喷施EM菌发酵液在红宝石无核葡萄上的应用效果

杨 阳， 于向荣， 杨立英， 王咏梅， 张加魁

(山东省葡萄研究院/山东省葡萄栽培与精深加工工程技术研究中心，山东济南 250100)

葡萄是大宗果树之一，味道鲜美，营养及深加工价值高，深受人们的喜爱。目前，为迎合市场、追求产量，葡萄生产过程中化肥、农药、植物激素的使用量在逐年增加，而葡萄品质却在下降，树体老化、土壤退化使葡萄的可持续生产面临着巨大挑战[1]。

EM(effective micoorganisms)菌是一种有效的微生物菌群，含有多种微生物，是一种活菌制剂，可起到增强植物新陈代谢、促进植物光合作用和抗菌物质产生、抑制有害微生物繁殖、产生有益物质防治病虫害的作用[2]，具有绿色、环保的特点[3-4]，广泛应用于种植业、养殖业、环保及人体保健等多个领域[5-6]。有研究表明，EM菌可使叶菜类的成熟期提前10 d以上，茄果类品质得以改善[7]；土壤施用EM菌可改良培肥果园土壤，单果质量增加，果实含糖量提高[8]。目前，EM菌在葡萄上的应用效果鲜见报道。

红宝石无核是优质、晚熟的鲜食兼制罐用欧亚种葡萄品种，具有较大的深加工价值。本试验以红宝石葡萄为试材，通过叶面喷施试验，研究EM菌在葡萄上的应用效果，以探明EM菌在葡萄生产上的作用，为EM菌在葡萄生产上的应用及推广奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2015、2016年连续2年5—7月在山东省葡萄研究院位于山东省济南市仲宫镇的试验基地进行，试材为5年生红宝石无核葡萄，篱架栽培，株行距为1 m×2 m，产量约 15 t/hm2；葡萄园为壤土，肥力水平中等，有机质、水解氮含量等见表1；田间进行常规管理。EM菌种，由河南中广集团天仪生物谷生产，种植型专用，菌种由芽孢杆菌、乳酸菌、双岐菌、醋酸菌、酵母菌、放线菌、光合菌七大类微生物10属80种有益微生物群复合而成(本试验数据均为2015、2016年的数据平均值)。

表1 试验葡萄园区土壤养分含量

1.2 试验方法

1.2.1 EM菌发酵原液的制备 10 g EM菌原种依次加入红糖0.1 kg、食盐1 g、无菌水1 kg，混合均匀，密封，30～37 ℃保持1～2 d以将菌种活化；将2 kg红糖溶解于17 kg开水中以去除红糖中的有害菌，冷却至30～37 ℃，加入活化的EM菌种原液，再加入食盐20 g，充分搅匀；将混合好的溶液倒入 25 L 发酵罐中，30～37 ℃发酵3～5 d，使其pH值为3～5，镜检活菌数为50亿～100亿个/mL。

1.2.2 EM菌发酵液叶面喷施 选择树势基本一致、无病虫害、生长健壮的树体，将EM发酵原液分别配制成100、200、400、600、800倍的稀释液，分别标记为T1、T2、T3、T4、T5，以清水为对照(CK)，分别于5月24日、6月9日、6月24日 09：00 喷施葡萄叶正面、背面，每处理8株，重复3次。

1.3 测定内容与方法

7月4日，每处理采集30张完整无病斑的叶片放进液氮罐中，保存待测；分别采用比色法、氮蓝四唑法、愈创木酚法、紫外吸收法测定叶片叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性[9]，分别采用酸碱滴定法、手持糖度计测定果实可滴定酸、可溶性固形物含量[10]。9月8日果实成熟期，每处理随机选取45穗果实，称量果穗质量，并从果穗上部、中部、下部采摘果实90粒称单粒质量。

1.4 数据统计分析

采用Excel 2007软件对试验数据进行统计，采用SPSS 13.0软件进行方差分析，差异显著性检验采用Duncan’s新复极差法。

2 结果与分析

2.1 喷施EM菌发酵液对葡萄叶片叶绿素含量的影响

叶绿素是植物光合作用的基础，其含量高低可在一定程度上衡量光合作用的强弱。由表2可知，叶面喷施较高浓度的EM菌可显著提高葡萄叶片叶绿素含量(P<0.05)，叶绿素总量以T2、T3处理相对较高，较CK分别提高19.2%、16.9%；与叶绿素a含量的增比相较，喷施EM菌发酵液更有利于提高叶绿素b含量；除T2处理的叶绿素a/b高于CK外，其他处理均等于或低于CK。

表2 叶面喷施不同浓度EM菌发酵液对葡萄叶片叶绿素含量的影响

注：同列数据后不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。下同。

2.2 喷施EM菌发酵液对葡萄叶片SOD、POD、CAT活性的影响

由表3可知，喷施不同浓度EM菌发酵液可显著提高葡萄叶片的SOD、POD、CAT活性(P<0.05)，但影响程度略有不同，对POD活性的影响程度相对较大；随EM菌发酵液稀释倍数的增大，葡萄叶片SOD、POD、CAT活性呈先升后降趋势；T3处理的葡萄叶片POD、SOD活性相对最高，分别是CK的7.67、1.27倍；T2处理的CAT活性相对最高，是CK的 2.46 倍。

表3 叶面喷施不同浓度EM菌发酵液对葡萄叶片SOD、POD、CAT活性的影响

2.3 喷施EM菌发酵液对葡萄果实产量指标的影响

由表4可知，与CK相比，叶面喷施不同浓度EM菌发酵液可显著增加葡萄果实的单粒质量及穗质量(P<0.05)，其中以T2处理效果相对最好，单粒质量、穗质量分别较CK增加 22.9%、31.0%，说明EM菌发酵液稀释200倍有利于提高红宝石葡萄的坐果率及果实生物量的积累，T3处理的效果次之，单粒、穗质量分别较CK增加18.8%、24.6%；喷施稀释的EM菌发酵液对果实产量指标增加效果高低顺序依次为T2>T3>T1>T4>T5>CK。

2.4 喷施EM菌发酵液对葡萄果实品质指标的影响

可溶性固形物含量是葡萄果实品质的重要指标之一。由表5可知，T2、T3处理的可溶性固形物含量显著高于其他处理(P<0.05)，分别比CK提高13.7%、11.8%，但T2、T3处理相互间差异不显著；叶面喷施不同浓度EM菌发酵液使葡萄可滴定酸含量显著低于CK(P<0.05)， T2、T3处理分别较CK降低25.0%、22.4%；固酸比是衡量葡萄果实甜酸口感的重要指标，试验中T2处理的固酸比显著大于其他处理，是CK的1.52倍；喷施稀释的EM菌发酵液的葡萄果实固酸比大小顺序为T2>T3>T1>T4>T5>CK。

表4 叶面喷施不同浓度EM菌发酵液对葡萄果实单粒

表5 叶喷不同浓度EM菌发酵液处理的葡萄果实品质指标

3 结论与讨论

EM微生物菌剂是日本琉球大学比嘉照夫教授研制出来的一种新型复合微生物菌剂，由光合细菌、乳酸菌群、酵母菌群、放线菌群、丝状菌群80余种微生物组成[11]。有研究表明，EM菌可显著提高苔藓的叶绿素含量，以600倍原液培养的效果相对较好，200倍原液对3种苔藓有抑制作用[12]。本试验结果表明，叶面喷施200、400倍EM发酵液处理的红宝石葡萄叶片，其叶绿素含量显著高于其他处理(P<0.05)，对葡萄无抑制作用，这可能是由于葡萄为多年生果树，对高浓度EM菌的耐受性较好，同时以叶面喷施方式可减轻高浓度EM菌对葡萄树体的影响。

超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)是植物体内重要的抗氧化酶，在提高植物抗性上具有重要的作用，而EM菌具有提高植物抗逆、抗病、抗虫的功能[13-17]。沈杰等在烟草上研究发现，添加EM菌的烟草幼苗的POD、CAT、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性有显著增强[18]。这与本试验结果一致，红宝石葡萄叶面喷施EM菌发酵液，叶片SOD、POD、CAT活性明显提高，说明叶面喷施EM菌发酵液可在一定程度上提高葡萄叶片抗性，维持成熟叶片功能，减缓叶片衰老。

有研究表明，叶面喷施EM菌可提高夏玉米产量，且以600倍液效果较好[19]；土施EM菌剂可有效增加辣椒产量，改善辣椒品质，而叶面喷施效果不明显[20]。本试验中，叶面喷施200、400倍EM发酵液可增加红宝石葡萄的单粒质量、穗质量等产量指标，可溶性固形物含量提高、可滴定酸含量降低等，具有改善果实品质指标的作用，这一结果与杨峰等的研究结果[19-20]不太一致，这可能与作物特性有关，葡萄为多年生藤本植物，与1年生作物及蔬菜有本质区别。

目前，EM菌无论是在鲜食葡萄还是在酿酒葡萄上均具有较大的应用前景，但其作用是多种微生物互作的效果，作用机制也较为复杂，在葡萄上的应用也才刚刚起步，其在葡萄生产上的作用还有待进一步挖掘，相关生理生化作用机制还有待进一步研究。