苦豆子及其生物制品在農業上的綜合應用

高亮伏+國伏民

摘要 本文綜述了苦豆子的生物學特性及其生物制品的特點，總結了富含苦參堿的苦豆子生物制品具有營養、抗逆、生防、抑菌、驅蟲、活土、提質等功效，是一種新型生防型微生物肥料，在農業生產上具有廣闊的應用前景。

關鍵詞 苦豆子；生物制品；農業；應用

中圖分類號 S282.7；S567.239 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）24-0049-02

Comprehensive Utilization on Agriculture of Sophora alopecurides L. and Its Biological Products

GAO Liang 1 FU Guo 2 FU Min 2

（1 Daoben Biological Insititute of Weifang，Weifang Shandong 261000； 2 Ningxia Meiguolin Biological Technology Co.，Ltd.）

Abstract This article reviewed the biological characteristics of Sophora alopecurides L.and characteristics of its biological product，summarized biological products of Sophora alopecurides L. that riched in matrine had the effects of nutrition，stress resisitance，biocontrol，bacteriostasis，desinsectization，activating soil，improving quality ect.，it was a new type of biocontrol microorganism fertilizer，and it had broad application prospects in agricultural production.

Key words Sophora alopecurides L.；biological product；agriculture；application

苦豆子（Sophora alopecurides L.）又稱苦豆草、苦甘草、苦參草、歐苦參、西豆根等，是豆科槐屬多年生小灌木或半灌木，廣泛分布于我國西北部干旱荒漠地區[1]。苦豆子性寒味苦有毒，具有清熱解毒、祛風燥濕、止痛殺蟲等功效[2]。植株具有耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐瘠薄和極強的侵占性等特性，主要分布在新疆、內蒙古、寧夏、甘肅、青海等省自治區，在山西、陜西、河南等省也有分布，可用作中草藥、綠肥、飼草和蜜源植物等，呈自然粗放分布。據報道，利用苦豆子已經提取出了24種單體生物堿，主要有苦參堿（MT）、氧化苦參堿（OMT）、槐果堿（SC）、氧化槐果堿（OSC）、槐胺堿（SA）、槐定堿（SRI）、苦豆堿（ALO）等[3]，還含有黃酮類、氨基酸、粗蛋白、有機酸、多糖類、脂肪酸及礦質營養。苦豆子是寧夏重要的沙生植物，區域內野生苦豆子分布面積達24.7萬hm2，其中鹽池縣分布約14萬hm2，種群優勢突出，由于苦豆子具有較高的生態價值和藥用價值，其資源的保護和開發利用越來越受到人們的重視[4]。自1996年開始，筆者利用酵素菌（BYM）對寧夏苦豆子進行生物發酵處理，生產出了苦豆子系列生物制品，通過在農作物上的廣泛試驗研究，了解了該微生物制品的功效特點以及在農業上的應用技術。

1 苦豆子的特征特性

苦豆子一般在每年4月初萌發，6—7月開花，8—9月結果，9月底地上部植株干枯，生育期125～142 d。苦豆子地上部分小，冠幅約為25 cm×30 cm，地下部分龐大，地上部分/地下部分干重為1.0∶2.4～5.0。

苦豆子根系發達，根細長，褐色，主根入土深達2.0～2.5 m，根幅2～3 m，不定根在土層中均勻分布，數量大，蔓延分布廣，形成龐大而廣泛的根系網絡；株高20～80 cm；莖直立，稍木質化，上部多分枝，密布灰白色絹狀絨毛；奇數羽狀復葉，互生，長6～15 cm，表面密布灰白色絨毛；總狀花序，頂生，高10～15 cm，花朵緊密簇生，淺黃色至黃色，花梗比花萼短，蝶形花，雄蕊10，離生，基部聯合。苦豆子果實為子房上位，密被灰白色絨毛。莢果，長3～7 cm，在種子間縊縮呈念珠狀，綠色至綠白色最后呈深灰褐色，內含5～12粒種子，即使植株干枯后莢果也不易脫落。莢果較輕，可隨風傳播。種子腎形至卵圓形，灰褐色至灰黑色。種子內含親水膠體物質，落地后能夠粘附土壤，在濕潤沙土中迅速發芽生長。

2 苦豆子生物制品

2.1 發酵方式

苦豆子各生育期莖葉中粗蛋白含量為19%～23%，莢果含粗蛋白25%左右，全株富含生物堿，味極苦。

（1）利用酵素菌固態堆腐發酵粉碎后的苦豆子，可生產出苦豆子高溫堆肥，內含大量高活性細菌、放線菌和絲狀真菌，還含有豐富的有機質（OM）、生化黃腐酸（FA）、生物堿、有機酸、氨基酸、核酸、酵素（酶）及其他微生物代謝產物。

（2）利用酵素菌液體發酵苦豆子鮮嫩組織，可生產出苦豆子微生物酵素，內含大量生防菌和復合酶、生物堿[5]及微生物代謝產物。

2.2 主要技術指標

據分析，苦豆子及其生物制品的主要技術指標見表1。

3 苦豆子及其生物制品的功效

3.1 增強營養

苦豆子含有豐富的粗蛋白，氮、磷、鉀含量高，還含有豐富的黃酮類化合物和生物堿，在其發酵分解過程中，帶動了土壤中有機質和腐殖質的分解和再合成，起到活化和更新土壤有機質和HA的作用；同時當其礦化釋放出銨態氮時也能帶動土壤有機質的礦化，促進土壤中潛在養分的釋放，從而大大提高土壤營養[6]。其生物制品系有機、無機、微生物三位一體的微生物肥料，其有機成分，如FA、氨基酸、核酸、維生素、糖分、UGF（unknow growth factor）等，可被植物主動吸收，到達植物組織細胞，起到營養作用；所含的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硼等礦質營養也能被作物吸收轉化利用。endprint

3.2 增加抗逆

苦豆子生物制品中含有葡萄糖、FA等小分子有機物，具有抗寒、抗旱等功效，其中核酸、UGF等在植物生長點部位集聚，促進細胞分裂，刺激根系生長發育，提高細胞汁液濃度，增強植株抗性。

3.3 生物防治

葉面噴施苦豆子提取液的蔬菜未檢出藥殘，蔬菜中葉綠素含量明顯提高，亞硝酸鹽含量明顯降低，蔬菜品質顯著提高[7]。李 端等[8]研究了苦豆子制品對番茄和黃瓜病原菌具有顯著的抑制作用。苦豆子酵素液對小麥紋枯病和山藥根結線蟲也有一定的防治效果。

3.4 驅避害蟲

苦豆子生物堿，如金雀花堿具有殺蟲農藥的功效，其發酵制品可以防治蚜蟲和小菜蛾[9]，羅萬春等[10]研究表明，苦豆子次生代謝產物奎諾里定生物堿類中的野靛堿對蘿卜蚜具有很強的毒殺作用，對無翅蚜蟲成蟲的LD50為（432.9±2.2）mg/L，優于毒黎堿和煙堿。苦豆子提取物對枸杞蚜蟲、乳草蝽、松材線蟲等害蟲也有良好的防治效果[11-13]。苦豆子制品還可有效防治蘋果蚜蟲、蘋果葉螨、蘋果紅蜘蛛、梨二叉蚜、柑橘紅蜘蛛、柑橘矢尖蚧、茶尺蠖、茶毛蟲、小綠葉蟬、菜青蟲等害蟲。此外，苦豆子高溫堆肥對韭蛆、地老虎、蠐螬等也有一定的預防效果。

3.5 活化土壤

苦豆子高溫堆肥中含有豐富的有機質和腐植酸，可增加土壤團粒結構，優化土壤“固-液-氣”三相平衡，提高土壤肥力，增減土壤中有益細菌和放線菌數量，降低真菌的密度，提高土壤酶活性，增強土壤代謝能力，促進潛在肥力的表達。

3.6 提高品質

施用苦豆子高溫堆肥和苦豆子酵素，可有效預防缺素癥的發生，改善植物體營養狀況，增加葉綠素含量，促進光合作用，增加VC和可溶性固形物含量，延長果蔬貨架期，顯著提高農產品品質。

4 苦豆子生物制品在農業上的應用

4.1 基肥

撒施、溝施、穴施相結合。對于設施蔬菜，苦豆子高溫堆肥用量1 800～7 500 kg/hm2，可顯著改善土壤理化性狀，活化土壤，減少土傳病蟲害；還可減輕植物化感物質（植物自毒）的影響；減少化肥用量20%～50%。對于露地蔬菜，苦豆子高溫堆肥用量600～1 800 kg/hm2。對于果樹，苦豆子高溫堆肥使用量3 600～7 500 kg/hm2。對于茶、桑、煙草、甘蔗等，苦豆子高溫堆肥用量600～1 200 kg/hm2。對于糧食作物，苦豆子高溫堆肥用量300～600 kg/hm2。施用苦豆子高溫堆肥可減少化肥用量20%～50%。用作有機栽培可通過增加施用量實現。在播種或定植之前一次性施入。

4.2 追肥

施肥方式一般采用溝施、穴施。苦豆子酵素肥一般與減量化肥、含腐植酸水溶肥料、含氨基酸水溶肥料、大量元素水溶肥料、微量元素水溶肥料配合追施。對于設施蔬菜，用量為1 200～3 600 kg/hm2，可減少化肥用量20%～30%，1次或多次應用。對于露地蔬菜，用量為600～1 200 kg/hm2，可減少化肥用量10%～20%，1次或多次應用。對于果樹，用量為1 800～3 600 kg/hm2，可減少化肥用量20%～40%，1次或多次應用。對于茶、桑、煙草、甘蔗等，用量為300～600 kg/hm2，減少化肥用量10%～20%。對于糧食作物，用量為150～300 kg/hm2，施用苦豆子高溫堆肥可減少化肥用量10%～20%。

4.3 葉面噴肥

苦豆子微生物酵素與減量化肥、減量農藥配合使用。每次用量750～3 000 mL/hm2，安全間隔期為5～7 d。

5 對苦豆子產業發展的建議與討論

苦豆子根系發達，抗旱、抗寒、耐鹽堿、耐瘠薄、抗風沙，對穩定荒漠草原的穩定性，預防水土流失發揮著重要的作用。開發利用苦豆子不應破壞荒漠草原的生態環境，應科學規劃，建立苦豆子原料生產基地，通過配施復合肥料，已達到提高產量、增加生物堿的目的。據研究，復合施肥純N、P2O5、K2O用量分別為134.85、91.00、59.90 kg/hm2時，苦豆子產量最高，約為2 016.75 kg/hm2；綜合考慮苦參堿含量，施純N 125～180 kg/hm2、P2O5 80～90 kg/hm2、K2O 10～45 kg/hm2 [14]。

利用微生物發酵苦豆子，并適當添加有機、無機成分，通過優選發酵菌種和功能菌種，優化發酵配方和生產工藝技術，增加苦豆子生物制品品種類別，豐富苦豆子產品的營養結構，提高應用效果，拓寬施用方法，依靠農業機械化，保證其生防、營養、活土、提質、治蟲等復合功效。

對苦豆子生物制品中的有效成分進行深入研究，尤其是研發利用生物技術轉化提取生物堿的方法，提高生物堿的產出率，生產無公害天然植物源殺蟲劑、殺菌劑等農藥產品，苦參藥皂、苦參藥露、消毒劑等生活用品，以及苦參素膠囊、苦參素注射液等中藥制品。建議對此開展立項研究，以便實現規模化種植，使苦豆子資源發揮出更大的作用。

6 參考文獻

[1] 李珂璟，王小龍.苦豆子及其應用[J].甘肅農業科技，2010（2）：46-47.

[2] 南京中醫院大學.中藥大辭典[M].上海：上海科學技術出版社，2006.

[3] 張琳娜，白潔.苦豆子藥理作用的研究進展[J].寧夏醫學院學報，2004，26（3）：214-217.

[4] 王曉敏，李軍.苦豆子的研究及綜合應用[J].農業科學研究，2013，34（4）：61-65.

[5] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典（2010年版一部）[S].北京：中國醫藥科技出版社，2010.

[6] 何文革，李興蓮.苦豆子的應用及其在農業領域的開發前景[J].湖北畜牧獸醫，2008（11）：34-35.

[7] 吳傳萬，杜小鳳，王偉中，等.苦豆子總堿防治菜青蟲及對蔬菜品質的影響[J].江西農業學報，2005（3）：37-41.

[8] 李端，周立剛，王敬國，等.苦豆子提取物對黃瓜和番茄病原菌的抑制

作用[J].西北植物保護，2006（3）：558-563.

[9] 劉長仲，王國利，康天芳.苦豆子和烏頭生物堿對桃蚜的毒力測定和防效試驗[J].植物保護，2000，26（6）：20-22.

[10] 羅萬春，李云壽，慕立義.苦豆子生物堿對蘿卜蚜的毒力及其對幾種酯酶的影響[J].昆蟲學報，1997，40（4）：358-365.

[11] 李越鯤，米海莉，張曦燕，等.0.3%苦豆子總堿防治枸杞蚜蟲田間藥效試驗[J].中國農學通報，2006（9）：374-376.

[12] 萬傳星，白紅進，張利莉.苦豆子生物堿對乳草蝽的殺蟲活性[J].塔里木大學學報，2007（4）：11-13.

[13] 趙博光，吳如其，李小平.苦豆堿防治松材線蟲病的林間試驗[J].林業科學，1998（6）：113-116.

[14] 陳曉麗，郭玉海.氮磷鉀肥料對苦豆子產量和苦參堿含量的影響[J].中國農業大學學報，2013，18（1）：76-81.endprint