EM菌对山地避雨栽培西红柿产量、品质和病害的影响

甘金佳 毛玲莉 蒋水元 尹华田 孙成荣 潘美学

(1广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所 广西桂林541006;2桂林市农业科学研究中心 广西桂林541006;3资源县生产力促进中心 广西桂林541400;4资源县车田苗族乡农业服务中心 广西桂林541400)

西红柿是我国重要的蔬菜作物，近年来我国的西红柿栽培面积不断扩大，但现在大多数西红柿仍采用传统的栽培模式，化肥在提高西红柿产量中起了十分重要的作用，我国化肥的平均施肥强度为443.5 kg/hm2，远高于国际公认的施肥上限225 kg/hm2［1］。长期、连续和不合理地使用化肥，不但引发土壤板结，土壤酸化、次生盐渍化和养分不平衡等问题，还会造成西红柿中硝酸盐含量的积累，果实品质下降，给人体带来危害［2］。近年来，国内外研究表明，施用生物菌肥可以有效改善土壤理化性质，提高土壤肥力，对作物的产量和品质都有提升作用，同时还能降低病虫害发生率，所以生产上提倡使用生物菌肥培肥地力，改善土壤养分比例，提高化肥肥效，改善环境［3-4］。EM（Effective microorganisms，有效微生物）菌可以作为生物菌肥施用于各种作物，EM菌是由80多种功能不同的微生物所组成的一种活菌复合制剂，含有的多种放线菌可分泌抗生物质，可抑制病原菌的生长，并增强作物对病虫害的抵抗能力，EM菌还可以改善作物根系微生态环境中的理化性质和微生物活性，调节土壤pH和降低土壤盐度，具有解磷、溶钾和固氮作用，特别是有益微生物代谢合成的次级代谢产物可以抑制土壤中的有害病菌，促进根系生长，提高作物产量［3］。中国西南山地已形成一定规模的山地西红柿生产基地，但西南山区降雨较多，年降雨量在1 900～2 000 mm，春季低温多雨，夏季常降暴雨。多雨天气不但会影响其开花授粉，还会诱发早疫病、晚疫病、斑枯病和棉铃虫等病虫害发生，影响西红柿产量。目前，国内尚无将EM菌应用于山地避雨栽培西红柿的研究。本研究施用EM菌于避雨栽培的西红柿，研究其对山地避雨栽培西红柿产量、品质和植物病害的影响，为EM菌在西红柿上的应用推广提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试材

供试西红柿接穗品种为从荷兰瑞克斯旺种苗公司引进的硬果型品种—格雷（无限生长型），砧木品种为西大砧木一号（南宁福井番茄科技有限公司提供）。供试EM菌为桂林市绿云生物技术开发有限公司生产的必佳EM原液。

1.1.2 样地概况

试验在桂林市资源县车田苗族乡黄宝村的简易避雨栽培西红柿栽培田进行，试验地为山地地貌，海拔约950 m，属亚热带季风气候，雨量充沛，土壤类型为红壤，土壤基本理化性质为：有机质22.77 g/kg，全磷0.86 g/kg，碱解氮108.58 g/kg，有效磷60.98 mg/kg，速效钾198.23 g/kg，前茬为西红柿。避雨栽培采用简易避雨棚，在畦面上方搭棚盖膜，棚长6 m，宽1.4 m，正好在畦面上方，两棚下缘间距0.1 m，棚高1.8 m，棚侧无裙膜，避雨棚起到避雨不避风的作用，减少雨水对栽培畦面的和作物的冲淋。

1.2 方法

1.2.1 发酵液制备

首先将EM菌原液活化和扩繁，按照EM原液与红糖水各一份，加清水10份混合后装入密闭容器中，密封发酵7 d，制成发酵液，又称为EM活化液，在使用时，将EM活化液加水稀释，即可配成各种浓度的EM活性菌稀释液。

1.2.2 试验设计

试验于2019年3月至10月进行，共设6个处理：T1，西红柿定植后，EM发酵液稀释50倍喷施植株全株，同时用200 mL稀释50倍的EM发酵液对每株西红柿进行灌根，喷施和灌根每隔15 d一次，共4次；T2，西红柿定植后，EM发酵液稀释100倍喷施植株全株，同时用200 mL稀释100倍的EM发酵液对每株西红柿进行灌根，喷施和灌根每隔15 d一次，共4次；T3，西红柿定植后，EM发酵液稀释200倍喷施植株全株，同时用200 mL稀释200倍的EM发酵液对每株西红柿进行灌根，喷施和灌根每隔15 d一次，共4次；T4，西红柿定植后，EM发酵液稀释400倍喷施植株全株，同时用200 mL稀释400倍的EM发酵液对每株西红柿进行灌根，喷施和灌根每隔15 d一次，共4次；T5，西红柿定植后，EM发酵液稀释800倍喷施植株全株，同时用200 mL稀释800倍的EM发酵液对每株西红柿进行灌根，喷施和灌根每隔15 d一次，共4次；CK，西红柿定植后，清水喷植株全株，同时用200 mL清水灌根，每隔15 d一次，共4次。所有处理均以有机肥（发酵后的猪粪）为底肥，667 m2施用4 000 kg，并配施复合肥（N、P、K含量各15%）30 kg。每处理3次重复，随机区组排列，小区面积25 m2、行距为70 cm、株距为60 cm、每个小区66株，一畦双行定植，双杆整枝。3月18日进行穴盘育苗，4月15日嫁接，5月1日定植，7月上旬开始采收。生长期其他追肥均按照常规管理进行。

1.2.3 指标测定

（1）对每个处理采用5点取样法，每个点随机选取3株西红柿并挂牌，从第一穗果果实成熟开始到拉秧期，测定选定植株的单果重、果实数量和单株西红柿产量，计算平均值，并折算为667 m2的西红柿产量。

（2）果实成熟后，每个小区取10个成熟度一致的果实，测定可溶性糖（蒽酮比色法）、有机酸（氢氧化钠滴定法）、VC（2，6-二氯酚靛酚滴定法）［5］和硝酸盐含量（酚二磺酸比色法）［6］。

（3）定植后2个月（2019年7月，高温多雨，病害高发期）调查西红柿病害情况。病害分级调查，0级为未发生，一级为5%以内植株发病，二级为5%～25%以内植株发病，三级25%～50%以内植株发病，四级为50%～75%以内植株发病，五级为75%以上植株发病［7］。

1.2.4 数据统计分析

采用Excel 2010和SPSS 20.0软件进行数据处理，采用邓肯氏新复极差法进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 EM菌对西红柿坐果数、单果重和产量的影响

从表1可知，不同处理的西红柿坐果数由大到小依次是T2＞T3＞T4＞T1＞T5＞CK，T1、T2和T3的西红柿坐果数与T5和CK的坐果数存在显著差异。由此可见，施用一定浓度EM菌液能提高西红柿果实的坐果数。不同处理的西红柿单果重不尽相同，单果重由大到小依次是T4＞CK＞T2＞T3＞T5＞T1，各个处理间的单果重并无显著差异。在单株果实总重方面和667m2的产量方面，由大到小依次是T2＞T3＞T4＞T1＞T5＞CK，T2、T3和T4的单株果实总重分别达到8.88、8.79和8.41 kg，与CK的单株果实总重存在显著差异，与CK相比，产量提高了12.98%，11.83%和7.00%。由此可见，施用一定浓度的EM菌发酵液能促进西红柿产量的增长。施用超过一定浓度的EM菌（T1）对西红柿坐果数和产量有抑制作用。

表1 EM菌对西红柿坐果数、单果重和产量的影响

2.2 EM菌对西红柿果实品质的影响

由表2可知，T1、T2、T3和T4的西红柿果实可溶性糖含量和VC含量均显著高于CK，表明施用一定浓度的EM菌发酵液可以提升西红柿果实的可溶性糖含量与VC含量，改善西红柿品质，提高营养成分含量，其中施用T2浓度的EM菌效果最好。表2还显示，施用EM菌的5个处理的西红柿有机酸和硝酸盐含量均低于CK，T1、T2、T3和T4与CK差异显著。由此说明，施用一定浓度的EM菌发酵液能显著降低西红柿有机酸和硝酸盐含量，使得西

红柿果实口感更佳，从而提高西红柿果实品质。

表2 EM菌对西红柿果实品质的影响

2.3 EM菌对西红柿病害发生率的影响

西红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，桂北山区降雨较多，西红柿病害较为严重。由表3可知，施用EM菌发酵液的5个处理的西红柿灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害发生率均低于CK。T1、T2和T3的西红柿病害较轻，灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害发生率均在5%以下，与CK存在显著差异，T4的灰霉病和根腐病发生率为4.5%和4.05%，显著低于CK。由此说明，施用EM菌发酵液能有效降低西红柿灰霉病、早疫病、炭疽病、根腐病病害发生率。

表3 EM菌对西红柿病害发生率的影响

3 讨论与结论

李维炯等［8］研究发现，EM可以促进作物生长并提高产量，其原因可能是因为与化肥相比，EM有益微生物使土壤中速效钾提高5%、速效磷提高31.2%、全氮提高15.5%，提高土壤肥力［9］。杨峰等［10］和任瑞兰等［11］的研究表明，施用EM菌肥能明显改善玉米农艺性状和产量构成因素，植株增高、增粗、叶面积增大，穗长、穗粒数、产量明显增加。王广印等［12］的研究表明，配施EM生物菌肥可提高西红柿的净光合速率，从而提高西红柿的产量。熊俏等［13］将EM菌肥在水果番茄基质与土壤栽培中应用，发现施用EM生物菌肥在水果番茄栽培中均可适当提高产量，并且能减少病株发生，在土壤栽培中施用效果比基质栽培中更佳。本研究结果与前人研究结果相似，施用EM菌发酵液能促进西红柿生长，提高西红柿坐果数，进而提高西红柿果实产量。EM菌能够提高作物产量的原因可能是，EM菌剂中有大量的有益活菌，EM菌能形成作物生长发育的有利环境，它不仅能改良土壤理化性质和结构，促进土壤团粒的形成，提高土壤肥力，在重茬地施用EM菌后，可明显促进作物的长势［14］。此外，张宇等［15］的研究表明，施用EM菌处理的花生，其净光合速率、蒸腾速率和叶片叶绿体含量均高于对照，说明EM菌能够有效替代部分化肥，减少化肥使用量，提高产量。本研究结果与之相似，施用EM菌发酵液能促进西红柿生长，提高西红柿坐果数，进而提高西红柿果实产量。

本研究表明，施用EM菌能提高果实VC含量并降低硝酸盐含量，这与赵贞等［16］、于志强等［17］和张绪美等［18］的研究结果相似。于志强等［17］发现，农家肥加入EM菌发酵肥分别使黄瓜VC、可溶性总糖和可溶性还原糖含量提高。张绪美等［18］的研究表明，与对照相比，施用微生物肥料对西红柿品质产生明显影响，随着施微生物肥水平的提高，西红柿可溶性糖和VC含量均有所提高，果实中硝酸盐含量下降明显。可能是微生物肥料改变了西红柿植株吸收机制，促使西红柿的叶、茎、根中吸收了土壤中的NO3-，从而使果实中的硝酸盐含量下降造成的，EM菌发酵的肥料施入土壤后，其所含的各类微生物对土壤中的营养元素进行了活化分解，如解磷细菌和解钾细菌能分解土壤中被固定的磷、钾，特别是固氮菌能固定空气中的氮，促进了西红柿植株对养分的吸收利用率。因此，有利于西红柿品质的提高［18］，具体原因还需要进一步研究。

EM菌可以抑制有害微生物的生长繁殖，从而抑制病害的发生。杨清平等［19］发现，EM活性菌能有效防治猕猴桃溃疡病，是一种生物防治猕猴桃溃疡病的新方法；李海江等［20］研究表明，液体EM菌剂灌根对于烟草根腐病的防治具有较为显著的效果；杨振华［21］采用EM菌发酵液对设施草莓灌根，研究发现，随着EM菌发酵液浓度越大，对炭疽病和根腐病的抑菌能力越强，其发病率越低。本研究结果与之相似，除了炭疽病和根腐病，本研究还发现，EM菌对西红柿灰霉病和早疫病的发生也有一定抑制作用，随着施用的EM菌发酵液浓度增大，灰霉病和早疫病病害发病率也随之降低。

综上所述，施用EM菌对西红柿提高产量、改善品质和减轻病害方面有重要的影响。施用一定浓度的EM菌发酵液能促进西红柿产量的增长，施用超过一定浓度的EM菌（如T1）对西红柿坐果数和产量有抑制作用。目前，国家提倡绿色高效种植，增施有机肥和生物菌肥，减少化肥的施用量。本研究为EM菌在西红柿绿色高效种植上的应用和推广提供依据。