專利名稱：一種預(yù)防人參紅皮病的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中藥現(xiàn)代化領(lǐng)域，涉及一種預(yù)防人參紅皮病的方法。
背景技術(shù)：
人參紅皮病又稱水銹病，是人參栽培中常見的一種生理性病害，人參生長各年生均可發(fā)生，I 3年生較輕，4 6年生逐年加重。發(fā)病時參根表皮局部或全部變成紅褐色，形狀不規(guī)則、大小不等，參根表皮粗糙縱裂，變厚變硬，嚴重時病根枯死。嚴重的地塊發(fā)病率可達90%以上，嚴重影響人參的質(zhì)量和產(chǎn)量。目前認為人參紅皮病的發(fā)生原因主要有以下幾點。I、施用有機肥料或生理酸性肥料以后，土壤中的大部分氮素經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化為硝酸根，酸根離子攜帶膠體上的鹽基離子(Ca、Mg、K)隨灌溉水由表層向下層土壤移動，使耕層土壤H+濃度升高，pH值下降，土壤被酸化。此外，參根生長過程中吸收了大量的Ca、Mg，也可以增加土壤酸性，酸性的增強又提高了鐵的活性。我們對栽參土壤pH變化的測定結(jié)果表明，隨栽參年限的增加，土壤pH值都有不同程度下降，栽參3年后土壤pH值一般可下降I 2個單位。土壤中鐵的溶解度受pH值影響很大，PH值降低以后，活化了土壤中的鐵，提高了鐵的有效性，并導致土壤水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)破壞，土壤板結(jié)，通氣性差，不利于人參的生長發(fā)育。對6年生人參表皮鐵含量的測定結(jié)果表明，隨參根中鐵含量的增加，發(fā)病率顯著增加。趙日豐和李曉明通過對人參紅皮成份的分析(人參根紅皮膜形成的研究.中國林副特產(chǎn).1998，第3期)，證明紅皮中鐵、鋁含量明顯高于健康參參皮，從而得出結(jié)論，紅皮的形成與鐵、鋁元素有關(guān)；他們又用不同濃度鐵、 錳、鋁溶液培養(yǎng)人參，證明只有鐵溶液能使參根表皮變紅。2、也有研究認為，當栽參土壤表層經(jīng)常處于周期性滯水狀態(tài)時，土壤干濕交替可以影響大氣中的氧向土壤中擴散，使土壤經(jīng)常處于厭氧狀態(tài)。當土壤水分大、通氣性差時， 氧化還原電位(Eh)降低，土壤處于還原狀態(tài)，促進了 Fe3++e —Fe2+的轉(zhuǎn)化，增加了活性Fe2+ 的形成。隨著根系吸收水分，或土壤水的移動，水溶態(tài)Fe2+向參根表面聚集后沉淀，并氧化成Fe3+，呈凝膠狀薄膜覆蓋在參根表面，在參根周皮木栓層固定、氧化沉積，使參根周皮變紅，隨后的病理變化過程又使顏色逐漸加深。目前防治人參紅皮病的方法主要有選擇排水良好的土壤；適時整地，早春刨地起壟，經(jīng)伏天高溫日曬，改善土壤通透性，降低土壤含水量，加速還原物質(zhì)的氧化；用隔年土，使耕翻土壤經(jīng)過一冬一夏的休閑，促進土壤熟化；深翻土，黑土拌黃土，改造土體構(gòu)型， 把黑土層下的活黃土翻上來，摻入黑土中，增厚活土層，改善土壤機械組成，提高土壤透水性能；高作床，清溝排澇，控制土壤水分，增強通氣透水性能；采用含銅(或鋅)藥液浸沾人參苗根部，在參根表面鍍上銅離子(或鋅離子)，阻止鐵離子在人參根上的氧化沉積。上述方法存在的缺點是適宜的土壤水分條件難以選擇，降雨和土壤水分移動等自然條件難以控制，因此防治效果不理想；土壤改良勞動強度大，生產(chǎn)成本高，因此在生產(chǎn)上很難實施；采用含有銅鹽或鋅鹽等藥液浸沾人參苗根部的方法，因為他們都是水溶性的， 即使添加粘著劑、緩釋劑和成膜劑也不能阻止鐵離子在人參根上的氧化沉積，如果濃度過高還會阻止其它營養(yǎng)元素的吸收。
我們研究認為，施用堿性肥料，提高土壤的pH，使土壤具有較強的緩沖能力，降低鐵的有效性，是預(yù)防人參紅皮病的有效措施。本發(fā)明通過施用白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉等堿性肥料調(diào)控土壤PH，達到了降低人參紅皮病發(fā)病率的目的，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種預(yù)防人參紅皮病的方法，用于預(yù)防人參生長過程中發(fā)生紅皮病，降低發(fā)生率，同時克服了現(xiàn)有技術(shù)效果不理想及在生產(chǎn)上難以實施的問題。我們經(jīng)過多年的試驗認為，人參紅皮病主要是由于栽參土壤的酸環(huán)境有利于鐵的活化，增加了有效鐵的供給，使Fe2+氧化成Fe3+，并呈凝膠狀薄膜覆蓋在參根表面，在參根周皮木栓層固定，再經(jīng)氧化沉積，使參根周皮變紅所致。本發(fā)明通過施用白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉等堿性肥料調(diào)控土壤pH，達到了預(yù)防人參紅皮病的目的，降低了紅皮病的發(fā)生率，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。檢索表明， 目前尚未發(fā)現(xiàn)有應(yīng)用該項技術(shù)預(yù)防人參紅皮病的相關(guān)報道。本發(fā)明所用原料均為人參栽培中允許使用的，原料市場有售。本發(fā)明中各組分的作用I、白云石粉。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用的石灰種類有生石灰(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，降低鐵的有效性，減輕或消除 Fe2+過量引起的毒害，但不同石灰種類因所含成分和組分比例不同，其效果也不盡相同。石灰水的主要成分是Ca(OH)2，屬強堿性，所以施用生石灰和熟石灰易造成土壤pH跳躍式增加，使磷、錳、鋅、銅、硼等元素轉(zhuǎn)化成難溶性化合物，然后被土壤固定，不利于作物吸收。此外，我們在試驗中還發(fā)現(xiàn)，如果石灰或熟石灰用量較大、施用不均勻或與參苗接觸，會引起燒苗和爛根。但施用礦物類石灰就不會出現(xiàn)這種情況，而且后效較長。本發(fā)明中使用的是白云石粉(碳酸鈣鎂CaMg [CO3] 2)，含氧化鎂21. O %，氧化鈣31. O %，農(nóng)業(yè)上主要用于調(diào)整酸性土壤的pH值，目前施用白云石粉已成為改良酸性土壤的一項重要措施。白云石粉除具有降低土壤酸度的功效外，還可以改良土壤物理、化學和生物性質(zhì)，補充Ca、Mg營養(yǎng)，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的生物活性和養(yǎng)分循環(huán)能力，從而改善根系生長環(huán)境，促進根系生長和養(yǎng)分吸收，使其更適宜于植物生長，是一種較好土壤改良劑。2、草木灰。草木灰是草灰和木灰的合成物，是雜草、秸桿、灌木和薪材燃燒后的廢棄物，也是農(nóng)村廣泛使用的一種農(nóng)家肥。草木灰的主要成分是碳酸鉀，屬于質(zhì)地疏松的速效性鉀肥，一般含有效鉀5.0% 15.0%的，還含有鈣、鎂、硫、磷等元素。碳酸鉀是強堿弱酸鹽，在水中發(fā)生水解產(chǎn)生OH-離子，其溶液顯堿性，所以施用草木灰可以中和土壤中的酸， 調(diào)節(jié)土壤酸堿度。草木灰是含鉀、鈣、磷較豐富的一種有機肥料，鉀在植物體內(nèi)能促進氮素代謝及糖類的合成與運輸，可促使植株生長健壯，增強其抗病蟲與自然災(zāi)害的能力，此外還具有提高植物抗旱能力的作用，鈣和磷也是植物生長的必需元素。3、鈣鎂磷肥。鈣鎂磷肥是一種以磷為主，同時含有鈣、鎂、硅等成分的多營養(yǎng)元素復(fù)合肥料，微堿性。在酸性土壤上施用，能夠調(diào)節(jié)土壤酸性，維持土壤pH值平衡，因此也是一種很好的土壤改良劑。鈣鎂磷肥除了可以調(diào)節(jié)土壤酸性，同時也是一種多元素復(fù)合肥料，對人參生長有一定的促進作用。例如，磷是植物的三大營養(yǎng)元素之一，是一切生物所必需的營養(yǎng)元素，是構(gòu)成核蛋白磷脂和植素等不可缺少的組分，它參與糖類和淀粉的合成與代謝，可以促進植物更有效地從土壤中吸收養(yǎng)分和水分，同時還可以增強作物的抗旱和耐寒性，促進生長發(fā)育，提高產(chǎn)量；硅可以使細胞壁增厚，莖桿粗狀，增強抵抗能力；鎂是葉綠素的主要成分；鈣是細胞壁的組分之一，對質(zhì)膜的形成、酶的活化有良好作用，還可以促使植物對養(yǎng)分的吸收，提高抗凍、抗早能力。CaO除了改良土壤酸性以外，還可以促使土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，提高土壤肥力，同時具有控制重金屬污染土壤的作用；鈣鎂磷肥還含有硼、錳、銅、鉬、鋅等微量元素，它們都有利于植物生長，而且無任何毒副作用。本發(fā)明中使用的鈣鎂磷肥含五氧化二磷(P2O5) 20. 0%，氧化鈣(CaO) 24. 5%，氧化鎂(MgO) 12. 7%，二氧化硅(SiO2) 29.2%。4、硝酸鈉。硝酸鈉(NaNO3)含氮(N) 15. O % 16. O %,含鈉(Na) 26. O %。硝酸鈉施入土壤后，能夠迅速溶解，解離成鈉離子和硝酸根離子，硝酸根離子被植物吸收利用，從根膠體上代換的碳酸根離子與鈉離子結(jié)合成碳酸鈉，碳酸鈉水解后產(chǎn)生氫氧根離子，可以提高土壤堿性，是一種生理堿性肥料，適用于酸性土壤，特別適用于根莖類作物。硝酸鈉在我國北方黑土、白漿土等偏酸性土攘上施用，增產(chǎn)效果顯著。本發(fā)明中用于預(yù)防人參紅皮病的土壤改良劑的制備方法，其特征是，按重量份數(shù)由以下原料制成
白云石粉100 300 草木灰200 500 鈣鎂磷肥20 60 硝酸鈉IO 30。施用方法將白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉計量。按上述物料的I 3倍量取植物稻桿，含水量15. O 20. 0%,切成Icm長段,然后粉碎。粉碎的植物稻桿有較強的吸附性和緩釋作用，與白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉混合后，可以作為上述物料的載體，除方便施用外，還可以維持其長期有效性。將上述物料混合均勻，制成土壤改良劑，整地時撒在參床土壤表面，用量為O. 5 3. Okg · m_2，施用后翻耕，使其與30cm深參床土壤混合均勻，然后栽參。本發(fā)明的試驗效果試驗于2007年在吉林農(nóng)業(yè)大學輝南和白山試驗基地進行，2006年兩地塊人參紅皮病發(fā)生率分別為51. 4%和47. 8%，供試人參品種為“福興I號”。I材料與方法I)供試土壤供試土壤為白衆(zhòng)土，輝南基地土壤農(nóng)化性狀有機質(zhì)8. 36g · kg_\全氮
3.14g .kg-1,全磷 3. 38g .kg-1,全鉀 18. 5g ·kg' 堿解氮 161. 2mg ·kg' 速效磷 19. 7mg .kg-1, 速效鉀363. 7mg · kg'有效鐵含量53. 2mg · kg-1, pH6. I。撫松基地土壤農(nóng)化性狀有機質(zhì) 7. 18g · kg-1,全氮 2. 94g · kg-1,全磷 2. 21g · kg-1,全鉀 17. 9g · kg'堿解氮 185. 4mg · kg-1,速效磷 17. 8mg · kg_\ 速效鉀 320. 5mg · kg_S 有效鐵含量 61. 8mg · kg_S pH5. 8。2)試驗材料鈣鎂磷肥含P2O5 20. O %、CaO 5.0%, MgO 13. O SiO2 30.0 %，草木灰含 Κ208· 13%,P2O5 2. 76%,CaO 6. 47%,白云石粉(CaMg[CO3J2)由江西上高月亮山礦產(chǎn)品開發(fā)有限公司生產(chǎn)，含MgO 21%, CaO 31%，；玉米秸桿，含水量18.0%，切成Icm長段，然后粉碎。3)試驗處理及方法試驗處理試驗設(shè)2個處理。a.不施用土壤改良劑(CK)，b. 土壤改良劑為
2.Okg · m_2，3次重復(fù)，小區(qū)面積10m2，隨機排列。試驗方法取白云石粉200重量份、草木灰300重量份、鈣鎂磷肥40重量份、硝酸鈉20重量份，粉碎的植物秸桿1000重量份。即取白云石粉200Kg、草木灰300Kg、鈣鎂磷肥40Kg、硝酸鈉20Kg和粉碎的植物秸桿lOOOKg，混合均勻，制成土壤改良劑。將土壤改良劑于2007年春整地時撒在參床土壤表面，施用后翻耕，使其與30cm深參床土壤混合均勻， 10月21日移栽，2010年9月17日收獲。分析方法取樣于2008、2009和2010年6月15日進行，土壤pH(H2O)用電位法測定，土壤有效Fe用DTPA浸提法。2010年9月17日調(diào)查紅皮病發(fā)生率，以參根表皮10%以上變成紅褐色為發(fā)生紅皮病。試驗采用“二、二”栽培制，即用2年苗移栽2年。試驗地坡度21°，耕翻深度30cm， 斜栽式。參床寬165cm，高30cm，行距20cm，株距8cm，其它按參田正常管理進行。2、試驗結(jié)果I)施用土壤改良劑對土壤pH的影響試驗結(jié)果表明(表I)，施用土壤改良劑，能夠提高土壤pH，輝南基地和白山基地分別升高了 O. 5和O. 6個單位；收獲后土壤pH有所降低，較初始值分別下降了 O. 8和O. 7個單位，但仍可以保持較高的PH，說明施用土壤改良劑有顯著的降酸作用，可以有效抵抗土壤酸化，并且可以維持較長時間；不施用土壤改良劑的處理，土壤PH值隨栽參時間的延長而下降，人參收獲后土壤PH顯著降低，輝南基地和白山基地分別降低了 I. 9和2. O個單位，說明栽參土壤在不進行改良的情況下酸化嚴重。有研究表明，人參能夠在土壤的pH值5. O
7.O的范圍內(nèi)正常生長，本發(fā)明的試驗結(jié)果說明，將白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉與植物秸桿混合制成土壤改良劑施用，能夠提高土壤PH，降酸作用顯著，可以保持較為穩(wěn)定的土壤PH，使人參生長處于正常的pH值范圍內(nèi)。表I施用土壤改良劑對土壤pH的影響
權(quán)利要求
1.一種預(yù)防人參紅皮病的方法，其特征在于按重量份數(shù)取白云石粉100 300重量份、草木灰200 500重量份、鈣鎂磷肥20 60重量份、硝酸鈉10 30重量份，按上述物料的I 3倍量取植物秸桿，含水量15. O 20. 0%，切成Icm長段，粉碎后與白云石粉、草木灰、鈣鎂磷肥和硝酸鈉混合均勻，制成土壤改良劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)防人參紅皮病的方法，其特征在于是將土壤改良劑于整地時撒在參床土壤表面，用量為O. 5 3. Okg ·πΓ2，施用后翻耕，使其與30cm深參床土壤混合均勻，然后栽參。
全文摘要
一種預(yù)防人參紅皮病的方法，屬于中藥現(xiàn)代化領(lǐng)域。本發(fā)明解決了應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)，防治人參紅皮病效果不理想的缺點，達到了預(yù)防人參紅皮病的目的，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺點。本發(fā)明是按重量份數(shù)取白云石粉100～300重量份、草木灰200～500重量份、鈣鎂磷肥20～60重量份、硝酸鈉10～30重量份，按上述物料的1～3倍量取植物秸桿，含水量15.0～20.0％，切成1cm長段，粉碎后與上述物料混合均勻，制成土壤改良劑，整地時撒在參床土壤表面，用量為0.5～3.0kg·m-2，施用后翻耕，使其與30cm深參床土壤混合均勻，然后栽參。本發(fā)明用于人參栽培中，可降低紅皮病的發(fā)病率，提高人參質(zhì)量和產(chǎn)量。
文檔編號A01G1/00GK102585837SQ20121000934
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月13日
發(fā)明者楊利民, 裴凱, 趙宇龍, 趙英 申請人:吉林農(nóng)業(yè)大學