劉雪蓮，劉士剛

(1.通化師范學院 生命科學學院，吉林 通化 134002；2.修正藥業(yè)集團股份有限公司)

紅景天為著名的中藥材，來源于景天科紅景天屬肉質的塊根及根莖，我國有紅景天屬植物73種，主要分布在西南、西北、華中、華北、東北等地.紅景天因其含有紅景天甙類，黃酮類，鞣質等多種藥用成分[1-3]而得到各大制藥公司的認可.中藥資源是祖先留給我們的巨大寶庫，隨著中藥資源的開發(fā)和利用，尤其是現代工業(yè)科技的進步，中藥生產的工業(yè)化、規(guī)模化程度不斷加深，發(fā)展了中藥行業(yè)，產生了巨大的經濟效益.然而中藥材提取后產生的大量藥渣的處理問題是亟待解決的.填埋、焚燒、堆放的傳統處理方法將造成環(huán)境嚴重污染和資源巨大浪費.紅景天藥渣中含有大量的粗纖維、木質素及多種微量元素，利用環(huán)境生物技術原理將紅景天藥渣發(fā)酵轉化為有機肥，可解決廢棄藥渣的環(huán)境污染問題，最大化利用廢棄資源，為生產企業(yè)帶來新的利潤增長點，具有明顯的生態(tài)環(huán)境效應和經濟效益.本文以紅景天藥渣為原料研究了接種不同菌種及菌種組合對固態(tài)發(fā)酵過程中有機肥料中主要營養(yǎng)成分的變化，從而篩選出適宜發(fā)酵的菌種，為加速紅景天藥渣發(fā)酵，提高有機肥肥效，更好地開發(fā)利用紅景天藥渣提供科學參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

通化玉圣藥業(yè)狹葉紅景天(Rhodiolakirilowii(Regel) Maxim)藥渣；白腐菌、白地霉、黑曲霉購自中國微生物菌種保藏中心.

1.2 培養(yǎng)基

馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基用于菌種活化及擴大培養(yǎng).物料培養(yǎng)基為紅景天藥渣發(fā)酵培養(yǎng)基，制作方法為將紅景天藥渣經80℃干燥后，粉碎，過20目篩，水料比2:1，同時在水中溶解總質量0.5%的尿素和總質量0.5%的硫酸亞鐵，pH值自然，高壓蒸汽滅菌.

1.3 試驗處理及培養(yǎng)方法

本試驗研究單一菌種和復合菌種對葡萄皮渣發(fā)酵的影響，其處理設置如下：

處理A：白地霉；處理B：黑曲霉；處理C：白腐真菌；處理D：白腐真菌、白地霉復合；處理E：白腐真菌、黑曲霉復合；處理F：白腐真菌、白地霉、黑曲霉復合；不接種自然發(fā)酵的為對照(CK).

將種子液按0.5%的質量比接種到紅景天藥渣培養(yǎng)基中，攪拌混勻，30℃恒溫培養(yǎng)9d.重復5次，在發(fā)酵過程中，每4d加一次無菌水，每次加水15mL，以保證其濕度.發(fā)酵結束后，將藥渣于65℃烘干至恒重，備用.

1.4 測定指標

腐殖酸含量、有機肥料中全氮、全磷含量測定參照中國人民共和國農業(yè)行業(yè)標準(NY 525—2011).

1.5 實驗數據分析

利用Excel和DPS統計軟件進行實驗數據統計和方差分析.

2 結果與分析

2.1 菌種對紅景天藥渣有機肥腐植酸含量的影響

腐殖酸類物質在土壤和植物營養(yǎng)中具有重要作用，是土壤肥力的重要組成部分和影響因子，同時它對土壤結構和理化性質的穩(wěn)定和改良、土壤微生物區(qū)系的活性等具有重要意義[4].有機物料在菌群作用下發(fā)酵過程中能產生大量的腐殖酸.對腐殖酸的測定數據如表1所示，7個處理中接種黑曲霉的處理，腐殖酸的含量最高為14.001%，與其他六個處理相比差異顯著.說明黑曲霉對紅景天藥渣的纖維素和木質素降解能力較強.由表1可以看出，復合菌種發(fā)酵的樣品中腐殖酸的含量普遍低于單一菌種發(fā)酵的樣品，原因可能是由于多種微生物復合后，相互之間產生拮抗作用，影響了對底物的降解[5].

表1 菌種對紅景天藥渣發(fā)酵制有機肥的影響

2.2 菌種對紅景天藥渣有機肥全氮含量的影響

氮是植物需要量較大的營養(yǎng)元素, 全氮含量是衡量肥料養(yǎng)分的一個重要指標.在農業(yè)生產上,施用有機肥料是提高土壤肥力,保證作物高產的重要措施之一[6].對紅景天藥渣有機肥全氮含量進行測定，結果如表1所示，接種黑曲霉的處理物料培養(yǎng)基經過發(fā)酵后有機肥全氮含量最高，達1.4989%，與對照相比差異顯著.接種白腐菌的處理全氮含量次之，但與接種黑曲霉的處理相比差異不顯著.

2.3 菌種對紅景天藥渣有機肥全磷含量的影響

磷是植物必需的大量元素之一,對作物的生長發(fā)育、產量品質都有重要影響[7-8].本實驗參照有機肥國家標準的測定方法，對紅景天藥渣有機肥全磷含量進行測定，其結果如表1所示，接種白腐菌的處理紅景天藥渣有機肥全磷含量最高，達0.2955%.接種黑曲霉的全磷含量處理次之，但各處理間差異未達到顯著水平.

3 結論

紅景天是種藥食兼用的植物，其有效成分及生物學活性已成為人們所關注的領域.開發(fā)利用紅景天在食品、藥品、化妝品等方面都具有重要意義[9-10].利用紅景天藥渣生產有機肥料可以提高紅景天藥渣的有效利用率.使得紅景天藥渣被充分利用，最大限度地提高產品的附加值.本研究通過篩選微生物對紅景天藥渣進行發(fā)酵，增強對紅景天藥渣的分解和利用，縮短堆肥時間，提高有機肥料利用率，為紅景天藥渣有機肥料的工業(yè)生產探索一條合理的道路.本實驗條件下，接種單一菌種的處理發(fā)酵效果要好于接種混合菌種的處理，其中黑曲霉對紅景天藥渣發(fā)酵的效果較好，有機肥的肥力最高.可作為紅景天藥渣發(fā)酵生產有機肥的菌種.對紅景天藥渣發(fā)酵生產有機肥的其他影響因素如發(fā)酵時間、接種量、水料比等對發(fā)酵效果的影響還有待于進一步研究.

參考文獻：

[1]王強,阮曉,李荷迪,等.珍稀藥用資源植物紅景天研究現狀、問題與對策[J].自然資源學報,2007,22(6):880-889.

[2]張雪蓮.高山紅景天藥用成分含量分析[D].延邊:延邊大學,2007.

[3]德吉,周生靈,郭小芳.紅景天(Rhodiola L.)的研究進展[J].西藏科技,2012(8):70-77.

[4]林先貴,王一明.腐植酸類物質是土壤健康的重要保障[J].腐植酸,2010(2):1-10.

[5]劉雪蓮,甘鵬.葡萄皮渣固態(tài)發(fā)酵生產有機肥料的菌種篩選[J].林業(yè)實用技術,2013(10):1-10.

[6]袁穎紅,黃欠如,黃榮珍,等.長期施肥對紅壤土有機碳和全氮含量的影響[J].南昌工程學院學報,2007,26(4):29-33.

[7]殷克東,王海青.生物有機肥研究綜述[J].信陽農業(yè)高等?？茖W校學報,2010,20(2):146-148.

[8]陳朝陽,陳星峰,何歡輝,等.施用有機肥對植煙土壤速效磷和速效鉀含量的影響[J].中國煙草科學, 2009,30(4):43-46.

[9]趙蕓君,桑段疾,賈海濤.番茄渣發(fā)酵生產蛋白飼料菌種篩選研究[J].草食家畜,2011(1):54-56.

[10]孔露曦,趙敬坤,黎娟.有機肥料對土壤及作物作用的研究進展[J].南方農業(yè),2010(2):83-86.