EM菌液对不同基因型草莓果实产量及品质的影响

杨振华 张迪

摘要：为探索EM菌剂对陕西省设施草莓果实产量及品质的影响，以清水为对照，研究100、200、300、400倍EM菌发酵稀释液灌根对设施草莓产量指标和果实品质指标的影响。经过2年试验，结果表明，设施草莓利用EM菌发酵液灌根可以有效提高花枝数、花朵数、产量等相关产量指标和可溶性固形物含量、还原糖含量、糖酸比等相关果品质量指标。其中400倍稀释液处理对2个品种的花枝数、花朵数增效明显。4个处理的红颜品种平均单果质量和最大单果质量2个指标高于章姬品种。章姬和红颜品种最大产量为2017年400倍稀释液处理，分别为62 787、65 060 kg/hm2，分别较CK增产 8.50%、11.21%;2个品种4个处理的还原糖含量都显著高于CK，其中400倍稀释液处理较优。章姬品种4个处理还原糖含量整体高于红颜，红颜品种的4个处理可滴定酸含量和硬度高于章姬品种，其中400倍稀释液处理下的2个品种硬度最大，分别为0.408、0.698 kg/cm2。2个品种的300倍、400倍稀释液处理的维生素C含量指标较优。通过主成分分析得知，2个品种所有EM菌处理均能改善草莓的单位面积产量和果实品质，就从产量和品质而言，400倍稀释液处理的效果较好。

关键词：EM菌液;草莓;产量;品质;主成分分析

中图分类号：S668.406   文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2021）22-0141-05

收稿日期：2020-12-30

基金项目：陕西省重点项目农业领域一般项目（编号：2020NY-051）;杨凌职业技术学院科研项目（编号：A2019050）;杨凌职业技术学院草莓产业发展基地建设项目（编号：YZJD025）。

作者简介：杨振华（1981—），男，甘肃泾川人，硕士，副教授，主要从事设施草莓标准化栽培技术的研究及推广工作。E-mail：478548425@qq.com。

设施草莓在农业经济作物中的比重逐年增大，但相比我国草莓种植发达地区，陕西省设施草莓品质和产量提升空间很大，探究主要原因是设施内常年单一作物种植和过量的化肥农药使土壤盐碱化程度加重，有益微生物减少，有害病原菌大量滋生。孔庆宇等利用EM菌可提高甜樱桃植株的生理特性及根系活力[1]。EM菌是一种复合菌群，含有70种微生物，是一种活菌制剂，可以调节土壤pH值和降低土壤盐度，具有解磷、溶钾、固氮、释放土壤微量元素的能力[2-6]。但鲜见EM菌在草莓种植应用上的研究报道，为此本研究选用陕西关中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产量和品质的影响，以期为EM菌在陕西关中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 试验材料

1.1.1 EM菌 EM菌原液购自上海三胜生物科技有限公司。

1.1.2 草莓定植苗 草莓定植苗品种为章姬和红颜，由杨凌九魅园草莓研究所提供。

1.2 试验地概况

2个待试品种于2016年和2017年连续2年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种植，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，每垄定值60株，每个小区3垄，面积为20 m2。试验地土壤肥力：土壤pH值为8.57，有机质含量为1%，水解氮含量为 99.3 mg/kg，有效磷含量为47.6 mg/kg，速效钾含量为125.1 mg/kg。

1.3 样品采集及测定

1.3.1 EM菌液扩繁发酵

菌种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内发酵，发酵周期为7 d，pH值控制在3.5左右，控温30～32 ℃。发酵液配方（质量百分比）：200 L发酵罐中含EM菌液5%、红糖4%、尿素0.2%、玉米粉3%和豆饼粉2%，发酵完成后孢子浓度为1.2×1010个/mL[7-9]。

1.3.2 试验设计

EM发酵液设100、200、300、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7 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。

1.3.3 指标测定

测定2年每个小区花枝数、花朵数、最大单果质量、单位产量，以及维生素C、可溶性固形物、还原糖含量等指标。

1.3.4 试验方法

待头茬花花芽分化结束后10 d随机统计每个小区的花枝数、花朵数。待头茬果成熟后分别在3个重复小区随机取5个点进行采摘果实，用天平测定最大单果质量和单位产量，用可溶性光度计测定可溶性固性物含量，使用GY-1型果实硬度计法测定果肉硬度，维生素C含量用2，6-二氯酚靛酚滴定法测定，利用氢氧化钠溶液滴定法测定果实中可滴定酸含量，用3，5-二硝基水杨酸比色法（DNS法）测定还原糖含量[10-12 ]。

1.4 数据处理

方差分析采用Excel 2010和SPSS 19.0对数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 EM菌液对不同基因型草莓产量与农艺形状的影响

从表1可知，不同处理章姬和红颜2个品种在2年内的花枝数、花朵数、平均单果质量、一级果最大单果质量和产量指标的变化。花枝数：2个品种2年内均以T4处理较高，且在2017年达到最高，分别为3.7、3.6个，2年来T4都与其余处理间差异显著。花朵数：章姬在2016年T1、T2、T4與CK差异显著，在2017年T3、T4与CK差异显著。红颜在2016年T2、T3、T4相互之间存在差异显著，T3最低，为15.34，在2017年，红颜花朵数T3与T4接近但都与T1差异显著。平均单果质量：2016年的章姬T1显著高于其他处理，红颜T4显著高于T1、CK。2017年章姬T2显著高于T3、T1、CK，红颜T3显著高于其他处理及CK，章姬和红颜的平均单果质量最大分别为42.15、45.89 g。一级果最大单果质量：2016年章姬T4最大，为61.20 g，且显著高于其他处理，红颜T1与T2无显著差异，但都显著高于T3、 T4、 CK， 2017年章姬 T1显著高于其他处理及CK，红颜T2最大，为73.89 g，与T4差异不显著，但与T1、T3、CK差异显著。产量方面，红颜的产量高于章姬，2017年2个品种产量普遍高于2016年，2个品种2年内的T4处理高于其他处理，2个品种最高产量分别达到62 787、65 060 kg/hm2。

2.2 EM菌液对不同基因型草莓果实品质的影响

2.2.1 可溶性固形物含量

从图1分析得出，2个品种在2年内所有处理的可溶性固形物含量都显著高于CK。章姬品种在2年内T4处理都显著高于T2，红颜T4处理显著高于T2、T3处理。红颜的可溶性固形物含量相同处理高于章姬品种。

2.2.2 还原糖含量

从图2分析得出，2016年2个品种的T4处理显著高于T2处理及CK;2017年章姬4个处理之间无显著差异，但显著高于CK，红颜T1与T4接近，两者显著高于T2、T3、CK，2个品种2年内还原糖含量不同处理相互差异与可溶性固性物含量（图1）相似，表明草莓还原糖占可溶性固形物的比重较大。

2.2.3 可滴定酸含量

从图3可见，不同处理2个品种2年间的可滴定酸含量指标的变化，红颜的可滴定酸含量整体高于章姬。2年的章姬品种处理间变化相似，T4与T1无显著差异，但都显著高于T3和CK;2016年红颜最大值为T4，T1、T2、T3、T4之间无差异但都高于CK。2017年章姬各处理间可滴定酸含量变化不大，红颜可滴定酸含量T3较为突出。

2.2.4 糖酸比

從图4可见，章姬品种2年的处理间相互差异无变化，都是T3与T4无显著差异，但两者与T2和CK差异显著，其中T3处理最高，分别达到了14.43、15.39;红颜T4处理在2年内都高于T3与CK，最大值为2017年T1处理，为13.24。

2.2.5 维生素C含量

从图5可见，2年间除了2016年的章姬品种外，其他处理的维生素C含量都显著高于CK，2017年各处理维生素C含量普遍高于2016年处理，其中章姬在2017年的T4处理最高，达到1.25 mg/100 g，红颜T3处理最高，为1.37 mg/100 g。

2.2.6 硬度

硬度是关系到草莓耐储运关键指标之一。从图6分析得出，红颜硬度普遍高于章姬，章姬T3、T4处理在硬度方面较为理想，2017年2个品种的T4处理高于其他处理，分别为0.408、0.698 kg/cm2。

2.3 主成分分析

对不同处理草莓果实单位面积产量、单果中维生素C含量等指标进行了主成分分析。以主成分1为横坐标轴，以主成分2为纵坐标轴，绘制主成分因子得分双标图（图7）。图7中各指标箭头方向代表的是原始变量与主成分的相关性，其长度代表的是原始数据对主成分的贡献度，各指标之间的角度代表了不同指标间的相关性。

由图7可知，草莓单位面积产量与平均单果质量、维生素C含量以及可溶性固形物含量呈正相关。品种和EM菌处理明显影响果实品质。章姬品种的所有EM菌处理PC1的投影值都位于PC1的负方向，红颜品种的所有EM菌处理都位于PC1的正方向，并且与单位面积产量、平均单果质量、维生素C含量以及可溶性固形物含量的箭头方向相同，说明红颜品种的产量和品质均优于章姬品种。与CK相比，2个品种所有EM菌处理均能改善草莓的单位面积产量和果实品质，就从改善产量和品质而言，T4处理的效果较好。

3 讨论

3.1 EM菌液对草莓产量的影响

在EM菌液作用下4个处理与CK相比，草莓产量增加趋势明显。草莓生长适宜土壤pH值为 6.5～7.0，而陕西省设施内土壤pH值在8.0以上，EM菌液pH值在3.5左右，按照一定浓度进行灌根，可降低土壤pH值，这会释放出许多碱性环境沉淀的元素，增加土壤肥料的利用率。EM菌有生物发酵转化的现象，在适宜的环境中，可以将土壤中根系不可吸收的大分子集团分解代谢为小分子或离子状态，促进了植株对元素的吸收率[13]。多种有益微生物在土壤中大量繁殖，这在一定程度上抑制了病原菌的孳生，减少了病株烂果现象，这就为增产提供了基础保障。

3.2 EM菌液对草莓品质的影响

研究表明，钾离子可以促进草莓果实蔗糖、果糖、葡萄糖含量的增加[14-15]。钙是草莓品质的关键元素，钙离子对果实硬度有一定的影响，钙足，草莓结实，韧性好，汁多爽口品质好，不容易软果[16]。镁不仅使草莓根生长健壮，还能促进果实内维生素A和维生素C的形成[17-18]。草莓品质的提高离不开土壤中多种中微量元素，EM菌液活菌在土壤中繁殖代谢，会分解土壤盐分，释放土壤中的K、Ca、Mg等微量元素，提高草莓品质。

4 结论

经过2年试验，结果表明，设施草莓利用EM菌发酵液灌根可以有效提高花枝数、花朵数、产量等相关产量指标和可溶性固形物含量、还原糖含量、糖酸比等相关果品质量指标。其中T4处理对2个品种的花枝数、花朵数增效明显，这就为高产奠定了基础。4个处理的红颜品种平均单果质量和最大单果质量2个指标高于章姬品种。章姬和红颜品种最大产量为2017年的T4处理，分别为62 787、65 060 kg/hm2，相比CK分别增产 8.50%、11.21%。 可溶性固形物主要包括果实内可溶性糖、可溶性酸、维生素、矿物质等，可影响果品的口感，是果品质量重要指标之一，从试验结果分析得知，2个品种4个处理的还原糖含量都显著高于CK，其中T4处理较优。章姬品种4个处理还原糖含量整体高于红颜，红颜品种的4个处理可滴定酸含量和硬度高于章姬品种，2个品种的T3、T4处理的维生素C含量指标较优。硬度是果品贮运关键指标，章姬品种硬度小，极不耐贮运，销售半径小，红颜品种是以章姬品种和甜查理品种为亲本材料经过多年选育的优良品种，1999年引入我国丹东试种成功。本试验经过4个处理EM菌发酵液的灌溉，相比CK，2个品种硬度有所提高，其中T3、T4处理较为突出。通过主成分综合分析得知，2个品种所有EM菌处理均能改善草莓的单位面积产量和果实品质，就从产量和品质而言，T4处理的效果较好。

参考文献：

[1]孔庆宇，秦嗣军，张英霞，等. EM菌剂对甜樱桃幼苗根际微生物区系及根系呼吸的影响[J]. 沈阳农业大学学报，2013，44（4）：409-412.

[2]李英军，刘忠林.EM有效微生物技术在我国的应用研究进展[J]. 环境与开发，2001，16（3）：12- 13.

[3]张志良，瞿伟菁，李小方.植物生理学实验指导[M]. 4版.北京：高等教育出版社，2009：56-58.

[4]刘 芳，韩 丹，赵铭钦，等. 微生物菌剂配施腐殖酸钾对植烟土壤改良及烤烟经济效益的影响[J]. 浙江农业学报，2017，29（7）：1064-1069.

[5]荣良燕，柴 强，姚 拓，等. 复合微生物接种剂替代部分化肥对豌豆间作玉米的促生效应[J]. 草业学报，2015，24（2）：22-30.

[6]杨 芳，田俊岭，杨盼盼，等. 高效光合细菌菌剂对番茄品质、土壤肥力及微生物特性的影响[J]. 华南农业大学学报， 2014， 35（1）：49-54.

[7]舒秀丽，赵 柳，孙学振，等. 不同土壤改良剂处理对连作西洋参根际微生物数量、土壤酶活性及产量的影响[J]. 中国生态农业学报，2011，19（6）：1289-1294.

[8]杨官娥，张肇铭.光合细菌转化槲寄生制剂抗肿瘤活性初步研究[J]. 微生物學通报，2006，33（2）：40-43.

[9]邢承华，蔡妙珍，于洪波.EM有效微生物技术在环境保护中的应用[J]. 微生物学杂志，2007，27（5）：93-97.

[10]周艳孔，陆利民，倪秀红，等. 不同叶面肥对大棚草莓生长和果实品质的影响[J]. 中国果树，2017（1）：34-36.

[11]喻景权，杜尧舜.蔬菜设施栽培可持续发展中的连作障碍问题[J]. 沈阳农业大学学报，2000，31（1）：124-126.

[12]周艳孔，倪秀红，王红彬.复合微生物菌剂对大棚草莓生长和品质的影响[J]. 安徽农学通报，2019，25（10）：88-89，103.

[13]刘继培，刘唯一，周 婕，等. 施用腐殖酸和生物肥对草莓品质、产量及土壤农化性状的影响[J]. 农业资源与环境学报，2015，32（1）：54-59.

[14]Narayanan V K，Chen T. Research on technology standards：accomplishment and challenges [J]. Research Policy，2012，41（8）：1375-1406.

[15]Manoharan S，Ge T. A demerit point strategy to reduce free-riding in BitTorrent[J]. Computer Communications，2013，36（8）：875-880.

[16]周志杰，刘斯超，李 兵，等. 草莓基质立体栽培技术[J]. 北方园艺，2018（18）：205-208.

[17]沈建生，林贤锐，王艳俏. 日本高设草莓主要模式及栽培关键技术[J]. 中国南方果树，2010，39（6）：74-77.

[18]焦书磊. 浅谈设施草莓立体栽培技术发展现状及存在问题[J]. 现代农业科技研究与实践，2015（12）：90-99.