EM菌液對不同基因型草莓果實產量及品質的影響

楊振華 張迪

摘要：為探索EM菌劑對陜西省設施草莓果實產量及品質的影響，以清水為對照，研究100、200、300、400倍EM菌發(fā)酵稀釋液灌根對設施草莓產量指標和果實品質指標的影響。經過2年試驗，結果表明，設施草莓利用EM菌發(fā)酵液灌根可以有效提高花枝數、花朵數、產量等相關產量指標和可溶性固形物含量、還原糖含量、糖酸比等相關果品質量指標。其中400倍稀釋液處理對2個品種的花枝數、花朵數增效明顯。4個處理的紅顏品種平均單果質量和最大單果質量2個指標高于章姬品種。章姬和紅顏品種最大產量為2017年400倍稀釋液處理，分別為62 787、65 060 kg/hm2，分別較CK增產 8.50%、11.21%;2個品種4個處理的還原糖含量都顯著高于CK，其中400倍稀釋液處理較優(yōu)。章姬品種4個處理還原糖含量整體高于紅顏，紅顏品種的4個處理可滴定酸含量和硬度高于章姬品種，其中400倍稀釋液處理下的2個品種硬度最大，分別為0.408、0.698 kg/cm2。2個品種的300倍、400倍稀釋液處理的維生素C含量指標較優(yōu)。通過主成分分析得知，2個品種所有EM菌處理均能改善草莓的單位面積產量和果實品質，就從產量和品質而言，400倍稀釋液處理的效果較好。

關鍵詞：EM菌液;草莓;產量;品質;主成分分析

中圖分類號：S668.406?? 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）22-0141-05

收稿日期：2020-12-30

基金項目：陜西省重點項目農業(yè)領域一般項目（編號：2020NY-051）;楊凌職業(yè)技術學院科研項目（編號：A2019050）;楊凌職業(yè)技術學院草莓產業(yè)發(fā)展基地建設項目（編號：YZJD025）。

作者簡介：楊振華（1981—），男，甘肅涇川人，碩士，副教授，主要從事設施草莓標準化栽培技術的研究及推廣工作。E-mail：478548425@qq.com。

設施草莓在農業(yè)經濟作物中的比重逐年增大，但相比我國草莓種植發(fā)達地區(qū)，陜西省設施草莓品質和產量提升空間很大，探究主要原因是設施內常年單一作物種植和過量的化肥農藥使土壤鹽堿化程度加重，有益微生物減少，有害病原菌大量滋生?？讘c宇等利用EM菌可提高甜櫻桃植株的生理特性及根系活力[1]。EM菌是一種復合菌群，含有70種微生物，是一種活菌制劑，可以調節(jié)土壤pH值和降低土壤鹽度，具有解磷、溶鉀、固氮、釋放土壤微量元素的能力[2-6]。但鮮見EM菌在草莓種植應用上的研究報道，為此本研究選用陜西關中地區(qū)主栽品種章姬和紅顏，以清水為對照，研究EM菌發(fā)酵液定量灌根對草莓產量和品質的影響，以期為EM菌在陜西關中地區(qū)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 試驗材料

1.1.1 EM菌 EM菌原液購自上海三勝生物科技有限公司。

1.1.2 草莓定植苗 草莓定植苗品種為章姬和紅顏，由楊凌九魅園草莓研究所提供。

1.2 試驗地概況

2個待試品種于2016年和2017年連續(xù)2年在楊凌職業(yè)技術學院大學生種植園創(chuàng)業(yè)基地的標準化溫室種植，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，每壟定值60株，每個小區(qū)3壟，面積為20 m2。試驗地土壤肥力：土壤pH值為8.57，有機質含量為1%，水解氮含量為 99.3 mg/kg，有效磷含量為47.6 mg/kg，速效鉀含量為125.1 mg/kg。

1.3 樣品采集及測定

1.3.1 EM菌液擴繁發(fā)酵

菌種擴繁發(fā)酵在楊凌職業(yè)技術學院發(fā)酵綜合實驗室進行，將EM菌液在厭氧液體攪拌發(fā)酵罐內發(fā)酵，發(fā)酵周期為7 d，pH值控制在3.5左右，控溫30～32 ℃。發(fā)酵液配方（質量百分比）：200 L發(fā)酵罐中含EM菌液5%、紅糖4%、尿素0.2%、玉米粉3%和豆餅粉2%，發(fā)酵完成后孢子濃度為1.2×1010個/mL[7-9]。

1.3.2 試驗設計

EM發(fā)酵液設100、200、300、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(qū)（20 m2），3次重復，以平均值統(tǒng)計各項數據。選擇草莓定植后7 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。

1.3.3 指標測定

測定2年每個小區(qū)花枝數、花朵數、最大單果質量、單位產量，以及維生素C、可溶性固形物、還原糖含量等指標。

1.3.4 試驗方法

待頭茬花花芽分化結束后10 d隨機統(tǒng)計每個小區(qū)的花枝數、花朵數。待頭茬果成熟后分別在3個重復小區(qū)隨機取5個點進行采摘果實，用天平測定最大單果質量和單位產量，用可溶性光度計測定可溶性固性物含量，使用GY-1型果實硬度計法測定果肉硬度，維生素C含量用2，6-二氯酚靛酚滴定法測定，利用氫氧化鈉溶液滴定法測定果實中可滴定酸含量，用3，5-二硝基水楊酸比色法（DNS法）測定還原糖含量[10-12 ]。

1.4 數據處理

方差分析采用Excel 2010和SPSS 19.0對數據進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 EM菌液對不同基因型草莓產量與農藝形狀的影響

從表1可知，不同處理章姬和紅顏2個品種在2年內的花枝數、花朵數、平均單果質量、一級果最大單果質量和產量指標的變化。花枝數：2個品種2年內均以T4處理較高，且在2017年達到最高，分別為3.7、3.6個，2年來T4都與其余處理間差異顯著。花朵數：章姬在2016年T1、T2、T4與CK差異顯著，在2017年T3、T4與CK差異顯著。紅顏在2016年T2、T3、T4相互之間存在差異顯著，T3最低，為15.34，在2017年，紅顏花朵數T3與T4接近但都與T1差異顯著。平均單果質量：2016年的章姬T1顯著高于其他處理，紅顏T4顯著高于T1、CK。2017年章姬T2顯著高于T3、T1、CK，紅顏T3顯著高于其他處理及CK，章姬和紅顏的平均單果質量最大分別為42.15、45.89 g。一級果最大單果質量：2016年章姬T4最大，為61.20 g，且顯著高于其他處理，紅顏T1與T2無顯著差異，但都顯著高于T3、 T4、 CK， 2017年章姬 T1顯著高于其他處理及CK，紅顏T2最大，為73.89 g，與T4差異不顯著，但與T1、T3、CK差異顯著。產量方面，紅顏的產量高于章姬，2017年2個品種產量普遍高于2016年，2個品種2年內的T4處理高于其他處理，2個品種最高產量分別達到62 787、65 060 kg/hm2。

2.2 EM菌液對不同基因型草莓果實品質的影響

2.2.1 可溶性固形物含量

從圖1分析得出，2個品種在2年內所有處理的可溶性固形物含量都顯著高于CK。章姬品種在2年內T4處理都顯著高于T2，紅顏T4處理顯著高于T2、T3處理。紅顏的可溶性固形物含量相同處理高于章姬品種。

2.2.2 還原糖含量

從圖2分析得出，2016年2個品種的T4處理顯著高于T2處理及CK;2017年章姬4個處理之間無顯著差異，但顯著高于CK，紅顏T1與T4接近，兩者顯著高于T2、T3、CK，2個品種2年內還原糖含量不同處理相互差異與可溶性固性物含量（圖1）相似，表明草莓還原糖占可溶性固形物的比重較大。

2.2.3 可滴定酸含量

從圖3可見，不同處理2個品種2年間的可滴定酸含量指標的變化，紅顏的可滴定酸含量整體高于章姬。2年的章姬品種處理間變化相似，T4與T1無顯著差異，但都顯著高于T3和CK;2016年紅顏最大值為T4，T1、T2、T3、T4之間無差異但都高于CK。2017年章姬各處理間可滴定酸含量變化不大，紅顏可滴定酸含量T3較為突出。

2.2.4 糖酸比

從圖4可見，章姬品種2年的處理間相互差異無變化，都是T3與T4無顯著差異，但兩者與T2和CK差異顯著，其中T3處理最高，分別達到了14.43、15.39;紅顏T4處理在2年內都高于T3與CK，最大值為2017年T1處理，為13.24。

2.2.5 維生素C含量

從圖5可見，2年間除了2016年的章姬品種外，其他處理的維生素C含量都顯著高于CK，2017年各處理維生素C含量普遍高于2016年處理，其中章姬在2017年的T4處理最高，達到1.25 mg/100 g，紅顏T3處理最高，為1.37 mg/100 g。

2.2.6 硬度

硬度是關系到草莓耐儲運關鍵指標之一。從圖6分析得出，紅顏硬度普遍高于章姬，章姬T3、T4處理在硬度方面較為理想，2017年2個品種的T4處理高于其他處理，分別為0.408、0.698 kg/cm2。

2.3 主成分分析

對不同處理草莓果實單位面積產量、單果中維生素C含量等指標進行了主成分分析。以主成分1為橫坐標軸，以主成分2為縱坐標軸，繪制主成分因子得分雙標圖（圖7）。圖7中各指標箭頭方向代表的是原始變量與主成分的相關性，其長度代表的是原始數據對主成分的貢獻度，各指標之間的角度代表了不同指標間的相關性。

由圖7可知，草莓單位面積產量與平均單果質量、維生素C含量以及可溶性固形物含量呈正相關。品種和EM菌處理明顯影響果實品質。章姬品種的所有EM菌處理PC1的投影值都位于PC1的負方向，紅顏品種的所有EM菌處理都位于PC1的正方向，并且與單位面積產量、平均單果質量、維生素C含量以及可溶性固形物含量的箭頭方向相同，說明紅顏品種的產量和品質均優(yōu)于章姬品種。與CK相比，2個品種所有EM菌處理均能改善草莓的單位面積產量和果實品質，就從改善產量和品質而言，T4處理的效果較好。

3 討論

3.1 EM菌液對草莓產量的影響

在EM菌液作用下4個處理與CK相比，草莓產量增加趨勢明顯。草莓生長適宜土壤pH值為 6.5～7.0，而陜西省設施內土壤pH值在8.0以上，EM菌液pH值在3.5左右，按照一定濃度進行灌根，可降低土壤pH值，這會釋放出許多堿性環(huán)境沉淀的元素，增加土壤肥料的利用率。EM菌有生物發(fā)酵轉化的現象，在適宜的環(huán)境中，可以將土壤中根系不可吸收的大分子集團分解代謝為小分子或離子狀態(tài)，促進了植株對元素的吸收率[13]。多種有益微生物在土壤中大量繁殖，這在一定程度上抑制了病原菌的孳生，減少了病株爛果現象，這就為增產提供了基礎保障。

3.2 EM菌液對草莓品質的影響

研究表明，鉀離子可以促進草莓果實蔗糖、果糖、葡萄糖含量的增加[14-15]。鈣是草莓品質的關鍵元素，鈣離子對果實硬度有一定的影響，鈣足，草莓結實，韌性好，汁多爽口品質好，不容易軟果[16]。鎂不僅使草莓根生長健壯，還能促進果實內維生素A和維生素C的形成[17-18]。草莓品質的提高離不開土壤中多種中微量元素，EM菌液活菌在土壤中繁殖代謝，會分解土壤鹽分，釋放土壤中的K、Ca、Mg等微量元素，提高草莓品質。

4 結論

經過2年試驗，結果表明，設施草莓利用EM菌發(fā)酵液灌根可以有效提高花枝數、花朵數、產量等相關產量指標和可溶性固形物含量、還原糖含量、糖酸比等相關果品質量指標。其中T4處理對2個品種的花枝數、花朵數增效明顯，這就為高產奠定了基礎。4個處理的紅顏品種平均單果質量和最大單果質量2個指標高于章姬品種。章姬和紅顏品種最大產量為2017年的T4處理，分別為62 787、65 060 kg/hm2，相比CK分別增產 8.50%、11.21%。 可溶性固形物主要包括果實內可溶性糖、可溶性酸、維生素、礦物質等，可影響果品的口感，是果品質量重要指標之一，從試驗結果分析得知，2個品種4個處理的還原糖含量都顯著高于CK，其中T4處理較優(yōu)。章姬品種4個處理還原糖含量整體高于紅顏，紅顏品種的4個處理可滴定酸含量和硬度高于章姬品種，2個品種的T3、T4處理的維生素C含量指標較優(yōu)。硬度是果品貯運關鍵指標，章姬品種硬度小，極不耐貯運，銷售半徑小，紅顏品種是以章姬品種和甜查理品種為親本材料經過多年選育的優(yōu)良品種，1999年引入我國丹東試種成功。本試驗經過4個處理EM菌發(fā)酵液的灌溉，相比CK，2個品種硬度有所提高，其中T3、T4處理較為突出。通過主成分綜合分析得知，2個品種所有EM菌處理均能改善草莓的單位面積產量和果實品質，就從產量和品質而言，T4處理的效果較好。

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