定為紫蘇P frutescens的種子。

12供試藥渣

白術渣、苦參渣、連翹藥渣、麥芽渣來自河北某制藥企業(yè)，采用堆肥的方式發(fā)酵成有機肥。

13供試土壤

土壤為黃壤，其理化性質(zhì)如下：pH 573，有機質(zhì) 34 g·kg-1， 速效磷 159 mg·kg-1， 全磷 59 g·kg-1，全氮 27 g·kg-1，全鉀 199 g·kg-1， 速效鉀 61 mg·kg-1；速效鋅 054 mg·kg-1， 速效錳 52 mg·kg-1， 速效鐵 112 mg·kg-1和速效銅 092 mg·kg-1。

14供試試劑

木犀草素（批號111520200504），芹菜素（批號111901201102），咖啡酸（批號111678200401），迷迭香酸（批號111871201505）均由購自中國食品藥品檢定研究院。乙腈色譜純，磷酸分析純，乙醇色譜純，水為自制超純水。

15儀器

996 型 Waters Aliance全自動高效液相色譜儀，Waters 600 Controler， Waters PDA二極管陣列檢測器。

2方法

21實驗設計

本實驗在中國中醫(yī)科學院中藥資源中心溫室中進行。選擇盆高為12 cm，盆口直徑為12 cm，盆底直徑為9 cm的塑料花盆，每盆裝入土壤中藥渣（5∶1）混勻組成的基質(zhì)。實驗處理共5組，即CK組（不加中藥渣）、白術渣處理組、苦參渣處理組、連翹藥渣處理組、麥芽渣處理組、丹皮藥渣處理組。篩選色澤、大小、飽滿度一致的種子，于2015年4月10日播種，每盆均勻撒種5～10粒，覆土2～3 cm，各組處理6盆。株高約5 cm時間苗，每盆留苗2棵。處理6個月后測定其生長狀況以及根系結(jié)構。

22生長指標的測定

紫蘇植株培養(yǎng)6個月后，每盆采樣2株測定。采用直尺測定株高、根長，游標卡尺測定根粗，采用千分之一天平測定地上部分鮮重和地下部分鮮重。

23葉片面積的測定

紫蘇植株培養(yǎng)6個月后，每盆采樣2株測定，共12株。測定的部位選擇自上往下第2片完全展開的葉子，采用CI203便攜式激光葉面積儀測定。

24酚類成分的測定

241供試品的制備按照秦紅英等[11]方法進行，將樣品于60 ℃干燥至恒質(zhì)量后粉碎，過60目篩，準確稱取01 g粉末，加入10 mL甲醇，浸泡4 h，超聲萃取30 min，過濾取濾液，離心10 min（3 500 r·min-1），取上清液經(jīng)0.45 μm有機濾膜過濾，進樣分析。

242色譜條件色譜柱為Phenomenex C18 （4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動相：A為01%冰醋酸溶液，B為甲醇；梯度洗脫程序：0～5 min，45%～53%B；5～10 min，53%～55%B；10～15 min，55%～60%B；15～20 min，60%～45%B。流速1 mL·min-1；進樣量20 μL；檢測波長320 nm；柱溫35 ℃。

25根系形態(tài)結(jié)構測定

用分辨率為400 bpi的Epson 7 500掃描儀（日本長野縣精工愛普生公司）對根系進行掃描。掃描時將根系放入特制的透明托盤內(nèi)， 加入3～5 mL水以避免根系分支的互相纏繞。掃描后保存圖像， 采用WinRhizoPro Vision 50a分析程序?qū)D像進行分析， 獲取根長度、根表面積、根體積、根投影面積、平均根直徑及根尖數(shù)等根系形態(tài)相關指標數(shù)據(jù)。

26數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010 和SPSS 180 軟件進行數(shù)據(jù)分析。通過單因素方差分析（oneway ANOVA）、LSD和Dunnett′sT多重比較對比數(shù)據(jù)差異顯著性（P<001）。

3結(jié)果

31不同藥渣對紫蘇生長的影響

研究結(jié)果表明不同種類的中藥渣對于紫蘇生長的影響不同（表1），不同中藥渣作用的大小順序為丹參渣>麥芽渣>連翹渣>白術渣>丹皮渣、苦參渣。對于株高，丹參渣、麥芽渣以及連翹渣處理組具有顯著性提高作用（P<005），分別提高了181，138，107倍；對于葉片數(shù)，只有丹參渣處理組具有顯著性地提高作用（P<005），提高幅度為211倍，其他藥渣處理組也有提高的趨勢，但是沒有顯著性地差異；對于地上部分生物量，只有丹參渣、麥芽渣處理組具有顯著性地提高作用（P<005），提高幅度分別為2192，1282倍；對于地下部分生物量，丹參渣、麥芽渣以及連翹渣處理組都能顯著性地提高（P<005），提高幅度為1329，945，783倍。

32不同中藥渣對根系結(jié)構的影響

不同中藥渣對根系結(jié)構影響的結(jié)果與對生長影響結(jié)果相類似（表2），丹參渣、麥芽渣、連翹渣、白術渣處理組都能顯著性地提高總根長、根投影面積、根尖數(shù)以及分枝數(shù)（P<005）。對于總根長，丹參渣、麥芽渣、連翹渣以及白術渣處理組提高幅度分別為095，059，063，066倍；對于根投影面積，丹參渣，麥芽渣，連翹渣以及白術渣處理組提高幅度分別為035，035，036，036倍；對于根尖數(shù)，丹參渣，麥芽渣，連翹渣以及白術渣處理組提高幅度分別為1158，1024，667，454倍；對于分枝數(shù)，丹參渣，麥芽渣，連翹渣以及白術渣處理組提高幅度分別為1852，1940，1262，666倍。而對于根表面積，只有丹參渣處理組能顯著性提高（P<005），提高幅度為045倍。

33不同中藥渣對葉片面積的影響

本實驗施用的6種中藥渣都能不同程度地增加紫蘇葉片面積（圖1），但是不同種類的中藥渣其增加的幅度不同，增加幅度大小順序為麥芽渣>丹參渣>連翹渣>白術渣>苦參渣和丹皮渣。麥芽渣、丹參渣、連翹渣、白術渣與CK處理組之間具有顯著性的差異（P<001），而苦參渣和丹皮渣與CK處理組之間沒有顯著性差異。麥芽渣、丹參渣、連翹渣、白術渣與CK處理組相比，提高幅度為092～184倍。

34不同中藥渣對酚類物質(zhì)的影響

紫蘇含有多種酚類化合物，該類化合物具有抗炎、鎮(zhèn)痛、抗衰老、清除和抑制自由基等作用[12]。本研究結(jié)果表明紫蘇地上、地下部分都含有迷迭香酸、不同字母代表處理組之間具有顯著性的差異（n=6，P<005）。

咖啡酸，而木犀草素和芹菜素只分布在地上部分，地下部分沒有檢測到。不同種類的中藥渣均能提高地下部分迷迭香酸和咖啡酸（表3）。對于咖啡酸含量，不同中藥渣處理提高幅度大小為丹皮渣、苦參渣>丹參渣>麥芽渣、白術渣和連翹渣，增加幅度分別為301，261，219，194，198，178倍；對于迷迭香酸含量，不同中藥渣處理組提高幅度大小為丹皮渣>麥芽渣>白術渣>連翹渣>丹參渣，苦參渣，增加幅度分別為307，226，191，167，086，093倍。

而對于地上部分酚類物質(zhì)的含量，不同種類藥渣作用不同（表4）。對于咖啡酸，不同種類的中藥渣處理組均與CK組之間無顯著性差異；對于迷迭香酸，丹皮渣處理組與CK處理組相比能顯著性的提高作用，提高幅度為012倍，而其他處理組均具有降低作用，但是對于迷迭香酸積累量沒有顯著性地降低（表5），甚至麥芽渣處理組具有顯著性提高的作用；對于木犀草素，不同中藥渣處理組與CK處理組相比均顯著性降低，但是對于木犀草素積累量沒有顯著性地降低，甚至丹參渣、麥芽渣處理組都具有顯著性提高的作用（表5）；對于芹菜素，苦參渣處理組具有顯著性地提高作用，其他處理組均具有顯著性地降低作用，但是對于芹菜素積累量沒有顯著性地降低；甚至丹參渣、麥芽渣處理組都具有顯著性提高的作用（表5）。

4討論

由于中藥渣作為有機肥的研究起步晚，中藥渣作為有機肥對植物生長的研究較少，以往的研究表明采用中藥渣堆肥能夠提高番茄、玉米、當歸、小白菜、等栽培植物的產(chǎn)量[1316]。本文研究表明中藥渣

有機肥能夠促進紫蘇的生長，該研究結(jié)果與以往的研究結(jié)果一致。但是紫蘇對于不同種類的中藥渣存在一定的選擇特異性，相關的研究工作未見報道。不同種類的中藥渣對于紫蘇的作用不同，其中丹參渣、麥芽渣、連翹渣以及白術渣處理組能顯著性地提高紫蘇的生長，而丹皮渣和苦參渣處理組與CK處理組相比無顯著性地差異，因此該結(jié)果表明在利用中藥渣作為有機肥時應該根據(jù)所栽培中藥材的品種選擇特異的中藥渣。

中藥渣對有效成分影響的相關研究較少，樊秦等研究表明中藥渣有機肥能顯著提高阿魏酸及藁本內(nèi)酯含量[17]。本實驗研究表明藥渣有機肥對于紫蘇地上、地下部分酚類物質(zhì)的影響不同，其中不同中藥渣對于地下部分酚類物質(zhì)都具有顯著性促進作用。而對于地上部分，不同種類的中藥渣作用不同，如對于迷迭香酸，丹皮渣處理組與CK處理組相比能顯著性的提高作用，而其他處理組均具有降低作用；對于芹菜素，苦參渣處理組具有顯著性地提高作用，其他處理組均具有顯著性地降低作用。另外，同一種中藥渣對于不同的成分不同，如丹參渣能顯著性地提高迷迭香酸的含量，對咖啡酸無顯著性的影響，而顯著性地降低木犀草素、芹菜素的含量。

迷迭香酸和咖啡酸具有延緩衰老，防腐、抗菌、抗氧化等功效[1820]，故其提取物在食品、保健品、醫(yī)療以及化妝品領域具有廣泛的應用，具有廣泛的應用前景。本實驗結(jié)果表明作為廢棄物的紫蘇根部含有大量的迷迭香酸和咖啡酸，其含量與地上部分相當，因此為了綜合利用資源，可以將紫蘇地下部分作為提取咖啡酸和迷迭香酸的原料。

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[責任編輯呂冬梅]