EM菌劑對設施草莓生長及生理特性的影響

楊振華

(楊凌職業技術學院， 陜西 楊凌 712100)

陜西地區近幾年設施草莓種植面積逐年增大，但產量和品質相比國內草莓種植發達地區提升空間較大，如遼寧丹東地區紅顏99產量達5 000～6 000 kg/667m2，而陜西關中紅顏的最高產量為2 000～3 000 kg/667m2，通過走訪調研，除遺傳因素外，主要原因是溫室內蒸發量高和化肥農藥過量使用導致土壤鹽堿化程度加重，土壤pH常年在8.3以上，而草莓種植適宜的pH為6.0～7.5，大棚土壤微生物多樣性減少，土傳病害頻發造成的死苗減產。孔慶宇等[1]研究報道，EM菌可提高甜櫻桃植株的生理特性及根系活力。EM菌是一種復合菌群，含有多種微生物，是一種活菌制劑，可以調節土壤pH和降低土壤鹽度，具有解磷、溶鉀和固氮的作用，特別是微生物代謝合成的次級代謝產物可以抑制土壤的有害病菌[2]。目前，EM菌廣泛應用于種植養殖業、環保及人體保健等領域[3-9]，鮮見EM菌在草莓種植應用上的研究報道。為此，選用陜西楊凌地區主栽品種章姬和紅顏，以清水為對照，研究EM菌發酵液定量灌根對草莓生長及生理特性的影響，為EM菌在陜西楊凌地區設施草莓生產上的應用與推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 EM菌 EM菌原液，上海三勝生物科技有限公司。

1.1.2 草莓定植苗 品種為章姬和紅顏，楊凌九魅園草莓研究所提供。

1.1.3 肥料 羊板糞，青海恩澤農業技術有限公司；硫酸鉀復合肥，中化化肥控股有限公司。

1.2 試驗地概況

試驗于2017年8月至2018年6月在楊凌職業技術學院大學生種植園創業基地的標準化溫室進行，試驗地土壤肥力：土壤pH 8.57，有機質1%，水解氮99.3 mg/kg，有效磷47.6 mg/kg，速效鉀125.1 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 EM菌液擴繁發酵 在楊凌職業技術學院發酵綜合實驗室進行，將EM菌液在厭氧液體攪拌發酵罐(200 L)內發酵，發酵周期7 d，pH控制在3.5左右，控溫30～32℃，發酵液配方(質量百分比)：EM菌液5%、紅糖4%、尿素0.2%、玉米粉3%和豆餅粉2%，發酵完成后為120億cfu/mL。

1.3.2 試驗設計 EM菌發酵液設100倍、200倍、300倍和400倍4個稀釋倍數處理和1個清水對照，分別記為T1、T2、T3、T4和CK。每個品種每個稀釋倍數為1個小區(20 m2)，3次重復，以平均值統計各項數據。選擇草莓定植后3 d、新葉期、現蕾期、青果期和白果期5個生長期進行灌根，每次25 mL/株。

在標準化溫室內采用高壟雙行栽培，壟高35 cm，小行距25 cm，大行距55 cm，南北起壟，每壟長600 cm，株距20 cm，每壟定植60株，每個小區3壟，面積20 m2。常規施肥：施羊板糞3 000 kg/667m2，硫酸鉀復合肥50 kg/667m2。溫室環境因子控制及管理措施一致。

1.3.3 指標測定 緩苗率，定植7～10 d后隨機選取小區草莓植株100株測定；莖周長和株高等農藝性狀，定植30 d后隨機選取小區草莓植株100株，用尺子和游標卡尺測量；植株鮮重及干物質量，現蕾期前隨機抽樣100株取地上部分用天平稱重后再測定干重，干重包括冠干重和根干重。冠干重，在105℃殺青30 min用天平稱重；根干重，先洗凈晾干后再在80℃烘干10 h用天平稱重測定；花蕾數及花序長，在花期觀察記錄；在草莓第1片新葉成齡后測定光合特性及根系活力，凈光合速率(PN)及蒸騰速率(E)，采用LI6400光合系統測定儀測定；葉綠素，采用丙酮浸提法測定；根系活力，采用TTC法測定[3,10-12]。

1.4 數據處理

采用Excel 2010和SPSS 19.0對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同稀釋倍數EM菌發酵液對草莓生長的影響

從表3可知，不同處理章姬和紅顏2個草莓品種緩苗率、莖周長和株高等生長指標的變化。緩苗率：2個品種均以T1最高，分別為99.56%和98.89%，與CK及其余處理間均差異顯著；CK最低，分別為95.23%和93.78%，均顯著低于EM菌發酵液灌根處理；其中，章姬的T3與T4間差異不顯著，紅顏的T2、T3、T4間差異不顯著。莖周長：2個品種均以T1最長，分別為6.42 cm和7.18 cm，章姬的T1與CK及其余處理間均差異顯著，紅顏的T1、T2、T4間，T3與T4間差異不顯著；CK最低，分別為4.35 cm和5.51 cm，均顯著低于EM菌發酵液灌根處理。株高：2個品種均以T1最高，分別為18.92 cm和26.78 cm，章姬的T1、T2和T3間，T3、T4和CK間差異不顯著，紅顏EM菌發酵液灌根各處理間，T4與CK間差異不顯著。冠徑：章姬的T2和紅顏T3最大，分別為30.21 cm和34.93 cm，章姬的T2與CK及其余處理間差異顯著，T1與T3間，T4與CK間差異不顯著，紅顏的T3與T2、T4間差異不顯著，T1與T4間差異不顯著；CK最小，分別為22.15 cm和30.68 cm，均顯著低于(章姬T4除外)EM菌發酵液灌根處理。花枝數：章姬的T4和紅顏的T3最多，分別為3.6個和3.7個，章姬的T4與CK及其余處理間差異顯著，T2、T3及CK間，T1、T2及CK差異不顯著，紅顏的T3與T2、T4間，T1與T2差異不顯著；章姬的T1和紅顏的CK最少，分別為2.3個和2.5個。花蕾數：章姬的T4和紅顏的T3最多，分別為21.56個和21.47個，章姬的T4與CK及其余處理間差異顯著，T2、T3及CK間，T1、T2及CK間差異不顯著，紅顏的T3與T2、T4間差異不顯著，T1與T2間差異不顯著，CK顯著低于各稀釋倍數EM菌發酵液灌根；章姬的T1和紅顏的CK最少，分別為18.15個和15.67個。綜合看，苗期采用100倍EM菌發酵液灌根可提高草莓植株的緩苗率，新葉期形成后采用200～300倍EM菌發酵液灌根和花蕾期采用400倍EM菌發酵液灌根可促進草莓植株的生長發育。

注：同一品種同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note:Different lowercase letters in the same column of the same variety indicate significant difference atP<0.05.

2.2 不同稀釋倍數EM菌發酵液對草莓干物質及根系活力的影響

植株干物質是反應植物有機物積累、營養成分多寡的一個重要指標；根冠比是反應根系活力的指標，根冠比越大根系活力越強。從表2可知，不同處理章姬和紅顏2個品種鮮重、干重和根冠比的變化。鮮重：2個品種地上部和地下部(紅顏地下部T3除外)均為T1>T2>T3>T4>CK，章姬的地上部T1與CK及其余處理間差異顯著，T2與T3間差異不顯著，但顯著高于T4和CK；地下部T1～T3間，T3、T4及CK間差異不顯著；紅顏的地上部T1與T2間、T3與T4間和T4與CK間差異均不顯著，地下部T1～T4間、T2、T3及CK間差異不顯著。干重：章姬的地上部為T1>T3>T4>T2>CK，紅顏的地下部為T1>T2>T4>T3>CK，章姬的地下部和紅顏的地上部均為T1>T2>T3>T4>CK；章姬的地上部T1顯著高于CK及其余處理，T3與T4間差異不顯著，其地下部T1～T3間、T3與T4間差異均不顯著，T1～T4顯著高于CK；紅顏的地上部和地下部T1與T2間、T3與T4間差異不顯著，T1～T4(紅顏地下部T3除外)顯著高于CK。根冠比：章姬為T2>T1>T3>T4>CK，T2顯著高于CK及其余處理，T1與T3間、T4與CK間差異不顯著；紅顏為T1=T2>T4>T3>CK，T1與T2間、T3與CK間差異不顯著，T1與T2顯著高于CK及其余處理。

從圖1看出，章姬和紅顏的根系活力均以T2最高，分別為80.32 μg/(g·h)和90.32 μg/(g·h)；T3其次，分別為78.69 μg/(g·h)和89.76 μg/(g·h)；章姬CK最低，為67.64 μg/(g·h)，紅顏為T1最低，為75.65 μg/(g·h)；說明T2對草莓根系生長較為有利。

圖1不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根2個草莓品種的根系活力

Fig.1 Root activity of two strawberry varieties irrigated with EM fermentation broth with different dilution ratio

表2不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根草莓地上部/地下部的干物質重及根冠比

Table 2 Overground/underground dry matter weight and root/shoot ratio of strawberry seedlings irrigated with EM fermentation broth with different dilution ratio

品種Variety處理Treatment地上部重/g Weight of overground part鮮干地下部重/g Weight of underground part鮮干根冠比Root/shoot ratio章姬 ZhangjiT1109.76 a28.87 a18.92 a3.25 a0.112 bT2105.73 b25.01 c18.22 a3.10 a0.123 aT3105.51 b26.56 b 17.98 ab 2.82 ab0.108 bT4103.45 c25.89 b16.83 b2.56 b0.096 cCK96.23 d22.34 d16.13 b2.08 c0.093 c紅顏 HongyanT1161.36 a34.21 a26.78 a3.99 a0.116 aT2160.91 a33.78 a26.67 a3.96 a0.116 aT3152.11 b30.32 b 25.11 ab 3.19 bc0.105 cT4 145.76 bc29.35 b 25.45 ab3.33 b0.113 bCK129.25 c28.99 c24.41 b3.03 c0.104 c

2.3 不同稀釋倍數EM菌發酵液對草莓生理特性的影響

從圖2可知，不同處理章姬和紅顏的凈光合速率、蒸騰速率和葉綠素含量的變化。凈光合速率：

圖以T1最高，分別為14.03 μmol/(m2·s)和14.95 μmol/(m2·s)；T2其次，為13.87 μmol/(m2·s)和13.85 μmol/(m2·s)。章姬CK最低，為10.80 mol/(m2·s)；紅顏T4最低，為12.68 μmol/(m2·s)。蒸騰速率：

圖以T3最高，分別為3.79 mmol/(m2·s)和3.47 mmol/(m2·s)；T2其次，分別為3.67 mmol/(m2·s)和3.26 mmol/(m2·s)；CK最低，分別為2.29 mol/(m2·s)和2.08 mol/(m2·s)。葉綠素含量：章姬T3最高，為0.078 mg/cm2；T1其次，為0.071 mg/cm2；T4最低，為0.063 mg/cm2。紅顏T2最高，為0.059 mg/cm2；T4其次，為0.056 mg/cm2；T3最低，為0.043 mg/cm2；其中，T1與CK相近，均為0.050 mg/cm2，T3低于CK。

圖2 不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根2個草莓品種的凈光合速率、蒸騰速率和葉綠素含量

Fig.2 Net photosynthetic rate, transpiration rate and chlorophyll content of two strawberry varieties irrigated with EM fermentation broth with different dilution ratio

2.4 不同稀釋倍數EM菌發酵液對草莓炭疽病及根腐病發生的影響

從圖3看出，不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根，章姬和紅顏炭疽病和根腐病的發生情況。其中，章姬2種病害的發生率為0.5%～4.6%，均低于CK；紅顏2種病害的發生率為0.5%～4.2%，均低于CK。EM菌群對炭疽病和根腐病均有很強的抑制作用，且EM菌液濃度越大，其抑菌能力越強，自然發病率越低。說明EM菌群多種有益菌可減少草莓病害的發生。

圖3 不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根2個草莓品種炭疽病及根腐病的發生率

Fig.3 Anthracnose and root rot incidence rate of two strawberry varieties irrigated with EM fermentation broth with different dilution ratio

3 結論與討論

試驗結果表明，設施草莓新葉期、現蕾期、青果期和白果期5個生長期采用EM菌發酵液灌根的田間效果好，EM菌自身酸性可降低土壤pH，突破了設施鹽堿性土壤種植草莓的瓶頸，EM菌提高了土壤微生物多樣性，有利于促進草莓根系吸收土壤各種元素的協調性，提高了草莓植株各項生理指標的有效性，促進了草莓的生長發育平衡[13-16]。如EM菌群大大提高了草莓植株的緩苗率和成活率，苗期采用100倍EM發酵液灌根可提高緩苗率，新葉期形成后采用200～300倍EM菌發酵液灌根和花蕾期采用400倍EM菌發酵液灌根可促進草莓植株的生長發育。不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根，章姬和紅顏的根系活力(紅顏的100倍液除外)均較CK高，其中，200倍EM菌發酵液灌根2個品種的效果最佳，分別為80.32 μg/(g·h)和90.32 μg/(g·h)；不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根2個品種的凈光合速率(紅顏的400倍液除外)均高于CK，其中，100倍EM菌發酵液灌根最高，分別為14.03 μmol/(m2·s)和14.95 μmol/(m2·s)；不同稀釋倍數EM菌發酵液灌根章姬和紅顏的蒸騰速率高于CK，其中，300倍EM菌發酵液灌根2個品種的蒸騰速率最高，分別為3.79 mmol/(m2·s)和3.47 mmol/(m2·s)；葉綠素含量，章姬300倍EM菌發酵液灌根最高，為0.078 mg/cm2，紅顏200倍EM菌發酵液灌根含量最高，為0.059 mg/cm2；隨著EM菌發酵液濃度增大，對炭疽病和根腐病的抑菌能力越強，其發病率越低。

溫室內由于使用殺菌劑過多，導致土壤有益菌群減少，土壤環境及微生物群體遭到破壞，造成土壤鹽堿化和土傳病害增加，草莓苗期易發生根腐病及炭疽病，花果期的植株根系吸收能力較差，致使草莓植株缺素嚴重，產量低，口感品質差，市場競爭力不強[16-19]。而采用EM菌灌根，不僅可提高有益菌群的數量和抑制有害菌群數量，達到以菌抑菌的目的，還能提高土壤活力和透氣性，促進草莓根系對土壤各種元素分解吸收[14,16]，其應用效果良好。