中草药有机肥的应用及研究进展

张铭鑫，刘鑫涵，李宝通，韩雨桐，刘慧芹,

（1.天津农学院 园艺园林学院，天津 300384；2.和田职业技术学院，新疆 和田 848000）

我国是人口大国，也是农业大国，农业生产中化肥、农药等生产资料发挥着重要的作用。自20世纪以来，我国化肥施用量逐年递增，化肥可为作物提供营养，但过度单一施用化肥，则会引起土壤酸化、板结、有机质下降、土壤保水保肥能力降低等问题。减少化肥使用，恢复土壤自身供给植物生长能力、绿色可持续发展是当今研制有机肥的主题。另外，植物源农业生产资料的研究及研发一直是关注的热点，早在20世纪50年代我国医药工作者即开始了中草药抑菌作用和成分的研究，将中草药的抑菌作用与有机肥有效地结合起来，开展中草药有机肥的研制，提高作物抗病能力，是一新的研究领域，具有良好的发展前景。

1 中草药有机肥的特点

1.1 中草药的特点

中草药来源广泛、种类繁多、历史悠久，早在秦汉时期就有相关记载，还有《本草纲目》、《神农本草经》和《中华草本》等医学著作问世。目前，据不完全统计，中草药约分属78个科196种。经试验证实，中草药具有抗细菌作用的有131种、抗真菌50种、抗病毒23种，其中有的中草药兼有抗真菌和抗细菌作用。中草药具有美白、抗过敏、抗衰老、祛痘、保湿、修复、抑菌杀菌等复合功效。经验证，中草药中常见的有效成分主要是生物碱类、黄酮类、醌类、苷类化、木质素以及萜类等化合物，并且中草药提取物具有温和、安全的特点，因此消费者对中草药资源的需求日益上升，在市场中渐成流行趋势。

1.2 中草药有机肥的特点

中草药有机肥广泛是指由中草药植物或药渣腐熟发酵而来的一种植物有机肥料。中草药有机肥的优点主要有4个方面：（1）天然性和低毒性。中草药提取物隶属于植物源，相比化学肥料，中草药有机肥成分更加安全和绿色健康。有研究证明，中草药有机肥中Pb、Cd、Cr的含量低于化学肥料，可降低植物中有害金属含量；（2）复方优势和多功能性。中草药作为添加剂可以是单味中草药，也可以是经配伍组方的复方中草药。多功能性主要体现在其不但能为作物提供营养，具有抑菌杀虫的作用，并且还能够改善土壤理化性质，改良土壤养分结构，从而达到土地的绿色循环利用；（3）不易产生抗药性。中草药能增强作物本身的免疫功能和抗病力，其抑菌杀虫成分作用具有全面性而并非针对性，因此对病虫害不易产生抗药性；（4）维系微生态菌群平衡。相关文献表明，中草药可以直接作用于微生物的结构和代谢，提高土壤微生物活性，促进益生菌的生长繁殖并有效抑制有害菌群发展，并且在中草药腐熟发酵的过程中，可以改变有机肥发酵过程的优势菌落，平衡生态菌群的稳定。

中草药有机肥能够促进土壤养分循环，并且有利于作物根系生长，提高作物抗病、抗虫、抗旱能力，解决土壤养分缺失和连作障碍问题。中草药有机肥是一种发展绿色农业的理想用肥，是一种速效与长效相结合的生态型植物源有机肥。

2 中草药抑菌研究及应用概况

中草药用于防治疾病的历史悠久且来源较广泛，是研究抗菌药物的重要资源。在中草药抑菌活性的研究中，发现影响中草药抑菌活性和效果的主要因素，一是中草药的来源、生长环境、采摘季节与用药部位；二是中草药有效成分的提取方法。

2.1 中草药抑菌研究

目前，中草药抗菌研究大多集中在单味中草药。有学者研究中草药乙醇提取物对合欢枯萎病菌的抑制作用，发现一定浓度的丁香提取物对合欢枯萎病菌的抑菌率可达100%。单味中草药研究为中草药在农业应用的发展奠定基础，也是至关重要的研究方向。

根据中草药“君臣佐使”的配伍原则，相使、相须的中草药互相配合可以起到协同作用，药效相同的中草药能起到协同、增效、减毒等作用，从而提高单味中草药抑菌效果。首先，筛选单味抑菌中草药，根据抑菌特点，进行中草药组方研究，最终得到抑菌效果最佳的中草药复方，从而筛选出可有效抑制致病菌而不抑制有益菌的生长复方中草药。目前，复方中草药抑菌研究内容还较少。

2.2 中草药抑菌应用

在农业生产中，中草药抑菌主要应用在粮食、水果以及蔬菜产业。通过研究，已从126种中草药的乙醇提取物中筛选出能够明显抑制小麦赤霉病菌生长的中草药；发现鸡冠花乙醇提取物对小麦赤霉病病菌的抑菌率到达100%；研究药食同源中草药提取物对葡萄采后贮藏病菌的抑制作用，结果表明魔芋精粉浓度与丁香提取物复合涂膜可以在葡萄常温和低温贮藏中起到良好的保鲜效果；通过研究中草药对蔬菜某些病原菌的抑制作用，发现黄柏的乙醇提取物对番茄枯萎病病原菌和辣椒根腐病病原菌的抑菌率分别达到90%和66%，且在一定浓度范围内，提取物抑菌活性随着药液浓度的升高而增强。

3 中草药抑菌有机肥研究及应用概况

利用中草药发酵有机肥主要有2种形式，一是将未经溶剂提取的中草药与其他有机和无机物质进行发酵腐熟而成的有机肥；另一种是将经提取有效成分后的中草药药渣进行发酵腐熟而成的有机肥。两种有机肥的应用及研究皆有前人建树，并且取得了一定的成果。

3.1 中草药原药有机肥

利用原药生产中草药有机肥主要有3种方式：第一，以中草药作为添加剂制备的有机肥。有研究学者按照中药成份5%、有机物质95%的比例研发了一种多功能有机肥，具有适用范围广、防治效果和增产效果明显的特点。中草药辅以畜禽粪便、植物秸秆、包膜剂以及氧化钙等元素研制一种具有防虫抗病的有机肥，且还可以改善土壤理化性质。第二，以中草药为主要原料的复方有机肥料。有研究团队将蕲艾、青蒿、罗田苍术、罗田金银花经水蒸馏和乙醇回流后，将药渣进行自然堆放发酵，在发酵后的固体残渣中加入氧化钙，制备而成一种具有抑菌作用的中草药有机肥。也有将中草药、稻草秸秆、硼砂、竹炭颗粒等按照一定比例混合制成一种具有良好环保性能、并能改善土壤结构以及促进农作物生长等功能的中草药复合有机肥。第三，专用型中草药有机肥。指的是针对某种作物或某种病原菌而研发的有机肥。有学者将草药、菜籽饼等有机物质置于水中在革兰氏阳性放线菌的存在下进行发酵，然后将在酸性条件下，将河泥、钾磷矿粉、硅藻土与发酵混合物进行混合，最终制得用于提高蓝莓结果率和品质，并且能够改善种植土壤的有机肥。另外，还有学者将中草药与尿素等有机物与无机物按照一定的比例混合发酵，制得一种金桔中草药有机肥，可提高金桔的产量，并减少病虫害的发生。目前关于中草药有机肥的研究并不多，在实际生产中的应用也比较少，研究还有待拓展。

3.2 中草药药渣有机肥

中草药药渣是中药材经煎煮或溶剂提取后剩余的残渣。传统中草药有效成分提取方法的提取率一般为30%～70%，中药渣经常被当做废弃物堆放，造成二次污染。药渣中含有大量的植物纤维、多糖、粗蛋白、粗脂肪以及氮、磷、钾、镁、铁、锌等无机元素和少量的维生素，因此中药药渣是较好的回收资源，极具开发利用价值。已有研究表明将中药渣、鸡粪、菌渣按比例混合，并加入自筛发酵菌剂进行发酵，可获得理化指标合格并且能够有效地提高生菜产量的中草药有机肥；施用发酵药渣有机肥可改善土壤酸化和板结，并可提高作物产量。

抑菌中草药在农业生产中的应用形式除了生产有机肥，还可生产为农药、水果蔬菜保鲜剂以及食用菌栽培基质等农业资源。农药方面的应用：有学者将白果、雄黄、黄连微波法提取物同农药进行单施及复配液分别喷施于烟草叶片，结果表明，37%苯醚甲环唑WDG+黄连/白果粗提物混施后对烟草赤星病发病率的防效分别可达72%和75.36%。保鲜剂方面的应用：经相关试验研究表明，一定浓度的中草药乙醇提取液与基质液配伍成保鲜剂涂膜，果品贮藏可减少果实的失重率和腐烂率，减少果实品质的劣变。食用菌生产上的应用：1998年，国内首次报道了利用中草药药渣进行食用菌栽培。20世纪80年代后，我国食用菌的栽培发展极为迅速，姜国银、金茜等利用药渣栽种金针菇、平菇等，取得了良好的效果。综上所述，中草药是极具开发潜力的生物资源，在农业生产中具有广泛的应用价值。

4 展 望

中药是中华文化的瑰宝，我国中草药资源丰富，但目前大部分集中在医药方面的研发，而利用中草药资源开发农业防病虫害产品的研究还不是很多。中草药资源的科学利用是一项复杂而艰巨的任务，中草药产生的次生代谢产物有几十万种，从中草药中分离出具有杀虫、抗菌的代谢及次级代谢产物是中草药资源研究的重点之一。中草药抑菌有机肥的研发，需要针对中草药来源的多样性和安全性、有效成分分析以及生物发酵工艺的科学性和稳定性等问题进行深入系统的研究，并且需要依据中草药的化学、物理性质进行合理和综合资源化利用，才能生产出具有高附加值的中草药抑菌有机肥。中草药抑菌有机肥是生物有机肥发展的又一新领域，具有很大的研究潜力和市场潜力。