噴施EM菌發(fā)酵液在紅寶石無(wú)核葡萄上的應(yīng)用效果

楊 陽(yáng)， 于向榮， 楊立英， 王詠梅， 張加魁

(山東省葡萄研究院/山東省葡萄栽培與精深加工工程技術(shù)研究中心，山東濟(jì)南 250100)

葡萄是大宗果樹(shù)之一，味道鮮美，營(yíng)養(yǎng)及深加工價(jià)值高，深受人們的喜愛(ài)。目前，為迎合市場(chǎng)、追求產(chǎn)量，葡萄生產(chǎn)過(guò)程中化肥、農(nóng)藥、植物激素的使用量在逐年增加，而葡萄品質(zhì)卻在下降，樹(shù)體老化、土壤退化使葡萄的可持續(xù)生產(chǎn)面臨著巨大挑戰(zhàn)[1]。

EM(effective micoorganisms)菌是一種有效的微生物菌群，含有多種微生物，是一種活菌制劑，可起到增強(qiáng)植物新陳代謝、促進(jìn)植物光合作用和抗菌物質(zhì)產(chǎn)生、抑制有害微生物繁殖、產(chǎn)生有益物質(zhì)防治病蟲(chóng)害的作用[2]，具有綠色、環(huán)保的特點(diǎn)[3-4]，廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)保及人體保健等多個(gè)領(lǐng)域[5-6]。有研究表明，EM菌可使葉菜類(lèi)的成熟期提前10 d以上，茄果類(lèi)品質(zhì)得以改善[7]；土壤施用EM菌可改良培肥果園土壤，單果質(zhì)量增加，果實(shí)含糖量提高[8]。目前，EM菌在葡萄上的應(yīng)用效果鮮見(jiàn)報(bào)道。

紅寶石無(wú)核是優(yōu)質(zhì)、晚熟的鮮食兼制罐用歐亞種葡萄品種，具有較大的深加工價(jià)值。本試驗(yàn)以紅寶石葡萄為試材，通過(guò)葉面噴施試驗(yàn)，研究EM菌在葡萄上的應(yīng)用效果，以探明EM菌在葡萄生產(chǎn)上的作用，為EM菌在葡萄生產(chǎn)上的應(yīng)用及推廣奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2015、2016年連續(xù)2年5—7月在山東省葡萄研究院位于山東省濟(jì)南市仲宮鎮(zhèn)的試驗(yàn)基地進(jìn)行，試材為5年生紅寶石無(wú)核葡萄，籬架栽培，株行距為1 m×2 m，產(chǎn)量約 15 t/hm2；葡萄園為壤土，肥力水平中等，有機(jī)質(zhì)、水解氮含量等見(jiàn)表1；田間進(jìn)行常規(guī)管理。EM菌種，由河南中廣集團(tuán)天儀生物谷生產(chǎn)，種植型專(zhuān)用，菌種由芽孢桿菌、乳酸菌、雙岐菌、醋酸菌、酵母菌、放線菌、光合菌七大類(lèi)微生物10屬80種有益微生物群復(fù)合而成(本試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為2015、2016年的數(shù)據(jù)平均值)。

表1 試驗(yàn)葡萄園區(qū)土壤養(yǎng)分含量

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 EM菌發(fā)酵原液的制備 10 g EM菌原種依次加入紅糖0.1 kg、食鹽1 g、無(wú)菌水1 kg，混合均勻，密封，30～37 ℃保持1～2 d以將菌種活化；將2 kg紅糖溶解于17 kg開(kāi)水中以去除紅糖中的有害菌，冷卻至30～37 ℃，加入活化的EM菌種原液，再加入食鹽20 g，充分?jǐn)噭颍粚⒒旌虾玫娜芤旱谷?25 L 發(fā)酵罐中，30～37 ℃發(fā)酵3～5 d，使其pH值為3～5，鏡檢活菌數(shù)為50億～100億個(gè)/mL。

1.2.2 EM菌發(fā)酵液葉面噴施 選擇樹(shù)勢(shì)基本一致、無(wú)病蟲(chóng)害、生長(zhǎng)健壯的樹(shù)體，將EM發(fā)酵原液分別配制成100、200、400、600、800倍的稀釋液，分別標(biāo)記為T(mén)1、T2、T3、T4、T5，以清水為對(duì)照(CK)，分別于5月24日、6月9日、6月24日 09：00 噴施葡萄葉正面、背面，每處理8株，重復(fù)3次。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

7月4日，每處理采集30張完整無(wú)病斑的葉片放進(jìn)液氮罐中，保存待測(cè)；分別采用比色法、氮藍(lán)四唑法、愈創(chuàng)木酚法、紫外吸收法測(cè)定葉片葉綠素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性、過(guò)氧化物酶(POD)活性、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性[9]，分別采用酸堿滴定法、手持糖度計(jì)測(cè)定果實(shí)可滴定酸、可溶性固形物含量[10]。9月8日果實(shí)成熟期，每處理隨機(jī)選取45穗果實(shí)，稱(chēng)量果穗質(zhì)量，并從果穗上部、中部、下部采摘果實(shí)90粒稱(chēng)單粒質(zhì)量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行方差分析，差異顯著性檢驗(yàn)采用Duncan’s新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄葉片葉綠素含量的影響

葉綠素是植物光合作用的基礎(chǔ)，其含量高低可在一定程度上衡量光合作用的強(qiáng)弱。由表2可知，葉面噴施較高濃度的EM菌可顯著提高葡萄葉片葉綠素含量(P<0.05)，葉綠素總量以T2、T3處理相對(duì)較高，較CK分別提高19.2%、16.9%；與葉綠素a含量的增比相較，噴施EM菌發(fā)酵液更有利于提高葉綠素b含量；除T2處理的葉綠素a/b高于CK外，其他處理均等于或低于CK。

表2 葉面噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄葉片葉綠素含量的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 噴施EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄葉片SOD、POD、CAT活性的影響

由表3可知，噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液可顯著提高葡萄葉片的SOD、POD、CAT活性(P<0.05)，但影響程度略有不同，對(duì)POD活性的影響程度相對(duì)較大；隨EM菌發(fā)酵液稀釋倍數(shù)的增大，葡萄葉片SOD、POD、CAT活性呈先升后降趨勢(shì)；T3處理的葡萄葉片POD、SOD活性相對(duì)最高，分別是CK的7.67、1.27倍；T2處理的CAT活性相對(duì)最高，是CK的 2.46 倍。

表3 葉面噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄葉片SOD、POD、CAT活性的影響

2.3 噴施EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)的影響

由表4可知，與CK相比，葉面噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液可顯著增加葡萄果實(shí)的單粒質(zhì)量及穗質(zhì)量(P<0.05)，其中以T2處理效果相對(duì)最好，單粒質(zhì)量、穗質(zhì)量分別較CK增加 22.9%、31.0%，說(shuō)明EM菌發(fā)酵液稀釋200倍有利于提高紅寶石葡萄的坐果率及果實(shí)生物量的積累，T3處理的效果次之，單粒、穗質(zhì)量分別較CK增加18.8%、24.6%；噴施稀釋的EM菌發(fā)酵液對(duì)果實(shí)產(chǎn)量指標(biāo)增加效果高低順序依次為T(mén)2>T3>T1>T4>T5>CK。

2.4 噴施EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的影響

可溶性固形物含量是葡萄果實(shí)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。由表5可知，T2、T3處理的可溶性固形物含量顯著高于其他處理(P<0.05)，分別比CK提高13.7%、11.8%，但T2、T3處理相互間差異不顯著；葉面噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液使葡萄可滴定酸含量顯著低于CK(P<0.05)， T2、T3處理分別較CK降低25.0%、22.4%；固酸比是衡量葡萄果實(shí)甜酸口感的重要指標(biāo)，試驗(yàn)中T2處理的固酸比顯著大于其他處理，是CK的1.52倍；噴施稀釋的EM菌發(fā)酵液的葡萄果實(shí)固酸比大小順序?yàn)門(mén)2>T3>T1>T4>T5>CK。

表4 葉面噴施不同濃度EM菌發(fā)酵液對(duì)葡萄果實(shí)單粒

表5 葉噴不同濃度EM菌發(fā)酵液處理的葡萄果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)

3 結(jié)論與討論

EM微生物菌劑是日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授研制出來(lái)的一種新型復(fù)合微生物菌劑，由光合細(xì)菌、乳酸菌群、酵母菌群、放線菌群、絲狀菌群80余種微生物組成[11]。有研究表明，EM菌可顯著提高苔蘚的葉綠素含量，以600倍原液培養(yǎng)的效果相對(duì)較好，200倍原液對(duì)3種苔蘚有抑制作用[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，葉面噴施200、400倍EM發(fā)酵液處理的紅寶石葡萄葉片，其葉綠素含量顯著高于其他處理(P<0.05)，對(duì)葡萄無(wú)抑制作用，這可能是由于葡萄為多年生果樹(shù)，對(duì)高濃度EM菌的耐受性較好，同時(shí)以葉面噴施方式可減輕高濃度EM菌對(duì)葡萄樹(shù)體的影響。

超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)是植物體內(nèi)重要的抗氧化酶，在提高植物抗性上具有重要的作用，而EM菌具有提高植物抗逆、抗病、抗蟲(chóng)的功能[13-17]。沈杰等在煙草上研究發(fā)現(xiàn)，添加EM菌的煙草幼苗的POD、CAT、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性有顯著增強(qiáng)[18]。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致，紅寶石葡萄葉面噴施EM菌發(fā)酵液，葉片SOD、POD、CAT活性明顯提高，說(shuō)明葉面噴施EM菌發(fā)酵液可在一定程度上提高葡萄葉片抗性，維持成熟葉片功能，減緩葉片衰老。

有研究表明，葉面噴施EM菌可提高夏玉米產(chǎn)量，且以600倍液效果較好[19]；土施EM菌劑可有效增加辣椒產(chǎn)量，改善辣椒品質(zhì)，而葉面噴施效果不明顯[20]。本試驗(yàn)中，葉面噴施200、400倍EM發(fā)酵液可增加紅寶石葡萄的單粒質(zhì)量、穗質(zhì)量等產(chǎn)量指標(biāo)，可溶性固形物含量提高、可滴定酸含量降低等，具有改善果實(shí)品質(zhì)指標(biāo)的作用，這一結(jié)果與楊峰等的研究結(jié)果[19-20]不太一致，這可能與作物特性有關(guān)，葡萄為多年生藤本植物，與1年生作物及蔬菜有本質(zhì)區(qū)別。

目前，EM菌無(wú)論是在鮮食葡萄還是在釀酒葡萄上均具有較大的應(yīng)用前景，但其作用是多種微生物互作的效果，作用機(jī)制也較為復(fù)雜，在葡萄上的應(yīng)用也才剛剛起步，其在葡萄生產(chǎn)上的作用還有待進(jìn)一步挖掘，相關(guān)生理生化作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。