EM菌对连作大蒜形态和生理生化指标的影响

刘素慧++尉辉++徐金强++刘庆涛

摘要：采用盆栽试验研究了EM（effective microorganisms）对连作20年大蒜形态和生理生化指标的影响。结果表明，给连作20年的大蒜土壤施入EM后，测得大蒜形态指标和生理生化指标较对照均显著增加。不同的生长发育期，增幅有所不同，苗期增加幅度最小，株高、假茎粗和叶面积的最大增幅出现在分化期，叶鞘长和叶绿素含量的最大增幅出现在蒜薹伸长期，其次为分化期。综上所述，施加EM的最佳时期应在地温回升后分化期前，施加EM可增强光合作用，提高抗氧化酶活性。因此，EM对缓解大蒜连作障碍有一定效果。

关键词：EM；连作；大蒜；形态；生理生化

中图分类号： S633.401；S156.2文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）02-0192-03

收稿日期：2015-02-09

基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项（编号：200903018）；山东省农业重大创新项目。

作者简介：刘素慧（1981—），女，山东菏泽人，博士，讲师，主要从事蔬菜栽培生物学研究。E-mail：liusuhui2003@163.com。EM菌剂是20世纪80年代初日本琉球大学的比嘉照夫教授研制的有效微生物群组成的混合菌剂，该技术产品可改善土壤根际环境，调整微生态失衡，增进土壤肥力[1]，提高作物光合作用，促进植物生长，进而提高产量、改善品质，且无副作用，可满足对保护环境、生产无公害食品的需求[2]。近年来，由于大蒜（Allium sativum L.）需求量的逐年增加和经济效益的驱使，使大蒜生产迅速发展，主产区的连作现象日趋严重，连作障碍是导致大蒜产量低、品质差的主要因子之一。笔者前期研究结果表明，EM处理可改善土壤微生物群落结构，提高土壤微生物数量和土壤酶活性，增加干物质的累积量[3]；周晓芬等研究表明EM可减轻黄瓜连作病害，降低土壤的盐渍化程度[4]；孙红霞等发现EM可有效克服茄子和黄瓜的连作障碍，提高土壤生物活性[2]。本研究通过EM对连作大蒜形态、生理生化指标的影响，旨在探明EM对连作大蒜生长发育的影响，为缓解大蒜连作障碍、保证大蒜可持续优质丰产提供依据。

1材料与方法

1.1试验材料

EM原液由爱睦乐环保生物技术有限公司生产。活性液制作：EM原液和等量红糖按50倍比例稀释并搅拌均匀后，在（35±2） ℃下进行厌氧发酵。发酵完成后，稀释2倍备用。

供试土壤为连续种植20年大蒜的耕层土壤，取自山东省金乡县鸡黍镇季庄村，棕壤土，基本理化性状为：碱解氮 93.5 mg/kg，速效磷38.1 mg/kg，速效钾152.8 mg/kg，有机质23.6 g/kg，pH 值6.27。

1.2试验设计

试验于2008年10月5号在山东农业大学园艺实验站进行，采用泥质陶盆，盆上、下口径和高度分别为25、23、25 cm。每盆装土2.5 kg、种植4株大蒜，供试品种为苏联蒜。每盆土壤均施加10 g大蒜控释肥（N ∶P ∶K=16 ∶5 ∶17）为基肥，并对大蒜进行相同的农艺管理。EM基施、追施（2009年3月1日）各1次，每盆施100 mL EM活性液，对照施加等量的清水，每个处理重复3次，每个重复8盆，随机排列。

分别于大蒜幼苗期（SS，2008年10月30日）、分化期（DS，2009年3月25日）、蒜薹伸长期（ES，2009年4月20日）和鳞茎膨大后期（BES，2009年5月15日）测定大蒜形态指标；2009年4月20日测定生理生化指标，均为每个处理随机选取3盆测定。1.3测定方法

株高：地面到植株的最高点的距离；假茎长：地面到植株叶鞘顶端的距离；假茎粗：距地面2 cm处的茎粗；叶面积：按照模拟方程y= 1.831 0x1+3.931 6x2-46.157 7（r=0.995 2）计算得出。均随机测量30株，取其平均值[5]。

净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）：于 2009年4月20日，利用Li-6400便携式光合仪测定；叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b、总叶绿素含量（叶绿素a+叶绿素b）和类胡萝卜素含量的测定参照李合生的方法[6]。

SOD（超氧化物歧化酶）活性采用NBT还原法[7] 测定；POD（过氧化物酶）活性采用愈创木酚法[8] 测定；CAT（过氧化氢酶）活性采用紫外吸收法测定。

2结果与分析

2.1EM菌剂对连作大蒜形态指标的影响

2.1.1对连作大蒜株高的影响从图1可以看出，在大蒜的整个生育期内，EM处理和对照大蒜株高的变化均呈逐步上升的趋势；在不同生育期，EM处理的株高均高于对照，且随着生长的进行，EM处理的大蒜株高相对于对照增幅的变化趋势为先上升后下降，分化期最高，然后依次为蒜薹伸长期>鳞茎膨大后期>苗期。

2.1.2对连作大蒜假茎粗的影响从图2可以看出，在大蒜整个生育期内，EM处理和对照大蒜假茎粗的变化均呈上升趋势；在不同生育期，EM处理的假茎粗均高于对照，且随着生长的进行，EM处理的大蒜假茎粗相对于对照增幅的变化趋势与大蒜株高的变化趋势相同。

2.1.3对连作大蒜叶鞘长的影响图3反映的是EM处理对连作20年大蒜叶鞘长的影响，在大蒜整个生育期内，EM处理和对照连作大蒜叶鞘长变化呈现出逐渐上升的趋势；在不同生育期，EM处理的大蒜叶鞘长均高于对照，随着生长的进行，EM处理的大蒜叶鞘长相对于对照增幅的变化趋势为先上升后下降，蒜薹伸长期的最高，分化期和膨大期基本持平，苗期最低。

2.1.4对连作大蒜叶面积的影响图4表明，在大蒜整个生育期内，EM处理和对照大蒜叶面积的变化趋势与株高、假茎粗和叶鞘长的不一致，呈现出先升后降的变化趋势，蒜薹伸长期最大，鳞茎膨大期后期则急剧降低，这是由于膨大后期功能叶急剧减少而造成的；在不同生育期，EM处理的大蒜叶面积均高于对照，且随着生长的进行，EM处理的大蒜叶面积相对于对照增幅的变化趋势与株高、假茎粗的变化趋势相同，均表现为先上升后下降，分化期达到最大值，苗期最小。

2.2EM菌剂对连作大蒜生理生化指标的影响

2.2.1EM菌剂对叶绿素含量的影响由图5可知，EM处理的类胡萝卜素、叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均高于对照，且EM处理的上述指标相对于对照增幅的变化呈现出先升后降的趋势，依次为叶绿素a>叶绿素b>总叶绿素>类胡萝卜素。

2.2.2EM菌剂对光合参数的影响EM处理对大蒜蒜薹伸长期功能叶光合作用的影响结果见表1。由表1可知，EM处理的净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度GS和胞间CO2浓度Ci均比对照高；且EM处理大蒜功能叶的气孔导度相对于对照的促进率高达60.92%，对蒸腾速率的促进率30.27%，对净光合速率的促进率最低，为14.39%。

2.2.3EM菌剂对叶片抗氧化酶活性的影响EM处理对大蒜蒜薹伸长期功能叶抗氧化酶活性的影响结果见表2。由表2可以看出，EM处理的过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD和超氧化物歧化酶SOD的活性均比对照高；且EM处理大蒜功能叶的过氧化物酶相对于对照的促进率达61.20%，对过氧化氢酶的促进率最低，为26.61%。

3结果与讨论

3.1EM对形态指标的影响

笔者前期研究表明：连作20年的大蒜形态指标数量和功能叶的抗氧化能力均下降[9]，根际土壤微生物结构失调，土壤酶活性下降，产量也随之下降[10]；EM处理有利于改善土壤微生物群落结构，提高土壤微生物数量及土壤酶活性，在不改变干物质累积规律的前提下，通过协调大蒜机体发育，促进干物质量的积累来提高大蒜产量[3]。周莉华等研究发现长期施用EM可提高冬小麦的产量[11]。本研究结果表明，EM对连作20年的大蒜各形态指标均有促进作用，这与凌宁等的研究结果相一致，根际施用微生物有机肥能有效地促进西瓜植株的生长[12]。曹霞等研究也发现EM能使植物生长发育良好，植株生长势强，根系活力增强，开花时间提前，这为提高前期产量奠定了基础[13]。在本试验中，幼苗期EM处理的各形态指标相对于对照的增幅均低于其他3个时期，主要是温度偏低不利于微生物的快速繁殖而导致EM作用不能充分发挥。分化期的株高、假茎粗和叶面积的增幅均为最高，而叶鞘长增幅最大值出现在蒜薹伸长期，其次为分化期。综上所述，施加EM菌剂的最佳时间应在地温回升后分化期前。

3.2EM对蒜薹伸长期生理生化指标的影响

曹霞等研究表明EM能提高叶绿素含量和光合速率，减小气孔阻力，增大蒸腾速率[13]。周莉华等定位试验发现EM处理的小麦功能叶片叶绿素含量均比其他处理高，提高植株的光合速率[11]。陈清西等用EM喷雾可提高龙眼树叶片的叶绿素含量、增强光合作用，同时还促进生理生化活性，提高新陈代谢能力[14]。王明友等在番茄上施用EM后，净光合强度得到提高，改善了番茄的品质[15]。本试验结果表明：EM处理的大蒜功能叶的光合指标和抗氧化酶活性明显高于未处理的对照，说明EM可提高连作大蒜功能叶的叶绿素含量，增强光合作用，提高抗氧化酶活性，可调节大蒜生理代谢功能，在一定程度上提高大蒜对不利环境的适应力，因此，EM对大蒜连作障碍具有一定的缓解效果。

参考文献：

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