CN102585837A - 一种预防人参红皮病的方法 - Google Patents

Abstract

一种预防人参红皮病的方法，属于中药现代化领域。本发明解决了应用现有技术，防治人参红皮病效果不理想的缺点，达到了预防人参红皮病的目的，克服了现有技术的缺点。本发明是按重量份数取白云石粉100～300重量份、草木灰200～500重量份、钙镁磷肥20～60重量份、硝酸钠10～30重量份，按上述物料的1～3倍量取植物秸杆，含水量15.0～20.0％，切成1cm长段，粉碎后与上述物料混合均匀，制成土壤改良剂，整地时撒在参床土壤表面，用量为0.5～3.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。本发明用于人参栽培中，可降低红皮病的发病率，提高人参质量和产量。

Description

一种预防人参红皮病的方法

技术领域：

本发明属于中药现代化领域，涉及一种预防人参红皮病的方法。

背景技术：人参红皮病又称水锈病，是人参栽培中常见的一种生理性病害，人参生长各年生均可发生，1～3年生较轻，4～6年生逐年加重。发病时参根表皮局部或全部变成红褐色，形状不规则、大小不等，参根表皮粗糙纵裂，变厚变硬，严重时病根枯死。严重的地块发病率可达90％以上，严重影响人参的质量和产量。

目前认为人参红皮病的发生原因主要有以下几点。

1、施用有机肥料或生理酸性肥料以后，土壤中的大部分氮素经微生物转化为硝酸根，酸根离子携带胶体上的盐基离子(Ca、Mg、K)随灌溉水由表层向下层土壤移动，使耕层土壤H+浓度升高，pH值下降，土壤被酸化。此外，参根生长过程中吸收了大量的Ca、Mg，也可以增加土壤酸性，酸性的增强又提高了铁的活性。

我们对栽参土壤pH变化的测定结果表明，随栽参年限的增加，土壤pH值都有不同程度下降，栽参3年后土壤pH值一般可下降1～2个单位。土壤中铁的溶解度受pH值影响很大，pH值降低以后，活化了土壤中的铁，提高了铁的有效性，并导致土壤水稳性团粒结构破坏，土壤板结，通气性差，不利于人参的生长发育。对6年生人参表皮铁含量的测定结果表明，随参根中铁含量的增加，发病率显著增加。赵日丰和李晓明通过对人参红皮成份的分析(人参根红皮膜形成的研究.中国林副特产.1998，第3期)，证明红皮中铁、铝含量明显高于健康参参皮，从而得出结论，红皮的形成与铁、铝元素有关；他们又用不同浓度铁、锰、铝溶液培养人参，证明只有铁溶液能使参根表皮变红。

2、也有研究认为，当栽参土壤表层经常处于周期性滞水状态时，土壤干湿交替可以影响大气中的氧向土壤中扩散，使土壤经常处于厌氧状态。当土壤水分大、通气性差时，氧化还原电位(Eh)降低，土壤处于还原状态，促进了Fe³⁺+e→Fe²⁺的转化，增加了活性Fe²⁺的形成。随着根系吸收水分，或土壤水的移动，水溶态Fe²⁺向参根表面聚集后沉淀，并氧化成Fe³⁺，呈凝胶状薄膜覆盖在参根表面，在参根周皮木栓层固定、氧化沉积，使参根周皮变红，随后的病理变化过程又使颜色逐渐加深。

目前防治人参红皮病的方法主要有：选择排水良好的土壤；适时整地，早春刨地起垄，经伏天高温日晒，改善土壤通透性，降低土壤含水量，加速还原物质的氧化；用隔年土，使耕翻土壤经过一冬一夏的休闲，促进土壤熟化；深翻土，黑土拌黄土，改造土体构型，把黑土层下的活黄土翻上来，掺入黑土中，增厚活土层，改善土壤机械组成，提高土壤透水性能；高作床，清沟排涝，控制土壤水分，增强通气透水性能；采用含铜(或锌)药液浸沾人参苗根部，在参根表面镀上铜离子(或锌离子)，阻止铁离子在人参根上的氧化沉积。

上述方法存在的缺点是：适宜的土壤水分条件难以选择，降雨和土壤水分移动等自然条件难以控制，因此防治效果不理想；土壤改良劳动强度大，生产成本高，因此在生产上很难实施；采用含有铜盐或锌盐等药液浸沾人参苗根部的方法，因为他们都是水溶性的，即使添加粘着剂、缓释剂和成膜剂也不能阻止铁离子在人参根上的氧化沉积，如果浓度过高还会阻止其它营养元素的吸收。

我们研究认为，施用碱性肥料，提高土壤的pH，使土壤具有较强的缓冲能力，降低铁的有效性，是预防人参红皮病的有效措施。本发明通过施用白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠等碱性肥料调控土壤pH，达到了降低人参红皮病发病率的目的，克服了现有技术的缺点。

发明内容：

本发明目的是提供一种预防人参红皮病的方法，用于预防人参生长过程中发生红皮病，降低发生率，同时克服了现有技术效果不理想及在生产上难以实施的问题。

我们经过多年的试验认为，人参红皮病主要是由于栽参土壤的酸环境有利于铁的活化，增加了有效铁的供给，使Fe²⁺氧化成Fe³⁺，并呈凝胶状薄膜覆盖在参根表面，在参根周皮木栓层固定，再经氧化沉积，使参根周皮变红所致。

本发明通过施用白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠等碱性肥料调控土壤pH，达到了预防人参红皮病的目的，降低了红皮病的发生率，克服了现有技术的缺点。检索表明，目前尚未发现有应用该项技术预防人参红皮病的相关报道。本发明所用原料均为人参栽培中允许使用的，原料市场有售。

本发明中各组分的作用：

1、白云石粉。目前农业生产上常用的石灰种类有生石灰(CaO)、熟石灰(Ca(OH)₂)、石灰石和方解石粉(CaCO₃)、以及白云石粉(CaMg[CO₃]₂)等。

施用石灰可以有效抵抗土壤酸化，提高土壤pH值，降低铁的有效性，减轻或消除Fe²⁺过量引起的毒害，但不同石灰种类因所含成分和组分比例不同，其效果也不尽相同。石灰水的主要成分是Ca(OH)₂，属强碱性，所以施用生石灰和熟石灰易造成土壤pH跳跃式增加，使磷、锰、锌、铜、硼等元素转化成难溶性化合物，然后被土壤固定，不利于作物吸收。此外，我们在试验中还发现，如果石灰或熟石灰用量较大、施用不均匀或与参苗接触，会引起烧苗和烂根。但施用矿物类石灰就不会出现这种情况，而且后效较长。本发明中使用的是白云石粉(碳酸钙镁CaMg[CO₃]₂)，含氧化镁21.0％，氧化钙31.0％，农业上主要用于调整酸性土壤的pH值，目前施用白云石粉已成为改良酸性土壤的一项重要措施。白云石粉除具有降低土壤酸度的功效外，还可以改良土壤物理、化学和生物性质，补充Ca、Mg营养，改善土壤结构，提高土壤的生物活性和养分循环能力，从而改善根系生长环境，促进根系生长和养分吸收，使其更适宜于植物生长，是一种较好土壤改良剂。

2、草木灰。草木灰是草灰和木灰的合成物，是杂草、秸秆、灌木和薪材燃烧后的废弃物，也是农村广泛使用的一种农家肥。草木灰的主要成分是碳酸钾，属于质地疏松的速效性钾肥，一般含有效钾5.0％～15.0％的，还含有钙、镁、硫、磷等元素。碳酸钾是强碱弱酸盐，在水中发生水解产生OH-离子，其溶液显碱性，所以施用草木灰可以中和土壤中的酸，调节土壤酸碱度。

草木灰是含钾、钙、磷较丰富的一种有机肥料，钾在植物体内能促进氮素代谢及糖类的合成与运输，可促使植株生长健壮，增强其抗病虫与自然灾害的能力，此外还具有提高植物抗旱能力的作用，钙和磷也是植物生长的必需元素。

3、钙镁磷肥。钙镁磷肥是一种以磷为主，同时含有钙、镁、硅等成分的多营养元素复合肥料，微碱性。在酸性土壤上施用，能够调节土壤酸性，维持土壤pH值平衡，因此也是一种很好的土壤改良剂。

钙镁磷肥除了可以调节土壤酸性，同时也是一种多元素复合肥料，对人参生长有一定的促进作用。例如，磷是植物的三大营养元素之一，是一切生物所必需的营养元素，是构成核蛋白磷脂和植素等不可缺少的组分，它参与糖类和淀粉的合成与代谢，可以促进植物更有效地从土壤中吸收养分和水分，同时还可以增强作物的抗旱和耐寒性，促进生长发育，提高产量；硅可以使细胞壁增厚，茎杆粗状，增强抵抗能力；镁是叶绿素的主要成分；钙是细胞壁的组分之一，对质膜的形成、酶的活化有良好作用，还可以促使植物对养分的吸收，提高抗冻、抗早能力。CaO除了改良土壤酸性以外，还可以促使土壤团粒结构的形成，提高土壤肥力，同时具有控制重金属污染土壤的作用；钙镁磷肥还含有硼、锰、铜、铂、锌等微量元素，它们都有利于植物生长，而且无任何毒副作用。本发明中使用的钙镁磷肥含五氧化二磷(P₂O₅)20.0％，氧化钙(CaO)24.5％，氧化镁(MgO)12.7％，二氧化硅(SiO₂)29.2％。

4、硝酸钠。硝酸钠(NaNO₃)含氮(N)15.0％～16.0％，含钠(Na)26.0％。硝酸钠施入土壤后，能够迅速溶解，解离成钠离子和硝酸根离子，硝酸根离子被植物吸收利用，从根胶体上代换的碳酸根离子与钠离子结合成碳酸钠，碳酸钠水解后产生氢氧根离子，可以提高土壤碱性，是一种生理碱性肥料，适用于酸性土壤，特别适用于根茎类作物。硝酸钠在我国北方黑土、白浆土等偏酸性土攘上施用，增产效果显著。

本发明中用于预防人参红皮病的土壤改良剂的制备方法，其特征是，按重量份数由以下原料制成：

施用方法：将白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠计量。按上述物料的1～3倍量取植物秸杆，含水量15.0～20.0％，切成1cm长段，然后粉碎。粉碎的植物秸杆有较强的吸附性和缓释作用，与白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠混合后，可以作为上述物料的载体，除方便施用外，还可以维持其长期有效性。将上述物料混合均匀，制成土壤改良剂，整地时撒在参床土壤表面，用量为0.5～3.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

本发明的试验效果：

试验于2007年在吉林农业大学辉南和白山试验基地进行，2006年两地块人参红皮病发生率分别为51.4％和47.8％，供试人参品种为“福兴1号”。

1材料与方法

1)供试土壤

供试土壤为白浆土，辉南基地土壤农化性状：有机质8.36g·kg^-1，全氮3.14g·kg^-1，全磷3.38g·kg^-1，全钾18.5g·kg^-1，碱解氮161.2mg·kg^-1，速效磷19.7mg·kg^-1，速效钾363.7mg·kg^-1，有效铁含量53.2mg·kg^-1，pH6.1。抚松基地土壤农化性状：有机质7.18g·kg^-1，全氮2.94g·kg^-1，全磷2.21g·kg^-1，全钾17.9g·kg^-1，碱解氮185.4mg·kg^-1，速效磷17.8mg·kg^-1，速效钾320.5mg·kg^-1，有效铁含量61.8mg·kg^-1，pH5.8。

2)试验材料

钙镁磷肥含P₂O₅ 20.0％、CaO 5.0％、MgO 13.0％、SiO₂ 30.0％，草木灰含K₂O8.13％、P₂O₅ 2.76％、CaO 6.47％，白云石粉(CaMg[CO₃]₂)由江西上高月亮山矿产品开发有限公司生产，含MgO 21％，CaO 31％，；玉米秸杆，含水量18.0％，切成1cm长段，然后粉碎。

3)试验处理及方法

试验处理：试验设2个处理。a.不施用土壤改良剂(CK)，b.土壤改良剂为2.0kg·m^-2，3次重复，小区面积10m²，随机排列。

试验方法：取白云石粉200重量份、草木灰300重量份、钙镁磷肥40重量份、硝酸钠20重量份，粉碎的植物秸秆1000重量份。即：取白云石粉200Kg、草木灰300Kg、钙镁磷肥40Kg、硝酸钠20Kg和粉碎的植物秸秆1000Kg，混合均匀，制成土壤改良剂。将土壤改良剂于2007年春整地时撒在参床土壤表面，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，10月21日移栽，2010年9月17日收获。

分析方法：取样于2008、2009和2010年6月15日进行，土壤pH(H₂O)用电位法测定，土壤有效Fe用DTPA浸提法。2010年9月17日调查红皮病发生率，以参根表皮10％以上变成红褐色为发生红皮病。

试验采用“二、二”栽培制，即用2年苗移栽2年。试验地坡度21°，耕翻深度30cm，斜栽式。参床宽165cm，高30cm，行距20cm，株距8cm，其它按参田正常管理进行。

2、试验结果

1)施用土壤改良剂对土壤pH的影响

试验结果表明(表1)，施用土壤改良剂，能够提高土壤pH，辉南基地和白山基地分别升高了0.5和0.6个单位；收获后土壤pH有所降低，较初始值分别下降了0.8和0.7个单位，但仍可以保持较高的pH，说明施用土壤改良剂有显著的降酸作用，可以有效抵抗土壤酸化，并且可以维持较长时间；不施用土壤改良剂的处理，土壤pH值随栽参时间的延长而下降，人参收获后土壤pH显著降低，辉南基地和白山基地分别降低了1.9和2.0个单位，说明栽参土壤在不进行改良的情况下酸化严重。有研究表明，人参能够在土壤的pH值5.0～7.0的范围内正常生长，本发明的试验结果说明，将白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠与植物秸秆混合制成土壤改良剂施用，能够提高土壤pH，降酸作用显著，可以保持较为稳定的土壤pH，使人参生长处于正常的pH值范围内。

表1施用土壤改良剂对土壤pH的影响

注：与对照组比较，^**P＜0.01

2)施用土壤改良剂对土壤有效铁含量的影响

由表2可见，施用土壤改良剂的处理土壤有效铁含量显著低于对照，辉南基地分别为47.2mg·kg^-1、57.1mg·kg^-1和68.3mg·kg^-1，白山基地分别为53.2mg·kg^-1、64.1mg·kg^-1和77.4mg·kg^-1，与对照比较差异达极显著水平，其变化规律较为一致。说明随栽参年限的增加，土壤中铁的有效性明显提高，施用土壤改良剂以后土壤中铁的有效性处于较低水平，这是由于pH值高的土壤含有较多的氢氧根离子，与土壤中的铁生成了难溶的氢氧化铁，从而降低了铁的有效性；此外，铁与土壤中的碳酸根生成难溶性碳酸盐，也可以降低铁的有效性；土壤中铁的有效性随pH升高而降低，呈负相关趋势。

表2施用土壤改良剂对土壤有效铁含量的影响

注：与对照组比较，^**P＜0.01

3)施用土壤改良剂对人参红皮病发生率的影响

试验结果表明(表3、4)，栽参时施用土壤改良剂，红皮病发病率显著降低，辉南基地2008～2010年与对照比较分别下降了0.5、20.5和34.0个百分点，白山基地2008～2010年与对照比较分别下降了1.0、21.0和35.5个百分点，差异显著。说明施用土壤改良剂，提高了土壤pH，可以减轻红皮病的发生。参照表1和表2还可以看出，红皮病发病率与土壤酸化程度呈正相关趋势，随栽参年限的增加，土壤pH值下降，栽参土壤酸化，铁的有效性提高，红皮病发病率逐年增加。

表3施用土壤改良剂对人参红皮病发生率的影响(辉南基地)

注：各处理调查株数均为200株；与对照组比较，^*P＜0.05，^**P＜0.01

表4施用土壤改良剂对人参红皮病发生率的影响(白山基地)

注：各处理调查株数均为200株；与对照组比较，^*P＜0.05，^**P＜0.01

4)施用土壤改良剂对人参存苗率和产量的影响

试验结果表明(表5)，施用土壤改良剂的处理人参存苗率高于对照，人参产量分别较对照增加18.4％和19.4％。

表5施用土壤改良剂对人参存苗率和产量的影响

注：与对照组比较，^**P＜0.01

3、结论

将白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠与植物秸秆混合制成土壤改良剂施用，能够提高土壤pH，降酸作用显著，人参生长处于正常pH值范围内；施用土壤改良剂以后土壤中铁的有效性显著降低，红皮病发生率减轻，发病率与土壤酸化程度呈正相关趋势；施用土壤改良剂的处理人参存苗率高于对照，人参产量分别较对照增加18.4％和19.4％。

具体实施方式：

按重量份数取白云石粉100～300重量份、草木灰200～500重量份、钙镁磷肥20～60重量份、硝酸钠10～30重量份；按上述物料的1～3倍量取植物秸杆，含水量15.0～20.0％，切成1cm长段，粉碎后与白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠混合均匀，制成土壤改良剂，整地时撒在参床土壤表面，用量为0.5～3.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

实施例：称取白云石粉200Kg、草木灰300Kg、钙镁磷肥40Kg、硝酸钠20Kg和粉碎的玉米秸秆1000Kg，玉米秸杆含水量18.0％，切成1cm长段，然后粉碎，将上述物料混合均匀，制成土壤改良剂。如果是秋栽，将土壤改良剂于当年春季整地时撒在参床土壤表面；如果是春栽，将土壤改良剂于头一年秋季整地时撒在参床土壤表面，用量为2.0kg·m^-2。施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。

以上实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。本领域技术人员依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上会有所改变，本说明书不应理解为对本发明的限制。

Claims (2)

1.一种预防人参红皮病的方法，其特征在于：按重量份数取白云石粉100～300重量份、草木灰200～500重量份、钙镁磷肥20～60重量份、硝酸钠10～30重量份，按上述物料的1～3倍量取植物秸杆，含水量15.0～20.0％，切成1cm长段，粉碎后与白云石粉、草木灰、钙镁磷肥和硝酸钠混合均匀，制成土壤改良剂。

2.根据权利要求1所述的一种预防人参红皮病的方法，其特征在于：是将土壤改良剂于整地时撒在参床土壤表面，用量为0.5～3.0kg·m^-2，施用后翻耕，使其与30cm深参床土壤混合均匀，然后栽参。