EM菌對山地避雨栽培西紅柿產量、品質和病害的影響

甘金佳 毛玲莉 蔣水元 尹華田 孫成榮 潘美學

(1廣西壯族自治區中國科學院廣西植物研究所 廣西桂林541006;2桂林市農業科學研究中心 廣西桂林541006;3資源縣生產力促進中心 廣西桂林541400;4資源縣車田苗族鄉農業服務中心 廣西桂林541400)

西紅柿是我國重要的蔬菜作物，近年來我國的西紅柿栽培面積不斷擴大，但現在大多數西紅柿仍采用傳統的栽培模式，化肥在提高西紅柿產量中起了十分重要的作用，我國化肥的平均施肥強度為443.5 kg/hm2，遠高于國際公認的施肥上限225 kg/hm2［1］。長期、連續和不合理地使用化肥，不但引發土壤板結，土壤酸化、次生鹽漬化和養分不平衡等問題，還會造成西紅柿中硝酸鹽含量的積累，果實品質下降，給人體帶來危害［2］。近年來，國內外研究表明，施用生物菌肥可以有效改善土壤理化性質，提高土壤肥力，對作物的產量和品質都有提升作用，同時還能降低病蟲害發生率，所以生產上提倡使用生物菌肥培肥地力，改善土壤養分比例，提高化肥肥效，改善環境［3-4］。EM（Effective microorganisms，有效微生物）菌可以作為生物菌肥施用于各種作物，EM菌是由80多種功能不同的微生物所組成的一種活菌復合制劑，含有的多種放線菌可分泌抗生物質，可抑制病原菌的生長，并增強作物對病蟲害的抵抗能力，EM菌還可以改善作物根系微生態環境中的理化性質和微生物活性，調節土壤pH和降低土壤鹽度，具有解磷、溶鉀和固氮作用，特別是有益微生物代謝合成的次級代謝產物可以抑制土壤中的有害病菌，促進根系生長，提高作物產量［3］。中國西南山地已形成一定規模的山地西紅柿生產基地，但西南山區降雨較多，年降雨量在1 900～2 000 mm，春季低溫多雨，夏季常降暴雨。多雨天氣不但會影響其開花授粉，還會誘發早疫病、晚疫病、斑枯病和棉鈴蟲等病蟲害發生，影響西紅柿產量。目前，國內尚無將EM菌應用于山地避雨栽培西紅柿的研究。本研究施用EM菌于避雨栽培的西紅柿，研究其對山地避雨栽培西紅柿產量、品質和植物病害的影響，為EM菌在西紅柿上的應用推廣提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試材

供試西紅柿接穗品種為從荷蘭瑞克斯旺種苗公司引進的硬果型品種—格雷（無限生長型），砧木品種為西大砧木一號（南寧福井番茄科技有限公司提供）。供試EM菌為桂林市綠云生物技術開發有限公司生產的必佳EM原液。

1.1.2 樣地概況

試驗在桂林市資源縣車田苗族鄉黃寶村的簡易避雨栽培西紅柿栽培田進行，試驗地為山地地貌，海拔約950 m，屬亞熱帶季風氣候，雨量充沛，土壤類型為紅壤，土壤基本理化性質為：有機質22.77 g/kg，全磷0.86 g/kg，堿解氮108.58 g/kg，有效磷60.98 mg/kg，速效鉀198.23 g/kg，前茬為西紅柿。避雨栽培采用簡易避雨棚，在畦面上方搭棚蓋膜，棚長6 m，寬1.4 m，正好在畦面上方，兩棚下緣間距0.1 m，棚高1.8 m，棚側無裙膜，避雨棚起到避雨不避風的作用，減少雨水對栽培畦面的和作物的沖淋。

1.2 方法

1.2.1 發酵液制備

首先將EM菌原液活化和擴繁，按照EM原液與紅糖水各一份，加清水10份混合后裝入密閉容器中，密封發酵7 d，制成發酵液，又稱為EM活化液，在使用時，將EM活化液加水稀釋，即可配成各種濃度的EM活性菌稀釋液。

1.2.2 試驗設計

試驗于2019年3月至10月進行，共設6個處理：T1，西紅柿定植后，EM發酵液稀釋50倍噴施植株全株，同時用200 mL稀釋50倍的EM發酵液對每株西紅柿進行灌根，噴施和灌根每隔15 d一次，共4次；T2，西紅柿定植后，EM發酵液稀釋100倍噴施植株全株，同時用200 mL稀釋100倍的EM發酵液對每株西紅柿進行灌根，噴施和灌根每隔15 d一次，共4次；T3，西紅柿定植后，EM發酵液稀釋200倍噴施植株全株，同時用200 mL稀釋200倍的EM發酵液對每株西紅柿進行灌根，噴施和灌根每隔15 d一次，共4次；T4，西紅柿定植后，EM發酵液稀釋400倍噴施植株全株，同時用200 mL稀釋400倍的EM發酵液對每株西紅柿進行灌根，噴施和灌根每隔15 d一次，共4次；T5，西紅柿定植后，EM發酵液稀釋800倍噴施植株全株，同時用200 mL稀釋800倍的EM發酵液對每株西紅柿進行灌根，噴施和灌根每隔15 d一次，共4次；CK，西紅柿定植后，清水噴植株全株，同時用200 mL清水灌根，每隔15 d一次，共4次。所有處理均以有機肥（發酵后的豬糞）為底肥，667 m2施用4 000 kg，并配施復合肥（N、P、K含量各15%）30 kg。每處理3次重復，隨機區組排列，小區面積25 m2、行距為70 cm、株距為60 cm、每個小區66株，一畦雙行定植，雙桿整枝。3月18日進行穴盤育苗，4月15日嫁接，5月1日定植，7月上旬開始采收。生長期其他追肥均按照常規管理進行。

1.2.3 指標測定

（1）對每個處理采用5點取樣法，每個點隨機選取3株西紅柿并掛牌，從第一穗果果實成熟開始到拉秧期，測定選定植株的單果重、果實數量和單株西紅柿產量，計算平均值，并折算為667 m2的西紅柿產量。

（2）果實成熟后，每個小區取10個成熟度一致的果實，測定可溶性糖（蒽酮比色法）、有機酸（氫氧化鈉滴定法）、VC（2，6-二氯酚靛酚滴定法）［5］和硝酸鹽含量（酚二磺酸比色法）［6］。

（3）定植后2個月（2019年7月，高溫多雨，病害高發期）調查西紅柿病害情況。病害分級調查，0級為未發生，一級為5%以內植株發病，二級為5%～25%以內植株發病，三級25%～50%以內植株發病，四級為50%～75%以內植株發病，五級為75%以上植株發?。?］。

1.2.4 數據統計分析

采用Excel 2010和SPSS 20.0軟件進行數據處理，采用鄧肯氏新復極差法進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 EM菌對西紅柿坐果數、單果重和產量的影響

從表1可知，不同處理的西紅柿坐果數由大到小依次是T2＞T3＞T4＞T1＞T5＞CK，T1、T2和T3的西紅柿坐果數與T5和CK的坐果數存在顯著差異。由此可見，施用一定濃度EM菌液能提高西紅柿果實的坐果數。不同處理的西紅柿單果重不盡相同，單果重由大到小依次是T4＞CK＞T2＞T3＞T5＞T1，各個處理間的單果重并無顯著差異。在單株果實總重方面和667m2的產量方面，由大到小依次是T2＞T3＞T4＞T1＞T5＞CK，T2、T3和T4的單株果實總重分別達到8.88、8.79和8.41 kg，與CK的單株果實總重存在顯著差異，與CK相比，產量提高了12.98%，11.83%和7.00%。由此可見，施用一定濃度的EM菌發酵液能促進西紅柿產量的增長。施用超過一定濃度的EM菌（T1）對西紅柿坐果數和產量有抑制作用。

表1 EM菌對西紅柿坐果數、單果重和產量的影響

2.2 EM菌對西紅柿果實品質的影響

由表2可知，T1、T2、T3和T4的西紅柿果實可溶性糖含量和VC含量均顯著高于CK，表明施用一定濃度的EM菌發酵液可以提升西紅柿果實的可溶性糖含量與VC含量，改善西紅柿品質，提高營養成分含量，其中施用T2濃度的EM菌效果最好。表2還顯示，施用EM菌的5個處理的西紅柿有機酸和硝酸鹽含量均低于CK，T1、T2、T3和T4與CK差異顯著。由此說明，施用一定濃度的EM菌發酵液能顯著降低西紅柿有機酸和硝酸鹽含量，使得西

紅柿果實口感更佳，從而提高西紅柿果實品質。

表2 EM菌對西紅柿果實品質的影響

2.3 EM菌對西紅柿病害發生率的影響

西紅柿病害主要有灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病等。在2019年6～7月，桂北山區降雨較多，西紅柿病害較為嚴重。由表3可知，施用EM菌發酵液的5個處理的西紅柿灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害發生率均低于CK。T1、T2和T3的西紅柿病害較輕，灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害發生率均在5%以下，與CK存在顯著差異，T4的灰霉病和根腐病發生率為4.5%和4.05%，顯著低于CK。由此說明，施用EM菌發酵液能有效降低西紅柿灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害發生率。

表3 EM菌對西紅柿病害發生率的影響

3 討論與結論

李維炯等［8］研究發現，EM可以促進作物生長并提高產量，其原因可能是因為與化肥相比，EM有益微生物使土壤中速效鉀提高5%、速效磷提高31.2%、全氮提高15.5%，提高土壤肥力［9］。楊峰等［10］和任瑞蘭等［11］的研究表明，施用EM菌肥能明顯改善玉米農藝性狀和產量構成因素，植株增高、增粗、葉面積增大，穗長、穗粒數、產量明顯增加。王廣印等［12］的研究表明，配施EM生物菌肥可提高西紅柿的凈光合速率，從而提高西紅柿的產量。熊俏等［13］將EM菌肥在水果番茄基質與土壤栽培中應用，發現施用EM生物菌肥在水果番茄栽培中均可適當提高產量，并且能減少病株發生，在土壤栽培中施用效果比基質栽培中更佳。本研究結果與前人研究結果相似，施用EM菌發酵液能促進西紅柿生長，提高西紅柿坐果數，進而提高西紅柿果實產量。EM菌能夠提高作物產量的原因可能是，EM菌劑中有大量的有益活菌，EM菌能形成作物生長發育的有利環境，它不僅能改良土壤理化性質和結構，促進土壤團粒的形成，提高土壤肥力，在重茬地施用EM菌后，可明顯促進作物的長勢［14］。此外，張宇等［15］的研究表明，施用EM菌處理的花生，其凈光合速率、蒸騰速率和葉片葉綠體含量均高于對照，說明EM菌能夠有效替代部分化肥，減少化肥使用量，提高產量。本研究結果與之相似，施用EM菌發酵液能促進西紅柿生長，提高西紅柿坐果數，進而提高西紅柿果實產量。

本研究表明，施用EM菌能提高果實VC含量并降低硝酸鹽含量，這與趙貞等［16］、于志強等［17］和張緒美等［18］的研究結果相似。于志強等［17］發現，農家肥加入EM菌發酵肥分別使黃瓜VC、可溶性總糖和可溶性還原糖含量提高。張緒美等［18］的研究表明，與對照相比，施用微生物肥料對西紅柿品質產生明顯影響，隨著施微生物肥水平的提高，西紅柿可溶性糖和VC含量均有所提高，果實中硝酸鹽含量下降明顯。可能是微生物肥料改變了西紅柿植株吸收機制，促使西紅柿的葉、莖、根中吸收了土壤中的NO3-，從而使果實中的硝酸鹽含量下降造成的，EM菌發酵的肥料施入土壤后，其所含的各類微生物對土壤中的營養元素進行了活化分解，如解磷細菌和解鉀細菌能分解土壤中被固定的磷、鉀，特別是固氮菌能固定空氣中的氮，促進了西紅柿植株對養分的吸收利用率。因此，有利于西紅柿品質的提高［18］，具體原因還需要進一步研究。

EM菌可以抑制有害微生物的生長繁殖，從而抑制病害的發生。楊清平等［19］發現，EM活性菌能有效防治獼猴桃潰瘍病，是一種生物防治獼猴桃潰瘍病的新方法；李海江等［20］研究表明，液體EM菌劑灌根對于煙草根腐病的防治具有較為顯著的效果；楊振華［21］采用EM菌發酵液對設施草莓灌根，研究發現，隨著EM菌發酵液濃度越大，對炭疽病和根腐病的抑菌能力越強，其發病率越低。本研究結果與之相似，除了炭疽病和根腐病，本研究還發現，EM菌對西紅柿灰霉病和早疫病的發生也有一定抑制作用，隨著施用的EM菌發酵液濃度增大，灰霉病和早疫病病害發病率也隨之降低。

綜上所述，施用EM菌對西紅柿提高產量、改善品質和減輕病害方面有重要的影響。施用一定濃度的EM菌發酵液能促進西紅柿產量的增長，施用超過一定濃度的EM菌（如T1）對西紅柿坐果數和產量有抑制作用。目前，國家提倡綠色高效種植，增施有機肥和生物菌肥，減少化肥的施用量。本研究為EM菌在西紅柿綠色高效種植上的應用和推廣提供依據。