趙慧軍 李志忠

1.蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730000；2.蘭州理工大學(xué) 甘肅 蘭州 730000

EM菌劑在葡萄生產(chǎn)中的應(yīng)用研究

趙慧軍1李志忠2

1.蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730000；2.蘭州理工大學(xué) 甘肅 蘭州 730000

本研究以甘肅省天水市麥積區(qū)葡萄生產(chǎn)基地栽培“巨峰”葡萄為試驗(yàn)材料，對(duì)施加EM生物菌劑對(duì)土壤肥力、葡萄病害防治、果品品質(zhì)等方面的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，施用EM生物有機(jī)肥使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.18%，增長率為22%；土壤腐殖質(zhì)增加0.33%，增長率為82.5%；土壤陽離子交換量每100g土壤中增加1.5mg；對(duì)葡萄霜霉病、白粉病的防治效果分別達(dá)到80.31%和77.41%；葡萄單穗平均重750g，單位產(chǎn)量增加25%，果實(shí)成熟期提前13天，單粒均勻飽滿，平均重13.6g，含糖量增加26.7%，可溶性固體物含量增加30.67%。EM菌劑能顯著提高土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量，增加植株抗病能力，改善果實(shí)品質(zhì)，同時(shí)減少化肥農(nóng)藥的施用量和水果殘留，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

EM菌劑；EM生物有機(jī)肥；葡萄

引言

葡萄生長適應(yīng)性強(qiáng)，適宜在深厚、疏松、肥沃的輕壤土或黃綿土種植，立地條件要求光照充足、空氣干燥、降雨量少、晝夜溫差大、無霜期不少于180d[1]。甘肅省天水市麥積區(qū)土壤氣候條件適合多品種葡萄種植，全區(qū)葡萄種植面積達(dá)到3019.5hm2，年產(chǎn)量達(dá)到40171t，年產(chǎn)值達(dá)10541萬元，2014年該地區(qū)引入EM生物技術(shù)進(jìn)行葡萄種植基地配肥應(yīng)用。EM即Effective Microorganisms，是由光合菌、乳酸菌、酵母菌、發(fā)酵絲狀菌、放線菌等功能各異的10個(gè)屬80多種微生物組成的一種活菌制劑[2]。這些微生物構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜而穩(wěn)定的具有多元功能的微生態(tài)系統(tǒng)，可抑制有害微生物的繁殖[3]。EM菌劑當(dāng)前廣泛用于作物種植、畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，主要是作為禽畜養(yǎng)殖的飼料添加劑或制備活性菌劑飼料（餌料）、土壤改良及設(shè)施土壤次生鹽漬化防治、果樹枝條扦插育苗、作物栽培中用EM菌劑稀釋拌種及作為基肥和追肥[4-5]。而EM生物有機(jī)肥是綜合利用農(nóng)作物秸稈、有機(jī)生物垃圾、畜禽糞便、糖糠等有機(jī)廢棄物，通過EM菌液快速發(fā)酵制備的生物肥料。

生物有機(jī)肥在果樹、蔬菜生產(chǎn)中的研究應(yīng)用尤其是無公害果蔬生產(chǎn)中的應(yīng)用研究較為普遍，多項(xiàng)研究顯示，土壤增施有機(jī)肥，結(jié)合含氨基酸、腐殖酸的水溶肥葉面噴肥，可實(shí)現(xiàn)葡萄果粒膨大，果實(shí)著色整齊，可溶性固形物含量提高[6]。當(dāng)前生物有機(jī)肥的研究多以側(cè)孢短芽孢桿菌[7]、膠凍樣芽孢桿菌[8]等為主的單一菌種微生物肥料，而EM菌劑在葡萄生長應(yīng)用效果以及在葡萄病害防治方面的研究還鮮見報(bào)道。

本實(shí)驗(yàn)通過EM生物技術(shù)在葡萄生產(chǎn)過程中的有效性研究，檢測(cè)EM菌肥對(duì)改善土壤肥力、作物病害防治、提高果粒品質(zhì)等方面的顯著性，對(duì)于麥積區(qū)優(yōu)質(zhì)綠色無公害葡萄的種植具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)園概況

本試驗(yàn)設(shè)在天水市麥積區(qū)社棠鎮(zhèn)下曲村的3～7年生葡萄果園(105°55' 41"E，34°34' 09"N )，為山地梯田果園，海拔1000～1050m之間，屬暖溫帶季風(fēng)半旱生落葉闊葉林氣候。年平均氣溫10.8℃，年極端最低溫度-16.5℃，極端最高溫度36.3℃，年平均降水量650mm，年平均日照為2098.7h，太陽輻射量平均為123.61kcal·cm-3，無霜期190d，土壤類型為沙壤土，pH7.3。主栽品種為巨峰，屬中熟紅色鮮食品種，株行距為1×2m，參照國家標(biāo)準(zhǔn)《無公害鮮食葡萄生產(chǎn)技術(shù)》（NY/5112—2002）山地葡萄抗旱栽培技術(shù)進(jìn)行管理。

1.2 材料與試劑

EM菌原液（甘肅金旺農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）、廢棄的棉籽殼（天水市麥積區(qū)甘泉鎮(zhèn)食用菌種植基地提供）、廢棄鋸末（天水市麥積區(qū)花牛鎮(zhèn)創(chuàng)美家具廠提供）、牛糞、粉碎的玉米秸稈（天水市麥積高家灣奶牛養(yǎng)殖區(qū)提供）、CO(NH2)2(含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為46%，甘肅金旺農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn))、(NH4)2HPO4（含N質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%，甘肅金旺農(nóng)業(yè)生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）。

1.3 肥料的制備

1.3.1 EM生物有機(jī)肥。

原料：300kg（棉籽殼+鋸末），200kg（牛糞），200kg（粉碎的玉米秸稈），20kg（紅糖）[9]；制備方法：將原材料混合露天堆放，配置0.2% EM原液，與原材料均勻混合，使含水量達(dá)到50%，發(fā)酵過程中及時(shí)翻堆補(bǔ)水，含水量不低于40%；重復(fù)翻堆3次。

1.3.2 堆肥。

原料：300kg（棉籽殼+鋸末），200kg（牛糞），200kg（粉碎的玉米秸稈）；制備方法：除不添加EM菌液，其他與EM生物有機(jī)肥的堆制相同。

1.4 肥效實(shí)驗(yàn)

1.4.1 試驗(yàn)處理。

試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)處理，EM生物有機(jī)肥施用量為3t·hm-2，以堆肥施用量為10t·hm-2和化肥施用量為尿素400kg·hm-2+碳銨200kg·hm-2處理為對(duì)照。2014年11月20日將三組肥料分別在葡萄植株兩邊開溝施入作為基肥，覆土掩蓋，基肥施入量為總施肥量的50%。其他田間管理如中耕鋤草，澆水、防蟲治病等措施均一致。剩余總施肥量的50%作為追肥均分4次施用，分別于2015年葡萄萌芽至開花前、幼果生長期、果實(shí)膨大期和成熟前各追肥1次。

1.4.2 土壤理化性質(zhì)的測(cè)定。

在施肥后120天采集土壤表層0-20cm樣品，每個(gè)處理隨機(jī)選取4個(gè)采樣區(qū)，每個(gè)采樣區(qū)選取5個(gè)采樣點(diǎn)；3個(gè)處理共計(jì)60個(gè)樣本檢測(cè)。分別檢測(cè)土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、土壤陽離子交換量和土壤容重：采用EDTA-乙酸銨鹽交換法測(cè)定土樣陽離子交換量，油浴加熱重鉻酸鉀氧化容量法測(cè)定樣品有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)含量，采用環(huán)刀法測(cè)定土樣容重[10]。

1.5 病害防治實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)組采用EM菌原液400倍稀釋液，對(duì)照組采用0.3%的磷酸二氫鉀，采用露天梯田葡萄果園小區(qū)試驗(yàn)，每小區(qū)667m2，隨機(jī)排列，重復(fù)2次，分別于2015年6月5日、6月25日兩次葉面噴肥，用量為15 kg·hm-2。噴肥前調(diào)查葡萄霜霉病、白粉病的發(fā)病基數(shù)，噴肥10d后調(diào)查病情；時(shí)每處理各查10株，每株選2個(gè)新梢，按照葉片上的病斑面積占葉面積的比例分級(jí)，記載總?cè)~數(shù)，各級(jí)病葉數(shù)，統(tǒng)計(jì)各處理的病葉數(shù)，計(jì)算病情指數(shù)和防治效果[11]。

病情指數(shù)=∑(各級(jí)病株葉片數(shù)×相應(yīng)級(jí)數(shù))/(調(diào)查總株葉片數(shù)×最高級(jí)數(shù))×100；

T=病斑面積/葉片總面積；分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)(T=0)；1級(jí)(T＜5%)；2級(jí)(5%＜T＜25%)；3級(jí)(25%＜T＜50%)；4級(jí)(50%＜T＜75%)；5級(jí)(75%＜T)。

防治效果=（1-處理后病情指數(shù)/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)）×100

1.6 成熟葡萄果穗指標(biāo)檢測(cè)

葡萄果粒2015年8月7日—20日成熟采收，各試驗(yàn)區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)，隨機(jī)抽取200個(gè)果穗分別測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)：采用電子天平測(cè)定成熟果穗穗重、單穗重、單果重，果粒含糖量采用斐林試劑法，可溶性固形物含量采用折光儀測(cè)定法。

1.7 數(shù)據(jù)分析

采用Excel2003進(jìn)行圖標(biāo)繪制， SPSS數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤肥力

由表1可知，本試驗(yàn)的3個(gè)處理中，3個(gè)相同樣本葡萄園土壤中施入3種肥料，120天后通過采樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，施入EM生物有機(jī)肥使土壤有機(jī)質(zhì)含量增加0.18%，增長率為22%；土壤腐殖質(zhì)增加0.33%，增長率為82.5%；土壤陽離子交換量每100g土壤中增加1.6mg，與普通堆肥與化肥相比，增長幅度最大。主要是EM生物有機(jī)肥養(yǎng)分全面均衡，可以增加土壤緩釋養(yǎng)分，培肥地力；肥料中的有機(jī)質(zhì)有利于土壤團(tuán)聚體的形成，改良土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，增加陽離子交換量，提高土壤的保肥供肥性能。

化肥對(duì)提高土壤有機(jī)質(zhì)和陽離子交換量效果微弱，對(duì)增加土壤腐殖質(zhì)未見效。主要是由于CO(NH2)2、(NH4)2HPO4等化學(xué)肥料溶解在土壤溶液中，以CO(NH2)2、NH4+、HPO4-2等離子或分子態(tài)被植物根系吸收，短時(shí)間內(nèi)能給植被提高速效養(yǎng)分，但易流失利用率低，短時(shí)期內(nèi)不改變土壤有機(jī)質(zhì)含量和土壤理化性質(zhì)；長期施用，易造成土壤板結(jié)、鹽分超標(biāo)、土質(zhì)惡化等。施用普通堆肥，土壤有機(jī)質(zhì)增長率為12%，土壤腐殖質(zhì)增長率為45%，土壤陽離子交換量每100g土壤中增加1.0mg，效果不如EM生物有機(jī)肥顯著。

表1 不同肥料對(duì)葡萄園土壤肥力的影響Tab.1 Effects of different fertilizers on vineyard soil fertility

2.2 葡萄病害防治

2.2.1 葡萄霜霉病的防治效果。

第一次噴施EM菌液400倍液后，病情指數(shù)為11.5，防效為22.7%；第二次噴施后病情指數(shù)為3.17，防效為80.31%，由此可知，EM菌液首次噴施對(duì)葡萄霜霉病的防效不顯著，持續(xù)噴施后效果顯著。磷酸二氫鉀對(duì)葡萄霜霉病沒有預(yù)防作用，第一次施用后病情指數(shù)為16.4，第二次為36.78，見表2。

表1 不同試劑對(duì)葡萄霜霉病的防效（%）Tab.2 Inhibition effects of different reagents on plasmopara viticola

2.2.2 葡萄白粉病的防治效果。

第一次噴施EM菌液400倍液后，病情指數(shù)為5.47，防效為69.70%；第二次噴施后病情指數(shù)為3.51，防效為77.40%，可見EM菌液對(duì)葡萄白粉病的防效持續(xù)穩(wěn)定。磷酸二氫鉀對(duì)葡萄霜霉病有一定的預(yù)防作用，但效果不顯著，第一次施用后病情指數(shù)為17.32，第二次為31.20，見表3。

表3 不同試劑對(duì)葡萄白粉病的防效（%）Tab.3 Inhibition effects of different reagents on grape powdery mildew

試驗(yàn)結(jié)果表明，EM菌液中的有益菌能有效抑制病害的發(fā)生，對(duì)葡萄霜霉病和葡萄白粉病的防治效果明顯，其成效顯著優(yōu)于0.3%的磷酸二氫鉀。此外，EM菌液處理的葡萄果樹枝蔓直徑增粗明顯、葉片較厚、色澤濃綠、植株生長旺盛。

2.3 葡萄果實(shí)產(chǎn)量及品質(zhì)檢測(cè)

與施用化肥相比，施用EM生物有機(jī)肥和堆肥能顯著提高葡萄產(chǎn)量。對(duì)照區(qū)堆肥施用組的葡萄平均單株掛果10穗，單穗平均重625g，畝產(chǎn)2000kg，而使用EM菌肥的葡萄單穗平均重750g，單穗增重20%；畝產(chǎn)2500kg，畝產(chǎn)增加25%，果實(shí)成熟期提前13天，單粒均勻，平均重13.6g，含糖量增加26.7%，可溶性固體物含量增加30.67%，品質(zhì)有顯著改善，見表4。

表4 不同肥料對(duì)葡萄產(chǎn)量和品質(zhì)的影響Tab.4 Effects of different fertilizers on grain yield and quality of grape

3 結(jié)論

(1)研究顯示，施用EM生物有機(jī)肥使土壤有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)、陽離子交換量顯著增加。主要是通過有益微生物促進(jìn)土壤緩效養(yǎng)分的釋放，提高土壤生物活性，增加土壤的黏結(jié)性，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，降低土壤容重，緩解和消除土壤板結(jié)現(xiàn)象[12-14]，增強(qiáng)保肥性能，培肥地力。

(2)EM菌劑可有效防治葡萄霜霉病、白粉病，其菌液400倍稀釋液葉面噴灑的病害防效分別達(dá)到80.31%和77.40%，以往多使用72%霜脲·錳鋅WP、10%氰霜唑SC、60%嘧菌酯·霜脲氰WG、12%烯唑醇[15-17]等化學(xué)殺菌劑來防治，本研究為減少化學(xué)藥劑使用和果蔬殘留，對(duì)于無公害綠色葡萄的種植和推廣具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

(3)EM生物有機(jī)肥有效提高單位面積葡萄產(chǎn)量，改善葡萄果粒品質(zhì)。主要通過改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)，提高土壤酶的活性和葡萄根際土壤微生物數(shù)量，有效促進(jìn)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和利用，一定程度抑制土壤病原菌，增加植物的抗病性和抗逆性，促進(jìn)葡萄根系對(duì)養(yǎng)分的吸收，改善葡萄的生長性狀。

李巨[14]通過在茶葉、花生等經(jīng)濟(jì)作物中施用EM生物有機(jī)肥，發(fā)現(xiàn)作物產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分、植株抗病害的特性和抗逆性均得到顯著提高；王美新[18]將EM生物有機(jī)肥用于改善煙草種植園土壤的理化性質(zhì)，結(jié)果土壤肥力、作物產(chǎn)量有效增加；劉璐[19]的研究證實(shí)微生物肥料可提高土壤酶的活性和作物根際土壤微生物數(shù)量。

綜上所述，EM生物菌劑的施用有利于優(yōu)質(zhì)綠色無公害葡萄的種植和生產(chǎn)，本研究將繼續(xù)對(duì)EM菌劑改良土壤結(jié)構(gòu)、防治葡萄真菌感染方面進(jìn)一步深入研究。

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The Application of EM Biotechnology in Grape Production

This artile studies Kyoho grape, which locates in the grap industry base of Maiji district inTianShui city, Gansu province. the research mainly focuses on the effect of EM-fertilizer on soil fertility,disease control and the fruit quality's improvement.The results showe that the content of soil organic matter increases by 0.18%, the growth rate is 22%; Soil humus increases 0.33%, and growth rate is 82.5%; the soil cation exchange capacity increases 1.6mg per 100g; the downy mildew, the effect of powdery mildew control reaches 80.31% and 77.41% respectively; The average single spike weight of the grape is 750g and the yield increases by 25%, the time for fruit maturity is 13 days earlier than before, single grain is even and full, and its average weight is 13.6g; the content of sugar and soluble solids increases 26.7%and 30.67%. Comprehensive analysis showes that EM-fertilizer can significantly enhance the soil fertility,improve the soil structure, crop production, disease resistance and the quality of the grape, meanwhile it can reduce the quantity of chemical fertilizer and its remains on the fruit, so it has better economic and ecological effects.

Effective Microorganisms;EM bio-organic fertilizer;Grapes

S663.1

;A 文字編號(hào);2017010601