彭桐 王引權 李欽

摘 要：目前由于長期大量施用化肥，忽視微肥的施用，導致土壤出現微量元素缺乏的問題，打破了土壤的營養(yǎng)平衡，影響中藥材生長。微肥能夠提高肥料利用率、調節(jié)土壤養(yǎng)分平衡、提高中藥材產量和質量。本文綜述了Zn、Mn、B微肥在植物生長中的作用、對中藥材生長和品質的影響以及微肥的土壤生態(tài)效應和中藥材生態(tài)種植中的施用技術，以期為我國中藥材生產的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關鍵詞：微量元素肥;藥用植物;土壤;生態(tài)種植

中圖分類號：S-3 ? ? ? 文獻標識碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200930003

微量元素肥料，通常簡稱為微肥，是指含有微量營養(yǎng)元素的肥料。相對于常量元素而言，植物對微量元素的需要量很少，但其卻是植物生長發(fā)育必不可少的營養(yǎng)元素，對藥用植物作用很大;也是植物體內酶或輔酶的組成成分，能有效促進葉綠素和蛋白質等的合成，可增強植物光合作用;同時，微量元素還是藥用植物藥效成分的構成因子，能夠影響植物化學成分的形成和積累，影響藥效成分的含量及藥效[1，2]。目前，我國許多地方的土壤都存在微量元素缺乏的問題，土壤中微量元素缺乏會限制大量元素營養(yǎng)功效的發(fā)揮，造成資源浪費，影響環(huán)境健康[3]。有學者證實，將Zn、Mn、B等微肥用于種植當歸、蒙古黃芪、附子等藥用植物，能有效提高其產量和品質。但過量施用微量元素亦會對植物生長產生負影響，甚至產生污染。

本文對Zn、Mn、B微肥在植物生長中的作用、對藥用植物生長和品質的影響以及微肥的土壤生態(tài)效應和中藥生態(tài)種植中的施用技術進行綜述，并對微肥在中藥生態(tài)種植中的應用前景進行展望。

1 微量元素對藥用植物生長發(fā)育的影響

1.1 Zn對藥用植物生長發(fā)育的影響

現已發(fā)現，Zn是許多酶的組分和活化劑，如乙醇脫氫酶、碳酸酐酶（CA）、RNA聚合酶和銅鋅超氧化物歧化酶[4]。Zn參與呼吸作用及多種物質代謝過程，缺Zn時植株會出現莖部節(jié)間短、蓮叢狀、葉小且變形、葉缺綠等癥狀。Zn能參與生長素的代謝，促進植物吲哚和絲氨酸合成色氨酸;還可促進生殖器官生長，提高植物的抗逆能力。

1.2 Mn對藥用植物生長發(fā)育的影響

Mn在植物代謝過程中的作用是多方面的，如直接參與光合作用，促進氮素代謝，調節(jié)植物體內氧化還原狀況等，這些作用通常是通過Mn對酶活性的影響來實現的[5]。Mn是核糖核酸聚合酶、二肽酶、精氨酸酶等酶的活化劑，可促進氨基酸合成為肽，有利于蛋白質合成。植物體內普遍存在Mn的超氧化物歧化酶，具有保護光合系統(tǒng)免遭活性氧毒害以及穩(wěn)定葉綠素的功能。缺Mn時植物會出現葉脈間缺綠的現象。Mn還能促進植物種子萌發(fā)和幼苗生長。

1.3 B對藥用植物生長發(fā)育的影響

B在植物體內主要以B033-形式存在，其細胞膜的滲透性較差，不易移動。B不是酶的組成，不以酶的方式參與營養(yǎng)生理作用，不參與植物體內的氧化還原反應。B的主要功能為參與碳水化合物的運輸，參與半纖維素及細胞壁物質的合成，促進生殖器官的建成和發(fā)育，調節(jié)酚的代謝和木質化作用，提高豆科作物根瘤的固氮能力[7，8]。B的重要營養(yǎng)功能之一是參與糖的運輸，但其運輸機制還有待進一步研究。硼酸與順式二元醇可形成穩(wěn)定的脂類，可作為細胞壁半纖維素的組分。缺B時大部分的呼吸基質流向磷酸戊糖途徑，形成大量酚類化合物，導致植株嫩芽和頂芽壞死，頂端優(yōu)勢喪失，分枝多[9]。植物各器官中，花中B的含量最高，缺B時會造成花藥和花絲萎縮，絨氈層組織破壞，花粉發(fā)育不良。

2 微肥對藥用植物生長發(fā)育的影響

微肥的合理施用能促進藥用植物營養(yǎng)成分、有效成分的合成和積累，過量的微量元素則會抑制植物的生長。竇明明[10]等人研究發(fā)現，在合理施用N、P、K的基礎上分別施用Zn肥和B肥可以有效促進川澤瀉各項生長指標，提高產量效果顯著。路喆[11]研究發(fā)現，在N、P、K充足的土壤上，單施濃度為200mg·L-1的Zn肥、100mg·L-1的B肥和100mg·L-1的Mn肥較CK相比，蘭州百合鱗莖產量分別增加7.4%、17%和13%。謝建軍[12]對甘草葉面噴施Zn肥，研究其對甘草生長動態(tài)及產量的影響，發(fā)現0.4%濃度Zn肥處理甘草株高、根粗、主根長和產量對比清水處理均有顯著增加，分別增加了29.91%、11.36%、22.40%、32.74%。徐揚[13]等人采用沙培試驗測定不同B濃度下杭菊的生長情況，與不施肥相比，B肥濃度為1.4mg·L-1時能顯著提高蕾期杭菊植株莖稈干物質量和花期植株葉片干物質量，可以顯著提高杭菊花的產量，增產幅度可達39.02%，但較高濃度的B肥則顯著降低其產量。Alamer Khalid[14]等人采用溫室試驗，研究葉面配施Zn肥（0mg·L-1、50mg·L-1、75mg·L-1、100mg·L-1）對萬壽菊生長發(fā)育和產量的影響，結果顯示100mg·L-1時其植株有最佳生長和最高花序產量。Nanda[15]等人將決明子種子分別在不同濃度（0mg·L-1、1mg·L-1、10mg·L-1、50mg·L-1、100mg·L-1和200mg·L-1）的含Zn的Knop培養(yǎng)基上發(fā)芽，研究不同濃度Zn對決明子幼苗生長的影響;種子發(fā)芽率在1mg·L-1以上開始下降，在200mg·L-1時出現最大抑制，分別為對照的40%和25.0%。平均莖長和平均根長也有所下降。Habiba Balafrej[16]等人也提出高濃度的Zn會抑制植物的生長。

3 微肥對中藥材品質的影響

有學者研究，合理施用微肥不僅可提高作物產量，Mn、B、Zn微肥還能促進藥用植物營養(yǎng)成分、有效成分的合成和積累。蔣向輝[17]等人通過土壤分別根施Mn、B、Zn微肥研究發(fā)現，3種微肥對金銀花中綠原酸含量積累均有顯著促進作用。蔣婷[18]研究發(fā)現，Zn對金釵石斛中的多酚、黃酮和多糖含量均表現出低促高抑作用，400μmol·L-1處理時能顯著促進其含量。宋寧[19]采用盆栽種植桔梗，根外噴施不同濃度的Mn、Zn研究其對桔梗主要藥效成分桔梗皂苷D的影響，結果表明Mn濃度為8.86mg·盆-1，Zn濃度為8.86mg·盆-1時桔梗皂苷D含量比對照分別提高了12.6%、5.7%。Shen XF[20]研究了丹參根際土有效態(tài)微量元素與有效成分含量的影響，結果表明適量的有效N、有效B、有效Mn對丹參有效成分含量有顯著提高作用。陳雨等人[21]研究發(fā)現，對瓦布貝母葉面噴施適量的Zn、B肥，以不施微肥為對照，使瓦布貝母增重率>113.75%，總生物堿含量>0.43%。萬宇婷[22]在大量元素正常供應的基礎上，通過分別增施Zn、Mn、B3種水溶肥種植燈盞花藥材，結果表明，增施Zn肥有利于提高野黃芩苷含量和總咖啡酸酯含量;Mn肥施用對燈盞花野黃芩苷收獲量、總黃酮收獲量和總咖啡酸酯收獲量的影響較小;B肥降低了野黃芩苷收獲量。

4 微肥對土壤生態(tài)的影響

王炎[23]等人對苦蕎葉面噴施低中高3個濃度的B肥，以噴施等量清水為對照，研究B肥對苦蕎根際土壤速效養(yǎng)分、pH和有機質含量的影響。研究發(fā)現，隨B肥濃度升高，pH先降低后升高，對照和高濃度處理間差異不顯著（P>0.05），二者顯著高于其它處理，適宜濃度的B肥能顯著提高土壤中速效氮、速效磷和有機質的含量，速效鉀含量顯著降低。茹淑華[24]等人研究發(fā)現，化肥與Zn肥長期配合施用與單施化肥比對，土壤0～20cm硝態(tài)氮和速效磷的含量影響不顯著，土壤速效鉀與有效Zn含量有顯著增加。汪亞會[25]研究生物炭配施Mn肥施入土壤后，土壤中的有效態(tài)重金屬Cu、Ni、Zn、Cd含量均比對照組低，分別降低了22.91%、24.53%、10.12%、15.15%，可應用于土壤重金屬復合污染的鈍化。

5 中藥材生態(tài)種植中微肥的施用技術

微量元素營養(yǎng)調控正逐漸成為現代高效生態(tài)化農業(yè)必不可少的技術措施之一，植物對微量元素的需要量很少，要維持植物系統(tǒng)中的微量元素平衡，提高微肥肥效，避免因施用不當造成對植物的不良影響，就要注重微量元素的研究和應用，科學施用微量元素肥料。本文結合以往學者的研究，總結了以下幾點有機肥在中藥材生態(tài)種植中的施用技術[26-28]。不同植物對不同的微量元素有不同的敏感程度和敏感期，需要量也有差異，因此應結合藥用植物的特點，選用適宜的微肥和使用方式;不同類型和質地的土壤其養(yǎng)分不同，因此應針對土壤中各種微量元素的供應狀況合理施用微肥;微肥用量過大時，易對植物產生毒害作用，而且有可能產生環(huán)境污染或對人畜健康造成影響。因此，施用微肥時要嚴格控制好施用量，務必做到施用均勻，以防局部土壤肥料濃度過高導致植物中毒;施用微肥時應注意天氣情況，施用方式為葉面肥時應避免陽光直射以防影響微肥效果，也應避免下雨天氣施肥;從節(jié)約利用資源角度出發(fā)，結合新的技術提高微量元素肥的利用率，如采取納米技術、螯合、結合等方法。

6 討論與展望

綜上所述，施用適宜濃度的Mn、B、Zn微肥對中藥材的生長和有效成分的積累有一定促進作用，但目前我國對微肥的研究和施用上還存在一些問題。如，目前微肥對中藥的研究，只證明了某些營養(yǎng)元素對中藥產量和藥用有效成分存在影響，關于其作用機制和微量元素間的交互作用研究甚少;微肥對中藥材的施用量、施用方式（葉面噴施或灌根）、施用時間缺乏因地制宜的針對性研究;施用微肥后土壤的重金屬含量及中藥材對微量元素的吸收是否超過國家規(guī)定的標準含量尚未引起人們的重視。因此，在以后的研究中，應完善這些不足，深入且全面地研究微肥對藥用植物的影響。

參考文獻

[1] 許文博，邵新慶，王宇通，等.錳對植物的生理作用及錳中毒的研究進展[J].草原與草坪，2011，31（03）：5-14.

[2]劉凱，游艾青.硼在植物中的吸收和轉運機制研究進展[J].湖北農業(yè)科學，2016，55（24）：6331-6336，6341.

[3]聶金娥，郭慶梅，王真真，等.施肥與中藥材質量相關性研究概況[J].遼寧中醫(yī)雜志，2014，41（01）：186-188.

[4]張麗婷，王志強，馬興立，等.植物中鋅轉運蛋白的研究進展[J].貴州農業(yè)科學，2014，42（08）：55-60.

[5]陸欣，謝英荷.土壤與肥料[M].北京：中國農業(yè)大學出版社，2011.

[6]RuuholaTeija， Keinnen Markku， Keski-SaariSarita， et al.Boron nutrition affects the carbon metabolism of silver birch seedlings[J].Tree Physiology，2011， 31（11）：1251-61.

[7]祁寒，孫光明，李紹鵬，等.硼在作物生長過程中的研究現狀[J].安徽農業(yè)科學，2008（16）：6649-6650，6652.

[8]劉磊超，姜存?zhèn)}，劉桂東，等.硼在植物體內的生理效應及其對幾種重要代謝產物影響的研究進展[J].中國農學通報，2013，30（06）：268-272.

[9]竇明明.配方施肥對川澤瀉生長、產量與質量及重金屬含量的影響研究[D].雅安：四川農業(yè)大學，2018.

[10]路喆，黃鵬，王玉忠.噴施鋅、硼、錳肥對蘭州百合干物質積累分配、產量和氮磷吸收的影響[J].中國土壤與肥料，2011（01）：39-43.

[11]謝建軍，張佳杰，姜俊基，等.施用微肥對甘草生長動態(tài)和產量的影響[J].廣東農業(yè)科學，2012（09）：68-72.

[12]徐揚，石子為，劉引，等.施用硼肥對菊花生長及品質的影響[J].中國現代中藥，2020，22（02）：255-259，270.

[13]Alamer Khalid，Ali Esmat，Al-Thubaiti Mesgaal，et al. Zinc Nutrition and its Activated Roles on Growth， Inflorescences Attributes and Some Physiological Parameters of Tagetes erectaL. Plants[J] .Pak. J. Biol. Sci.， 2020（23）： 35-44.

[14]Nanda， Rajeshwari， Agrawal， et al. Elucidation of zinc and copper induced oxidative stress， DNA damage and activation of defence system during seed germination in Cassia angustifolia Vahl[J]. Environmental and Experimental Botany， 2016，125：31-41.

[15]Balafrej H， Bogusz D， Triqui Z E A， et al. Zinc Hyperaccumulation in Plants： A Review[J]. Plants， 2020， 9（5）.

[16]蔣向輝，戴貴東，王翔.微量元素對金銀花中綠原酸形成與積累的影響[J].植物生理學報，2017，53（06）：1015-1022.

[17]蔣婷.外源鋅對金釵石斛（Dendrobium nobile Lindl.）生理生化及次生代謝產物的影響[D].雅安：四川農業(yè)大學，2018.

[18]宋寧，李柯妮，王康才，等.根外噴施銅、錳、鋅對桔梗生長及品質的影響[J].江蘇農業(yè)科學，2015，43（09）：285-289.

[19]Shen X F，Zhang Q， Yan Z Y，et al.Correlation analysis between effectiveness of element in rhizonsphere soil and quality of Danshen （Salvia miltiorrhiza）[J].China Journal of Chinese Materia Medica，2016，41（7）：1212.

[20]陳雨，楊正明，石峰，等.微肥配施對瓦布貝母產量和總生物堿含量的影響[J].核農學報，2018，32（11）：2258-2266.

[21]萬宇婷，陳宇，魯澤剛，等.中微肥施用對燈盞花產量和品質的影響[J/OL].中藥材，2020（03）：536-540.https：//doi.org/10.13863/j.issn1001-4454.2020.03.005.2020-05-28.

[22]王炎，李振宙，周良，等.葉面噴施硼肥對苦蕎根際土壤養(yǎng)分、植株生長及產量的影響[J].南方農業(yè)學報，2018，49（02）：253-257.

[23]茹淑華，張國印，孫世友，等.氮磷鉀與鋅肥配合施用對土壤和植株養(yǎng)分含量的影響[J].河北農業(yè)科學，2011，15（06）：35-39.

[24]汪亞會，覃雨虹，馬彥蓉，等.生物炭配施微肥對菜園土壤有效態(tài)重金屬含量的影響[J].華南農業(yè)大學學報，2018，39（05）：18-24.

[25]Fareeha S， Muhammad N， Chen C， et al.Boron： Functions and Approaches to Enhance Its Availability in Plants for Sustainable Agriculture[J].International Journal of Molecular Sciences， 2018，19（7）：1856.

[26]番紹玲.土壤—植物系統(tǒng)中微量元素平衡與微肥的合理施用[J].農村經濟與科技，2018，29（03）：68-69.

[27]張素素，齊英杰，沈彥輝，等.我國中微量元素肥料應用現狀與前景分析[J].磷肥與復肥，2019，34（01）：41-42，52.

（責任編輯 ?賈燦）