EM菌制劑處理馬鈴薯種薯對其農藝特性的影響

陳芾葳，趙慧，徐媛媛，苗宇，李延琪，柴瑩，宿飛飛，李鳳蘭*

（1.東北農業大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱150030；2.黑龍江省農業科學院植物脫毒苗木研究所，黑龍江哈爾濱150086）

EM菌制劑處理馬鈴薯種薯對其農藝特性的影響

陳芾葳1，趙慧1，徐媛媛1，苗宇1，李延琪1，柴瑩1，宿飛飛2*，李鳳蘭1*

（1.東北農業大學生命科學學院，黑龍江哈爾濱150030；2.黑龍江省農業科學院植物脫毒苗木研究所，黑龍江哈爾濱150086）

馬鈴薯在種植過程中的切塊處理往往是病害的主要傳播途徑，因此獲得有效的馬鈴薯種薯切塊保護方法，對于防止病原菌通過切塊的傷口感染薯塊具有重要的意義。EM菌制劑是一種混合菌制劑，能夠促進植物的新陳代謝，抵抗病原菌的侵染。試驗采用不同處理的EM菌制劑結合活性炭對馬鈴薯種薯切塊進行處理，對馬鈴薯種植后的農藝特性進行研究，結果表明，EM菌及活性炭處理后，馬鈴薯葉片中葉綠素含量，開花數及產量都得到了提高。EM菌制劑處理對產量影響由高到低的順序為：滅菌EM菌處理＞EM菌離心液＞EM菌原液，不同處理EM菌制劑的稀釋濃度對馬鈴薯產量的影響也存在差異，其中采用EM菌制劑滅菌液（稀釋100倍）結合活性炭處理薯塊，對種薯的保護性最好，產量提高了20.00%。

馬鈴薯；EM菌制劑；種薯保護；農藝特性

中國是馬鈴薯種植大國，馬鈴薯總產量和種植面積約占世界的23%～28%，均居世界第1位，為稻米、小麥和玉米之外，中國的第四大主糧作物[1]。預計到2020年，50%以上的馬鈴薯將作為主糧進行消費。中國馬鈴薯傳統種植方法主要以種薯切塊種植，種薯切塊可以節約種薯，降低成本，還有利于打破種薯的休眠[2]。研究表明，馬鈴薯種薯的切塊大小和出苗率、株高等呈正相關，并且切塊越大，抵御外界不良環境的能力越強[3]。但在切塊種植過程中，種薯切面直接同土壤接觸，容易受到病原菌侵染，引起馬鈴薯病害，造成馬鈴薯成苗數下降；植株生長勢較弱，直接影響馬鈴薯的產量和品質[4]。因此在馬鈴薯切塊種植時對種薯進行保護具有重要意義。

種衣劑是在拌種劑和浸種劑基礎上發展起來的，其最大優點是在種子外面形成一層比較牢固的薄膜，不僅實現了種子均一化，同時也具有促進種子萌發的作用[5]。種衣劑可分為物理型、化學型和生物型。生物型種衣劑是對環境和作物等無傷害的新型種衣劑[6]，是根據生物菌類之間特有的拮抗原理，篩選有益的微生物，利用這些微生物及其分泌物抑制有害病菌的繁殖，實現對作物種子的保護[7]，此外，生物種衣劑可以減少農產品生產過程中化學藥物的殘留，改善作物根際微生物區系，進而提高作物的抗病性[8]。張亞平等[9]研究表明，采用生物種衣劑對玉米種子進行處理，增產效果明顯高于常規的種衣劑。趙明鎖等[10]研究表明，生物種衣劑可顯著提高油菜種子發芽率、發芽勢、發芽指數及發芽峰值，有效促進幼苗生長，作用和效果優于化學種衣劑。呂靜[11]研究表明，不同生物種衣劑均能對馬鈴薯的形態指標有所改善，并且可以提高單株馬鈴薯結薯數。

EM（Effective microorganisms）菌制劑是由日本琉球大學的比嘉照夫教授在1982年成功研制的，是由乳酸菌、酵母菌、光合細菌、放射菌等80多種有益微生物組成的一種新型微生物活菌制，這些益生菌競爭能力強，極易生存繁殖形成有益微生物菌的優勢群落，從而控制病原微生物的繁殖和對作物的侵襲[12]。其作為種衣劑已經在玉米、春小麥和春油菜中得到應用，表明具有較好的種子保護作用及增產作用[13,14]。而EM菌制劑在馬鈴薯種薯保護中的應用，還未見報道。本研究采用EM菌制劑結合活性炭的吸附方法對馬鈴薯種薯切塊進行處理，研究其對馬鈴薯農藝特性和產量的影響，以期獲得一種新型的種薯生物保護方法，為馬鈴薯種薯保護劑的開發和應用提供新思路。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

馬鈴薯品種為‘克新13’種薯，級別為原種二代，由黑龍江省農業科學院提供。EM菌制劑：采用日本進口的EM菌制劑（主要含乳酸桿菌屬、酵母菌屬、放線菌類和光合細菌類等益生菌）為試驗用生物菌制劑。

1.2 試驗設計

試驗于2015年6～9月在東北農業大學生命科學學院試驗基地進行盆栽試驗，栽培土為基地試驗田耕作層土壤風干土。盆栽容器長為2 m，寬為1 m，深度為30 cm，種植25塊/盆，馬鈴薯田間生長期為90 d。試驗采用不同濃度的EM菌制劑原液、離心液和滅菌液對薯塊表面進行處理（每個種薯切成2塊），然后涂抹活性炭，共8個處理組（表1）。每個處理50個薯塊，2次重復。按常規田間管理方法管理。

1.3 測定方法

在種植后45和60 d時，每個處理隨機取5株，調查馬鈴薯植株的莖節數和開花數，在45，60，75和90 d時，每個重復隨機抽取5株進行絕對株高調查。對幼苗期（種植45 d）與開花期（種植75 d）的馬鈴薯葉片葉綠素含量進行測定，葉綠素測定采用分光光度計法[15]。在90 d時進行產量測定。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2007進行處理和差異顯著性檢驗分析。

2 結果與分析

2.1 不同EM菌處理對馬鈴薯莖節數的影響

對不同EM菌處理條件下的馬鈴薯莖節數進行調查，結果如圖1所示。由結果可以看出，在種植45 d時，各處理和對照的莖節數變化不大，均在3個或4個節的范圍內，在種植60 d時，處理2、處理4和處理5的莖節數相對較多，而對照組的莖節數相對較少，但是差異不明顯。

2.2 不同EM菌處理對馬鈴薯株高的影響

對不同處理后馬鈴薯的株高進行分析，結果如圖2所示。由結果可以看出，在45～60 d時，馬鈴薯植株快速生長，呈逐漸升高的趨勢，在75～90 d時，植株的生長量較小，此階段為馬鈴薯塊莖形成時期。其中，在采用滅菌的EM菌100倍稀釋液結合活性炭處理薯塊（處理5）在整個生育期中都具有較高的株高，長勢最好。但是與其他處理差異并不明顯。

2.3 不同EM菌處理對馬鈴薯葉綠素的影響

對EM菌制劑不同處理條件下馬鈴薯幼苗期和開花期葉片中葉綠素含量進行了測定，結果如圖3所示。由結果可以看出，采用EM菌制劑處理的各個處理，除處理2外，在開花期葉片中的葉綠素含量普遍都高于未采用EM菌處理的實驗組（CK1，CK2）。其中處理5在幼苗期和開花期，葉中的葉綠素含量都較高。

2.4 不同EM菌處理對馬鈴薯開花數的影響

對EM菌制劑不同處理條件下馬鈴薯的開花特性進行了研究，結果如圖4所示。馬鈴薯種薯在種植大約45 d后進入花期（圖4），經過EM菌制劑處理的馬鈴薯薯塊的花期持續時間長，其中處理4、處理5的花數基本相同，無明顯差異，大約60 d后，花朵開始落敗，逐漸減少，對照的花期時間短，花朵敗落的快。

表1EM菌制劑處理Table 1 EM bacterial preparation treatment

圖1 不同處理對馬鈴薯莖節數的影響Figure 1 Effect of different treatments on potato stem node numbers

圖2 不同處理對馬鈴薯株高的影響Figure 2 Effect of different treatments on potato plant height

圖4 不同處理對馬鈴薯開花數的影響Figure 4 Effect of different treatments on potato flower numbers

表2 不同處理對馬鈴薯產量的影響Table 2 Effect of different treatments on potato yield

2.5 不同EM菌處理對馬鈴薯產量的影響

采用不同EM菌制劑對馬鈴薯種薯處理后，對其產量進行了測定，結果如表2所示。由于本試驗為盆栽試驗，種植時間較晚，種植過程中沒有施加肥料，所以馬鈴薯的整體產量都較低，但是，由結果可以看出采用活性炭或者EM菌處理種薯都可以有效的提高馬鈴薯的產量。但不同處理對馬鈴薯的產量影響程度存在差異。整體趨勢是滅菌EM菌處理優于EM菌離心液，EM菌離心液優于EM菌原液，不同的稀釋濃度對馬鈴薯產量的影響也存在差異。其中采用滅菌的EM菌100倍稀釋液結合活性炭處理薯塊（處理5），對馬鈴薯產量提高幅度最大，達到了20.0%，其次是采用EM菌離心300倍液結合活性炭處理薯塊（處理4），也獲得了較高的產量提高率，達到了19.36%。

3 討論

綠色無殘留物的微生物種衣劑是目前研究的熱點，通過前人的試驗得出，EM菌不但可以使馬鈴薯長勢良好，產量較高，且具有一定的抗病能力[16,17]，本試驗研究表明，通過不同EM菌制劑處理馬鈴薯種薯，在幼苗期和開花期馬鈴薯葉片中葉綠素積累較多，開花數較多，花期較長，產量得到了明顯的提高，可見EM菌制劑可以實現對種薯的保護作用，從而保證馬鈴薯種薯形成植株的健康生長。不同處理的EM菌制劑對馬鈴薯種薯處理，對馬鈴薯產量的影響也存在差異，其中EM菌制劑滅菌液增產效果最好。并且，采用EM菌制劑處理種薯時，并不是濃度越高越好，在采用EM菌制劑離心液處理薯塊時，稀釋100倍處理薯塊（處理3），產量提高率為15.68%，而稀釋300倍處理薯塊（處理4）的產量提高率卻為19.36%，這些結果表明，只有適宜濃度才能實現對種薯的保護。

經市場調查，EM菌制劑原液成本約20～30元/L，活性炭約12元/kg，馬鈴薯種薯用量約1 400個/ 667m2，產量為1 000～1 500 kg/667m2。按照本試驗采用EM菌滅菌后100倍稀釋液結合活性炭處理馬鈴薯種薯的方法進行計算，每個馬鈴薯薯塊約用10 mL EM菌制劑（100倍稀釋液）和1 g活性炭，投入成本為21元/667m2，用EM菌制劑處理馬鈴薯，產量提高了20.00%，增產約193.60～290.40 kg/ 667m2，馬鈴薯市場售價為2.4元/kg，可多銷售464～696元/667m2，除去種薯保護劑成本，可增加440～670元/667m2的經濟效益，可見種薯保護劑的使用對經濟效益提高的空間還是很可觀的。同時，EM菌制劑經滅菌后，不易變質，受外界環境的影響小，便于長期保存，在常溫避光的條件下保存即可。EM菌制劑可以直接使用，噴灑在薯塊的表面，或涂抹在種薯切面處，無毒、無殘留物，同時還可以改善土壤品質，增加土壤肥力，因此，這種保護方法完全可以在大田種植中廣泛推廣和應用。

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新書書訊

由中國農業出版社出版，金光輝、王騰、呂文河撰寫的《黑龍江省馬鈴薯晚疫病菌群體結構及抗病種質資源研究》一書于2016年11月正式出版發行，該書針對黑龍江省馬鈴薯晚疫病發生發病規律，明確菌群群體遺傳結構，以抗源鑒定研究為重點，利用有效的抗源篩選方法鑒定出重要的馬鈴薯晚疫病抗源。該書是我國馬鈴薯晚疫病研究方面比較全面深入的專著，值得馬鈴薯研究者和生產者擁有和珍藏。每本定價：45元（包括郵費）。

有需購者請聯系微信號：tudou772480099，其微信名：馬鈴薯書籍。

Impact on Agronomic Characteristics of Application of EM Bacterial Preparation to Seed Piece of Potato

CHEN Fuwei1,ZHAO Hui1,XU Yuanyuan1,MIAO Yu1,LI Yanqi1,CHAI Ying1,XU Feifei2＊,LI Fenglan1＊
(1.College of Life Science,Northeast Agricultural University,Harbin,Heilongjiang 150030,China; 2.Virus-free Seedling Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Harbin,Heilongjiang 150086,China)

ract:The cut process of seed potato in production is the main route of the transmission of diseases,thus obtaining a reliable method for the protection of seed piece is of great significance in preventing the spread of disease caused by pathogens transmitted in wound infection of potatoes tubers.EM bacterial preparation is a stable mixed bacterium preparation that can effectively promote the metabolism of plants,and resist pathogens infection.Various EM bacterium preparations and activated carbon were applied to seed pieces of potato,and then agronomic characteristics of potato plants after planting were analyzed.EM bacterial preparation and activated carbon increased chlorophyll content,flower number and tuber yield.The rank of tuber yield for various EM treatments was sterilized EM bacterial preparation＞centrifugalized EM bacterial preparation＞origin EM bacterial preparation.Various diluted solutions of EM bacterial preparations of different treatments gave different tuber yields.EM bacterial sterilization solution(diluted 100 times)combined with activated carbon showed the best protection result for seed pieces,and the tuber yield was increased by 20.00%.

rds:potato;EM bacterial preparation;seed piece protection;agronomic characteristic

S532

A

1672－3635（2017）02-0098-06

2016-03-11

國家自然科學基金青年基金項目（31201470）；國家自然科學基金項目（J1210069）；黑龍江省應用技術研究與開發計劃新創辦企業項目（GC15F010）；黑龍江省科技廳項目（WB13B107）。

陳芾葳（1991-），女，碩士研究生，研究方向為生物工程。

宿飛飛，副研究員，主要從事馬鈴薯作物抗旱生理和分子機制的研究，E-mail:xufeifei03@126. com；李鳳蘭，副教授，主要從事植物病理學研究，E-mail:lifenglan@neau.edu.com。