EM菌剂对设施草莓生长及生理特性的影响

杨振华

(杨凌职业技术学院， 陕西 杨凌 712100)

陕西地区近几年设施草莓种植面积逐年增大，但产量和品质相比国内草莓种植发达地区提升空间较大，如辽宁丹东地区红颜99产量达5 000～6 000 kg/667m2，而陕西关中红颜的最高产量为2 000～3 000 kg/667m2，通过走访调研，除遗传因素外，主要原因是温室内蒸发量高和化肥农药过量使用导致土壤盐碱化程度加重，土壤pH常年在8.3以上，而草莓种植适宜的pH为6.0～7.5，大棚土壤微生物多样性减少，土传病害频发造成的死苗减产。孔庆宇等[1]研究报道，EM菌可提高甜樱桃植株的生理特性及根系活力。EM菌是一种复合菌群，含有多种微生物，是一种活菌制剂，可以调节土壤pH和降低土壤盐度，具有解磷、溶钾和固氮的作用，特别是微生物代谢合成的次级代谢产物可以抑制土壤的有害病菌[2]。目前，EM菌广泛应用于种植养殖业、环保及人体保健等领域[3-9]，鲜见EM菌在草莓种植应用上的研究报道。为此，选用陕西杨凌地区主栽品种章姬和红颜，以清水为对照，研究EM菌发酵液定量灌根对草莓生长及生理特性的影响，为EM菌在陕西杨凌地区设施草莓生产上的应用与推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 EM菌 EM菌原液，上海三胜生物科技有限公司。

1.1.2 草莓定植苗 品种为章姬和红颜，杨凌九魅园草莓研究所提供。

1.1.3 肥料 羊板粪，青海恩泽农业技术有限公司；硫酸钾复合肥，中化化肥控股有限公司。

1.2 试验地概况

试验于2017年8月至2018年6月在杨凌职业技术学院大学生种植园创业基地的标准化温室进行，试验地土壤肥力：土壤pH 8.57，有机质1%，水解氮99.3 mg/kg，有效磷47.6 mg/kg，速效钾125.1 mg/kg。

1.3 方法

1.3.1 EM菌液扩繁发酵 在杨凌职业技术学院发酵综合实验室进行，将EM菌液在厌氧液体搅拌发酵罐(200 L)内发酵，发酵周期7 d，pH控制在3.5左右，控温30～32℃，发酵液配方(质量百分比)：EM菌液5%、红糖4%、尿素0.2%、玉米粉3%和豆饼粉2%，发酵完成后为120亿cfu/mL。

1.3.2 试验设计 EM菌发酵液设100倍、200倍、300倍和400倍4个稀释倍数处理和1个清水对照，分别记为T1、T2、T3、T4和CK。每个品种每个稀释倍数为1个小区(20 m2)，3次重复，以平均值统计各项数据。选择草莓定植后3 d、新叶期、现蕾期、青果期和白果期5个生长期进行灌根，每次25 mL/株。

在标准化温室内采用高垄双行栽培，垄高35 cm，小行距25 cm，大行距55 cm，南北起垄，每垄长600 cm，株距20 cm，每垄定植60株，每个小区3垄，面积20 m2。常规施肥：施羊板粪3 000 kg/667m2，硫酸钾复合肥50 kg/667m2。温室环境因子控制及管理措施一致。

1.3.3 指标测定 缓苗率，定植7～10 d后随机选取小区草莓植株100株测定；茎周长和株高等农艺性状，定植30 d后随机选取小区草莓植株100株，用尺子和游标卡尺测量；植株鲜重及干物质量，现蕾期前随机抽样100株取地上部分用天平称重后再测定干重，干重包括冠干重和根干重。冠干重，在105℃杀青30 min用天平称重；根干重，先洗净晾干后再在80℃烘干10 h用天平称重测定；花蕾数及花序长，在花期观察记录；在草莓第1片新叶成龄后测定光合特性及根系活力，净光合速率(PN)及蒸腾速率(E)，采用LI6400光合系统测定仪测定；叶绿素，采用丙酮浸提法测定；根系活力，采用TTC法测定[3,10-12]。

1.4 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 19.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同稀释倍数EM菌发酵液对草莓生长的影响

从表3可知，不同处理章姬和红颜2个草莓品种缓苗率、茎周长和株高等生长指标的变化。缓苗率：2个品种均以T1最高，分别为99.56%和98.89%，与CK及其余处理间均差异显著；CK最低，分别为95.23%和93.78%，均显著低于EM菌发酵液灌根处理；其中，章姬的T3与T4间差异不显著，红颜的T2、T3、T4间差异不显著。茎周长：2个品种均以T1最长，分别为6.42 cm和7.18 cm，章姬的T1与CK及其余处理间均差异显著，红颜的T1、T2、T4间，T3与T4间差异不显著；CK最低，分别为4.35 cm和5.51 cm，均显著低于EM菌发酵液灌根处理。株高：2个品种均以T1最高，分别为18.92 cm和26.78 cm，章姬的T1、T2和T3间，T3、T4和CK间差异不显著，红颜EM菌发酵液灌根各处理间，T4与CK间差异不显著。冠径：章姬的T2和红颜T3最大，分别为30.21 cm和34.93 cm，章姬的T2与CK及其余处理间差异显著，T1与T3间，T4与CK间差异不显著，红颜的T3与T2、T4间差异不显著，T1与T4间差异不显著；CK最小，分别为22.15 cm和30.68 cm，均显著低于(章姬T4除外)EM菌发酵液灌根处理。花枝数：章姬的T4和红颜的T3最多，分别为3.6个和3.7个，章姬的T4与CK及其余处理间差异显著，T2、T3及CK间，T1、T2及CK差异不显著，红颜的T3与T2、T4间，T1与T2差异不显著；章姬的T1和红颜的CK最少，分别为2.3个和2.5个。花蕾数：章姬的T4和红颜的T3最多，分别为21.56个和21.47个，章姬的T4与CK及其余处理间差异显著，T2、T3及CK间，T1、T2及CK间差异不显著，红颜的T3与T2、T4间差异不显著，T1与T2间差异不显著，CK显著低于各稀释倍数EM菌发酵液灌根；章姬的T1和红颜的CK最少，分别为18.15个和15.67个。综合看，苗期采用100倍EM菌发酵液灌根可提高草莓植株的缓苗率，新叶期形成后采用200～300倍EM菌发酵液灌根和花蕾期采用400倍EM菌发酵液灌根可促进草莓植株的生长发育。

注：同一品种同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

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

2.2 不同稀释倍数EM菌发酵液对草莓干物质及根系活力的影响

植株干物质是反应植物有机物积累、营养成分多寡的一个重要指标；根冠比是反应根系活力的指标，根冠比越大根系活力越强。从表2可知，不同处理章姬和红颜2个品种鲜重、干重和根冠比的变化。鲜重：2个品种地上部和地下部(红颜地下部T3除外)均为T1>T2>T3>T4>CK，章姬的地上部T1与CK及其余处理间差异显著，T2与T3间差异不显著，但显著高于T4和CK；地下部T1～T3间，T3、T4及CK间差异不显著；红颜的地上部T1与T2间、T3与T4间和T4与CK间差异均不显著，地下部T1～T4间、T2、T3及CK间差异不显著。干重：章姬的地上部为T1>T3>T4>T2>CK，红颜的地下部为T1>T2>T4>T3>CK，章姬的地下部和红颜的地上部均为T1>T2>T3>T4>CK；章姬的地上部T1显著高于CK及其余处理，T3与T4间差异不显著，其地下部T1～T3间、T3与T4间差异均不显著，T1～T4显著高于CK；红颜的地上部和地下部T1与T2间、T3与T4间差异不显著，T1～T4(红颜地下部T3除外)显著高于CK。根冠比：章姬为T2>T1>T3>T4>CK，T2显著高于CK及其余处理，T1与T3间、T4与CK间差异不显著；红颜为T1=T2>T4>T3>CK，T1与T2间、T3与CK间差异不显著，T1与T2显著高于CK及其余处理。

从图1看出，章姬和红颜的根系活力均以T2最高，分别为80.32 μg/(g·h)和90.32 μg/(g·h)；T3其次，分别为78.69 μg/(g·h)和89.76 μg/(g·h)；章姬CK最低，为67.64 μg/(g·h)，红颜为T1最低，为75.65 μg/(g·h)；说明T2对草莓根系生长较为有利。

图1不同稀释倍数EM菌发酵液灌根2个草莓品种的根系活力

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

表2不同稀释倍数EM菌发酵液灌根草莓地上部/地下部的干物质重及根冠比

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

品种Variety处理Treatment地上部重/g Weight of overground part鲜干地下部重/g Weight of underground part鲜干根冠比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红颜 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 不同稀释倍数EM菌发酵液对草莓生理特性的影响

从图2可知，不同处理章姬和红颜的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量的变化。净光合速率：

图以T1最高，分别为14.03 μmol/(m2·s)和14.95 μmol/(m2·s)；T2其次，为13.87 μmol/(m2·s)和13.85 μmol/(m2·s)。章姬CK最低，为10.80 mol/(m2·s)；红颜T4最低，为12.68 μmol/(m2·s)。蒸腾速率：

图以T3最高，分别为3.79 mmol/(m2·s)和3.47 mmol/(m2·s)；T2其次，分别为3.67 mmol/(m2·s)和3.26 mmol/(m2·s)；CK最低，分别为2.29 mol/(m2·s)和2.08 mol/(m2·s)。叶绿素含量：章姬T3最高，为0.078 mg/cm2；T1其次，为0.071 mg/cm2；T4最低，为0.063 mg/cm2。红颜T2最高，为0.059 mg/cm2；T4其次，为0.056 mg/cm2；T3最低，为0.043 mg/cm2；其中，T1与CK相近，均为0.050 mg/cm2，T3低于CK。

图2 不同稀释倍数EM菌发酵液灌根2个草莓品种的净光合速率、蒸腾速率和叶绿素含量

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 不同稀释倍数EM菌发酵液对草莓炭疽病及根腐病发生的影响

从图3看出，不同稀释倍数EM菌发酵液灌根，章姬和红颜炭疽病和根腐病的发生情况。其中，章姬2种病害的发生率为0.5%～4.6%，均低于CK；红颜2种病害的发生率为0.5%～4.2%，均低于CK。EM菌群对炭疽病和根腐病均有很强的抑制作用，且EM菌液浓度越大，其抑菌能力越强，自然发病率越低。说明EM菌群多种有益菌可减少草莓病害的发生。

图3 不同稀释倍数EM菌发酵液灌根2个草莓品种炭疽病及根腐病的发生率

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

3 结论与讨论

试验结果表明，设施草莓新叶期、现蕾期、青果期和白果期5个生长期采用EM菌发酵液灌根的田间效果好，EM菌自身酸性可降低土壤pH，突破了设施盐碱性土壤种植草莓的瓶颈，EM菌提高了土壤微生物多样性，有利于促进草莓根系吸收土壤各种元素的协调性，提高了草莓植株各项生理指标的有效性，促进了草莓的生长发育平衡[13-16]。如EM菌群大大提高了草莓植株的缓苗率和成活率，苗期采用100倍EM发酵液灌根可提高缓苗率，新叶期形成后采用200～300倍EM菌发酵液灌根和花蕾期采用400倍EM菌发酵液灌根可促进草莓植株的生长发育。不同稀释倍数EM菌发酵液灌根，章姬和红颜的根系活力(红颜的100倍液除外)均较CK高，其中，200倍EM菌发酵液灌根2个品种的效果最佳，分别为80.32 μg/(g·h)和90.32 μg/(g·h)；不同稀释倍数EM菌发酵液灌根2个品种的净光合速率(红颜的400倍液除外)均高于CK，其中，100倍EM菌发酵液灌根最高，分别为14.03 μmol/(m2·s)和14.95 μmol/(m2·s)；不同稀释倍数EM菌发酵液灌根章姬和红颜的蒸腾速率高于CK，其中，300倍EM菌发酵液灌根2个品种的蒸腾速率最高，分别为3.79 mmol/(m2·s)和3.47 mmol/(m2·s)；叶绿素含量，章姬300倍EM菌发酵液灌根最高，为0.078 mg/cm2，红颜200倍EM菌发酵液灌根含量最高，为0.059 mg/cm2；随着EM菌发酵液浓度增大，对炭疽病和根腐病的抑菌能力越强，其发病率越低。

温室内由于使用杀菌剂过多，导致土壤有益菌群减少，土壤环境及微生物群体遭到破坏，造成土壤盐碱化和土传病害增加，草莓苗期易发生根腐病及炭疽病，花果期的植株根系吸收能力较差，致使草莓植株缺素严重，产量低，口感品质差，市场竞争力不强[16-19]。而采用EM菌灌根，不仅可提高有益菌群的数量和抑制有害菌群数量，达到以菌抑菌的目的，还能提高土壤活力和透气性，促进草莓根系对土壤各种元素分解吸收[14,16]，其应用效果良好。