劉素慧++尉輝++徐金強(qiáng)++劉慶濤

摘要：采用盆栽試驗(yàn)研究了EM（effective microorganisms）對(duì)連作20年大蒜形態(tài)和生理生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，給連作20年的大蒜土壤施入EM后，測(cè)得大蒜形態(tài)指標(biāo)和生理生化指標(biāo)較對(duì)照均顯著增加。不同的生長(zhǎng)發(fā)育期，增幅有所不同，苗期增加幅度最小，株高、假莖粗和葉面積的最大增幅出現(xiàn)在分化期，葉鞘長(zhǎng)和葉綠素含量的最大增幅出現(xiàn)在蒜薹伸長(zhǎng)期，其次為分化期。綜上所述，施加EM的最佳時(shí)期應(yīng)在地溫回升后分化期前，施加EM可增強(qiáng)光合作用，提高抗氧化酶活性。因此，EM對(duì)緩解大蒜連作障礙有一定效果。

關(guān)鍵詞：EM；連作；大蒜；形態(tài)；生理生化

中圖分類(lèi)號(hào)： S633.401；S156.2文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2016）02-0192-03

收稿日期：2015-02-09

基金項(xiàng)目：國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專(zhuān)項(xiàng)（編號(hào)：200903018）；山東省農(nóng)業(yè)重大創(chuàng)新項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：劉素慧（1981—），女，山東菏澤人，博士，講師，主要從事蔬菜栽培生物學(xué)研究。E-mail：liusuhui2003@163.com。EM菌劑是20世紀(jì)80年代初日本琉球大學(xué)的比嘉照夫教授研制的有效微生物群組成的混合菌劑，該技術(shù)產(chǎn)品可改善土壤根際環(huán)境，調(diào)整微生態(tài)失衡，增進(jìn)土壤肥力[1]，提高作物光合作用，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，進(jìn)而提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，且無(wú)副作用，可滿足對(duì)保護(hù)環(huán)境、生產(chǎn)無(wú)公害食品的需求[2]。近年來(lái)，由于大蒜（Allium sativum L.）需求量的逐年增加和經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)使，使大蒜生產(chǎn)迅速發(fā)展，主產(chǎn)區(qū)的連作現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，連作障礙是導(dǎo)致大蒜產(chǎn)量低、品質(zhì)差的主要因子之一。筆者前期研究結(jié)果表明，EM處理可改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物數(shù)量和土壤酶活性，增加干物質(zhì)的累積量[3]；周曉芬等研究表明EM可減輕黃瓜連作病害，降低土壤的鹽漬化程度[4]；孫紅霞等發(fā)現(xiàn)EM可有效克服茄子和黃瓜的連作障礙，提高土壤生物活性[2]。本研究通過(guò)EM對(duì)連作大蒜形態(tài)、生理生化指標(biāo)的影響，旨在探明EM對(duì)連作大蒜生長(zhǎng)發(fā)育的影響，為緩解大蒜連作障礙、保證大蒜可持續(xù)優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

EM原液由愛(ài)睦樂(lè)環(huán)保生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)。活性液制作：EM原液和等量紅糖按50倍比例稀釋并攪拌均勻后，在（35±2） ℃下進(jìn)行厭氧發(fā)酵。發(fā)酵完成后，稀釋2倍備用。

供試土壤為連續(xù)種植20年大蒜的耕層土壤，取自山東省金鄉(xiāng)縣雞黍鎮(zhèn)季莊村，棕壤土，基本理化性狀為：堿解氮 93.5 mg/kg，速效磷38.1 mg/kg，速效鉀152.8 mg/kg，有機(jī)質(zhì)23.6 g/kg，pH 值6.27。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2008年10月5號(hào)在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝實(shí)驗(yàn)站進(jìn)行，采用泥質(zhì)陶盆，盆上、下口徑和高度分別為25、23、25 cm。每盆裝土2.5 kg、種植4株大蒜，供試品種為蘇聯(lián)蒜。每盆土壤均施加10 g大蒜控釋肥（N ∶P ∶K=16 ∶5 ∶17）為基肥，并對(duì)大蒜進(jìn)行相同的農(nóng)藝管理。EM基施、追施（2009年3月1日）各1次，每盆施100 mL EM活性液，對(duì)照施加等量的清水，每個(gè)處理重復(fù)3次，每個(gè)重復(fù)8盆，隨機(jī)排列。

分別于大蒜幼苗期（SS，2008年10月30日）、分化期（DS，2009年3月25日）、蒜薹伸長(zhǎng)期（ES，2009年4月20日）和鱗莖膨大后期（BES，2009年5月15日）測(cè)定大蒜形態(tài)指標(biāo)；2009年4月20日測(cè)定生理生化指標(biāo)，均為每個(gè)處理隨機(jī)選取3盆測(cè)定。1.3測(cè)定方法

株高：地面到植株的最高點(diǎn)的距離；假莖長(zhǎng)：地面到植株葉鞘頂端的距離；假莖粗：距地面2 cm處的莖粗；葉面積：按照模擬方程y= 1.831 0x1+3.931 6x2-46.157 7（r=0.995 2）計(jì)算得出。均隨機(jī)測(cè)量30株，取其平均值[5]。

凈光合速率（Pn）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）和蒸騰速率（Tr）：于 2009年4月20日，利用Li-6400便攜式光合儀測(cè)定；葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a/b、總?cè)~綠素含量（葉綠素a+葉綠素b）和類(lèi)胡蘿卜素含量的測(cè)定參照李合生的方法[6]。

SOD（超氧化物歧化酶）活性采用NBT還原法[7] 測(cè)定；POD（過(guò)氧化物酶）活性采用愈創(chuàng)木酚法[8] 測(cè)定；CAT（過(guò)氧化氫酶）活性采用紫外吸收法測(cè)定。

2結(jié)果與分析

2.1EM菌劑對(duì)連作大蒜形態(tài)指標(biāo)的影響

2.1.1對(duì)連作大蒜株高的影響從圖1可以看出，在大蒜的整個(gè)生育期內(nèi)，EM處理和對(duì)照大蒜株高的變化均呈逐步上升的趨勢(shì)；在不同生育期，EM處理的株高均高于對(duì)照，且隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，EM處理的大蒜株高相對(duì)于對(duì)照增幅的變化趨勢(shì)為先上升后下降，分化期最高，然后依次為蒜薹伸長(zhǎng)期>鱗莖膨大后期>苗期。

2.1.2對(duì)連作大蒜假莖粗的影響從圖2可以看出，在大蒜整個(gè)生育期內(nèi)，EM處理和對(duì)照大蒜假莖粗的變化均呈上升趨勢(shì)；在不同生育期，EM處理的假莖粗均高于對(duì)照，且隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，EM處理的大蒜假莖粗相對(duì)于對(duì)照增幅的變化趨勢(shì)與大蒜株高的變化趨勢(shì)相同。

2.1.3對(duì)連作大蒜葉鞘長(zhǎng)的影響圖3反映的是EM處理對(duì)連作20年大蒜葉鞘長(zhǎng)的影響，在大蒜整個(gè)生育期內(nèi)，EM處理和對(duì)照連作大蒜葉鞘長(zhǎng)變化呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢(shì)；在不同生育期，EM處理的大蒜葉鞘長(zhǎng)均高于對(duì)照，隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，EM處理的大蒜葉鞘長(zhǎng)相對(duì)于對(duì)照增幅的變化趨勢(shì)為先上升后下降，蒜薹伸長(zhǎng)期的最高，分化期和膨大期基本持平，苗期最低。

2.1.4對(duì)連作大蒜葉面積的影響圖4表明，在大蒜整個(gè)生育期內(nèi)，EM處理和對(duì)照大蒜葉面積的變化趨勢(shì)與株高、假莖粗和葉鞘長(zhǎng)的不一致，呈現(xiàn)出先升后降的變化趨勢(shì)，蒜薹伸長(zhǎng)期最大，鱗莖膨大期后期則急劇降低，這是由于膨大后期功能葉急劇減少而造成的；在不同生育期，EM處理的大蒜葉面積均高于對(duì)照，且隨著生長(zhǎng)的進(jìn)行，EM處理的大蒜葉面積相對(duì)于對(duì)照增幅的變化趨勢(shì)與株高、假莖粗的變化趨勢(shì)相同，均表現(xiàn)為先上升后下降，分化期達(dá)到最大值，苗期最小。

2.2EM菌劑對(duì)連作大蒜生理生化指標(biāo)的影響

2.2.1EM菌劑對(duì)葉綠素含量的影響由圖5可知，EM處理的類(lèi)胡蘿卜素、葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量均高于對(duì)照，且EM處理的上述指標(biāo)相對(duì)于對(duì)照增幅的變化呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，依次為葉綠素a>葉綠素b>總?cè)~綠素>類(lèi)胡蘿卜素。

2.2.2EM菌劑對(duì)光合參數(shù)的影響EM處理對(duì)大蒜蒜薹伸長(zhǎng)期功能葉光合作用的影響結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，EM處理的凈光合速率Pn、蒸騰速率Tr、氣孔導(dǎo)度GS和胞間CO2濃度Ci均比對(duì)照高；且EM處理大蒜功能葉的氣孔導(dǎo)度相對(duì)于對(duì)照的促進(jìn)率高達(dá)60.92%，對(duì)蒸騰速率的促進(jìn)率30.27%，對(duì)凈光合速率的促進(jìn)率最低，為14.39%。

2.2.3EM菌劑對(duì)葉片抗氧化酶活性的影響EM處理對(duì)大蒜蒜薹伸長(zhǎng)期功能葉抗氧化酶活性的影響結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出，EM處理的過(guò)氧化氫酶CAT、過(guò)氧化物酶POD和超氧化物歧化酶SOD的活性均比對(duì)照高；且EM處理大蒜功能葉的過(guò)氧化物酶相對(duì)于對(duì)照的促進(jìn)率達(dá)61.20%，對(duì)過(guò)氧化氫酶的促進(jìn)率最低，為26.61%。

3結(jié)果與討論

3.1EM對(duì)形態(tài)指標(biāo)的影響

筆者前期研究表明：連作20年的大蒜形態(tài)指標(biāo)數(shù)量和功能葉的抗氧化能力均下降[9]，根際土壤微生物結(jié)構(gòu)失調(diào)，土壤酶活性下降，產(chǎn)量也隨之下降[10]；EM處理有利于改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高土壤微生物數(shù)量及土壤酶活性，在不改變干物質(zhì)累積規(guī)律的前提下，通過(guò)協(xié)調(diào)大蒜機(jī)體發(fā)育，促進(jìn)干物質(zhì)量的積累來(lái)提高大蒜產(chǎn)量[3]。周莉華等研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施用EM可提高冬小麥的產(chǎn)量[11]。本研究結(jié)果表明，EM對(duì)連作20年的大蒜各形態(tài)指標(biāo)均有促進(jìn)作用，這與凌寧等的研究結(jié)果相一致，根際施用微生物有機(jī)肥能有效地促進(jìn)西瓜植株的生長(zhǎng)[12]。曹霞等研究也發(fā)現(xiàn)EM能使植物生長(zhǎng)發(fā)育良好，植株生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，根系活力增強(qiáng)，開(kāi)花時(shí)間提前，這為提高前期產(chǎn)量奠定了基礎(chǔ)[13]。在本試驗(yàn)中，幼苗期EM處理的各形態(tài)指標(biāo)相對(duì)于對(duì)照的增幅均低于其他3個(gè)時(shí)期，主要是溫度偏低不利于微生物的快速繁殖而導(dǎo)致EM作用不能充分發(fā)揮。分化期的株高、假莖粗和葉面積的增幅均為最高，而葉鞘長(zhǎng)增幅最大值出現(xiàn)在蒜薹伸長(zhǎng)期，其次為分化期。綜上所述，施加EM菌劑的最佳時(shí)間應(yīng)在地溫回升后分化期前。

3.2EM對(duì)蒜薹伸長(zhǎng)期生理生化指標(biāo)的影響

曹霞等研究表明EM能提高葉綠素含量和光合速率，減小氣孔阻力，增大蒸騰速率[13]。周莉華等定位試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)EM處理的小麥功能葉片葉綠素含量均比其他處理高，提高植株的光合速率[11]。陳清西等用EM噴霧可提高龍眼樹(shù)葉片的葉綠素含量、增強(qiáng)光合作用，同時(shí)還促進(jìn)生理生化活性，提高新陳代謝能力[14]。王明友等在番茄上施用EM后，凈光合強(qiáng)度得到提高，改善了番茄的品質(zhì)[15]。本試驗(yàn)結(jié)果表明：EM處理的大蒜功能葉的光合指標(biāo)和抗氧化酶活性明顯高于未處理的對(duì)照，說(shuō)明EM可提高連作大蒜功能葉的葉綠素含量，增強(qiáng)光合作用，提高抗氧化酶活性，可調(diào)節(jié)大蒜生理代謝功能，在一定程度上提高大蒜對(duì)不利環(huán)境的適應(yīng)力，因此，EM對(duì)大蒜連作障礙具有一定的緩解效果。

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