EM菌肥對黃瓜根際土壤酶活性的影響

劉思宇

摘 要： 為探討EM（effective microorganisms）菌肥對黃瓜根際土壤酶活性的影響，以旱黃瓜‘綠劍為試驗材料，對育苗土壤分別通過土壤表面噴施和均勻拌入2種方式施入EM菌肥，并在育苗期對黃瓜根際多種土壤酶活性進行測定。試驗結果表明：EM菌肥能夠不同程度的提高土壤酶活性，相同施用濃度下，均勻混入土壤的施用方式能夠更好地提高土壤酶活性，而相同施用方式下0.5%濃度的EM菌肥能夠更加有效地提高土壤酶活性。

關鍵詞： 黃瓜； 土壤酶活性； EM菌肥

Effects of EM fertilizer on rhizosphere soil enzyme activity in cucumber

LIU Siyu

（Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences， Harbin 150030， Heilongjiang， China）

Abstract： In order to study the effects of EM（effective microorganisms） fertilizer on rhizosphere soil enzyme activities of cucumber，the dry cucumber ‘Lüjian was used as material，the soil treated with EM fertilizer respectively by spraying EM to the soil surface and mixing well with EM，and the rhizosphere soil enzyme activities in cucumber seedling stage was measured. The results showed that EM fertilizer can improve soil enzyme activities in different degree，and soil enzyme activities can be better improved by mixing well with EM under same concentration，and EM of 0.5% concentration under same treatment can more effectively improve soil enzyme activities.

Key words： Cucumber； Soil enzyme activity ； EM fertilizers

土壤酶主要來源于微生物細胞、動物和植物殘體，在土壤有機質的降解過程中起到十分重要的作用[1]。但近年來由于設施農業迅速發展，棚室內生態環境復雜，土壤連作障礙嚴重，尤其在黃瓜生產中，往往一年多茬連作，使得棚室內土壤環境更加惡化，土壤酶活性降低[2]。因此在黃瓜棚室生產上需要一種能夠提高土壤酶活性、減輕連作障礙的制劑來改良棚室內土壤。

EM（Effective Microorganisms）即有效微生物群，是以光合細菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌為主的10個屬幾十種微生物復合培養而成的新型微生物活菌制劑。自20世紀80年代初研制成功以來，EM已在日本、美國、巴西、中國等60多個國家和地區成功推廣和應用[3]，主要包括葉面噴施EM液、土壤施用EM堆肥和土壤施用固體EM等技術。目前有關EM菌肥的研究主要集中在土壤養分和作物產量方面，關于作物苗期EM對土壤酶活性影響的研究較少。本試驗以黃瓜為材料，通過EM菌肥在黃瓜苗期的施用，研究其對黃瓜根際土壤酶活性的影響，旨在篩選出EM菌肥合理的使用方法及施用濃度，為今后在黃瓜生產上的應用提供參考。

1 材料與方法

試驗于2013—2014年在黑龍江省農業科學院園藝分院溫室內進行。試驗材料為‘綠劍旱黃瓜，由黑龍江省農業科學院園藝分院提供；EM菌為原液水劑，由黑龍江省農業科學院畜牧研究中心提供。

試驗于2月8日選擇同一年份、飽滿度均一的旱黃瓜種子于溫室內播種育苗，播種苗床土壤為V蔥蒜茬土∶V草炭土∶V腐熟雞糞∶V爐灰=4∶4∶1∶1，苗床土壤均勻混合后，分別用不同濃度的 EM菌肥溶液處理，以清水為對照（CK）。處理方法分為苗床表面噴施（處理P組）和均勻拌入土壤（處理B組）2種（見表1）。每個處理使用試劑量均為200 mL，設3次重復。苗床土壤處理后用地膜覆蓋，7 d后播種，每個重復播種100粒。出芽后到分苗前正常管理，分苗時用相同方法處理分苗所用的土壤。在植株2葉1心期時每隔5 d對黃瓜根際土壤酶活性進行測定，具體測定指標包括：脲酶采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定；過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法測定；轉化酶采用硫代硫酸鈉滴定法測定；過氧化物酶與多酚氧化酶采用鄰苯三酚比色法測定[4]。

表1 處理方法及代號

[苗床土壤噴施EM菌液＼&P; CK＼&P0.1;%＼&P0.3;%＼&P0.5;%＼&P0.7;%＼&苗床土壤拌入EM菌液＼&B; CK＼&B0.1;%＼&B0.3;%＼&B0.5;%＼&B0.7;%＼&]

2 結果與分析

2.1 EM菌肥對黃瓜根際土壤脲酶活性的動態影響

如表2所示，在黃瓜育苗過程中各組處理土壤中脲酶活性的動態變化規律相似，脲酶活性以黃瓜定植前的生長旺盛期最高，此時處理P0.5%、B0.3%和B0.5%脲酶活性較高，其中P0.5%處理比最低的BCK脲酶活性提高了41.84%，并高于處理B0.3%和B0.5%，但3者差異不顯著；各處理組均顯著高于BCK和B0.7%。

[注] 不同小寫字母表示0.05水平的差異顯著性，后同。

2.2 EM菌肥對黃瓜根際土壤過氧化氫酶活性的動態影響

如表3所示，各處理土壤過氧化氫酶活性隨著黃瓜生長發育逐漸增強，總體趨勢來看，處理B0.5%、B0.7%、B0.1%過氧化氫酶活性較高，B0.5%處理在黃瓜定植前過氧化氫酶活性高于B0.7%、B0.1%，但差異不顯著，其他各組之間差異不顯著，但均顯著高于PCK。26 d時B0.5% 、B0.7%、B0.1%處理的過氧化氫酶含量分別比PCK提高60.77%、49.32%和46.46%。

2.3 EM菌肥對黃瓜根際土壤轉化酶活性的動態影響

如表4所示，隨著施入的EM濃度的提高，黃瓜定植前各時期轉化酶活性的動態變化規律相似，大多出現逐漸增加的趨勢。其中0.5%濃度的EM無論是表面噴施和均勻拌入2種方式均能夠顯著提高土壤轉化酶活性；B0.7%處理下的轉化酶活性也顯著高于其他各組。以上3個處理之間差異不顯著，但顯著高于處理P0.3%、P0.7%、B0.1%和 B0.3%，而這4組則顯著高于P0.1%和2個對照組BCK與 PCK。其中26 d時B0.5%高于BCK 170.81%，P0.5%高于PCK 244.21%。

2.4 EM菌肥對黃瓜根際土壤過氧化物酶活性的動態影響

表5表明，施入不同濃度的EM對土壤中過氧化物酶活性有不同程度的提高，同時各處理植株剛分苗時酶活性在EM的作用下逐漸升高，隨著生育期的延長過氧化物酶活性逐漸降低。從整體的變化趨勢中可觀察到B0.5%、B0.7%與P0.5%處理的土壤中過氧化物酶的活性明顯高于其他各組，而其他各組除P0.1%、P0.3% 外均顯著高于對照。其中，在分苗后21 d時這3個處理下的過氧化物酶活性達到最大值，分別較BCK提高156.90%、151.72%與140.52%。

2.5 EM菌肥對黃瓜根際土壤多酚氧化酶活性的動態影響

表6表明，從分苗到定植前，黃瓜土壤多酚氧化酶活性呈現逐漸升高的趨勢，而且不同濃度的土壤多酚氧化酶活性均在定植前達到最大；同時高濃度的EM能夠提高土壤中多酚氧化酶的活性，并且在相同EM濃度下，均勻拌入比噴施的方式更能提高多酚氧化酶活性，其中26 d時B0.5% 高于B0.7%，B0.7%則顯著高于P0.5%、P0.3%、P0.7%，P0.5%、P0.3%、P0.7%則顯著高于其他各組，而以上各組均顯著高于對照。

3 討論與結論

土壤酶系統是土壤中生理活性最強的部分，在作物不同生育期內，它的活性強度是不同的。土壤脲酶是決定土壤中氮轉化的關鍵酶，其活性高低反映了各種生化過程的方向和強度，能夠促進土壤中含氮有機化合物尿素分子酰胺肽鍵的水解，生成的氨是植物氮素營養來源之一 [5]；土壤過氧化氫酶能夠促進對生物體有毒害作用的過氧化物的分解，從而避免了過氧化物在生物體內積累而對機體造成傷害[6]；土壤轉化酶的活性與土壤中腐殖質、水溶性有機物和粘粒的含量以及微生物的數量及其活動成正相關，隨著土壤熟化程度的提高，轉化酶的活性亦增強；土壤多酚氧化酶參加腐殖質組分中芳香族有機化合物的轉化，多酚氧化酶活性與土壤腐殖質的腐殖化程度成負相關，因此測定土壤多酚氧化酶活性，能夠在一定程度上了解土壤腐殖化進程；因此土壤酶活性可以作為衡量土壤肥力水平的指標[7]，土壤中的微生物參與土壤的物質循環和能量循環，而土壤酶參與土壤中許多重要的生物化學反應和物質循環，二者一起推動著土壤的代謝過程[8-9]。本試驗表明土壤經過EM菌肥的處理，改善了土壤的微生物環境，使得土壤微生物數量增加，并通過微生物的積累、轉化作用提高了土壤酶的活性。同時EM提供了大量營養，促進土壤內有機質的發酵，提高土壤微生物活性，尤其是0.5%與0.7%濃度的EM能夠非常好的提高各種土壤酶活性。因此，生產上從經濟效益方面考慮，在土壤中均勻拌入0.5%濃度的EM能夠有效地提高土壤酶活性、改良土壤。

參考文獻

[1] 曹承綿，李榮華，張志明，等.紅壤的酶活性與土壤肥力[J].土壤通報，1986，17（7）： 15-19.

[2] 曹慧，楊浩，孫波，等.不同種植時間菜園土壤微生物生物量和酶活性變化特征[J]. 土壤，2002（4）： 197-200.

[3] 劉 江，岳壽松，戴俊英.有效微生物（EM）在我國農業持續發展中的作用[J].沈陽農業大學學報，1997，28： 175-177.

[4] 嚴昶升.土壤肥力研究法[M].北京：農業出版社. 1988：227-279.

[5] 郭天財，宋曉，馬冬云，等.氮素營養水平對小麥根際微生物及土壤酶活性的影響[J].水土保持學報，2006，20（3）： 129-131.

[6] 劉國順，李正，敬海霞，等.連年翻壓綠肥對植煙土壤微生物量及酶活性的影響[J].植物營養與肥料學報，2010，1（6）： 1472-1478.

[7] 羅明，龐峻峰，李敘勇，等.新疆天山云杉林區森林土壤微生物學特性及酶活性[J].生態學雜志，1997，16（1）： 26-30.

[8] 李志偉，崔力拓. 大量施磷對旱地土壤養分、酶活性及作物生長的影響[J]. 土壤通報，2009（8）： 860-862.

[9] 姬興杰，熊淑萍，李春明，等. 不同肥料類型對土壤酶活性與微生物數量時空變化的影響[J]. 水土保持學報，2008，22（1）： 123-127.