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    EM生物菌分解秸稈的效應(yīng)及其在有機蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用

    2012-04-29 00:44:03王廣印等
    湖北農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012年4期
    關(guān)鍵詞:有機蔬菜秸稈

    王廣印等

    摘要:簡要闡述了EM生物菌分解作物秸稈的營養(yǎng)機制,分析了EM生物菌分解作物秸稈的環(huán)境效應(yīng),并舉例說明了EM生物菌和秸稈在有機蔬菜生產(chǎn)上的應(yīng)用方法與效果。作物秸稈和EM生物菌相結(jié)合,將在有機蔬菜生產(chǎn)上發(fā)揮重要作用。

    關(guān)鍵詞:EM生物菌;秸稈;有機營養(yǎng);有機蔬菜

    中圖分類號:S144;S141.4;S63-33文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:0439-8114(2012)04-0737-03

    中國的作物秸稈資源豐富,但綜合利用不足,大多被焚燒,造成嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境污染,成為一大公害問題。推廣秸稈還田技術(shù)和秸稈綜合利用技術(shù)是解決這一社會問題的關(guān)鍵所在[1,2]。作物秸稈是含有作物生長需要的16種以上營養(yǎng)物質(zhì)的復(fù)合體,在水分和有益生物菌群(Effective microorganisms,EM生物菌)的作用下,一部分能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生二氧化碳、熱能、抗病酶、礦質(zhì)營養(yǎng)元素和大分子有機物[3],另一部分被分解成小分子有機物如各種糖類、氨基酸等可溶性有機物,將碳、氫、氧、氮等營養(yǎng)基團(tuán)直接組裝到新生作物的體內(nèi)[4]。因此,作物秸稈在有機蔬菜生產(chǎn)上能發(fā)揮重要作用。

    1EM生物菌分解秸稈的營養(yǎng)原理

    1.1有機營養(yǎng)原理

    法國學(xué)者Ker van最早提出“有機營養(yǎng)理論”,以后日本學(xué)者比嘉昭夫進(jìn)一步發(fā)展證實了這一理論。他確定的基本概念是:微生物復(fù)合菌將有機物分解成有效的可溶性物質(zhì),如氨基酸、糖、乙醇和類似的有機化合物,這些可溶性物質(zhì)可以直接被作物的根系吸收[5]。

    EM生物菌在分解秸稈、畜禽糞尿等有機物過程中,一方面通過有機營養(yǎng)底物使菌群擴(kuò)大,并大量吸收空氣中的氧氣與氮氣,分解土壤中的礦物質(zhì)營養(yǎng),增加土壤中作物可吸收營養(yǎng)總量的50%~100%。另一方面,EM生物菌在分解有機物的同時可保護(hù)營養(yǎng),使所施有機肥基本上100%被吸收利用,其中約24%的營養(yǎng)可通過光合作用轉(zhuǎn)化成有機營養(yǎng)供作物積累光合產(chǎn)物,76%的營養(yǎng)即碳、氫、氧、氮等通過作物根系直接組裝到新生的作物體上,所以有機營養(yǎng)利用率和增長速度是光合作用的3倍[4]。

    1.2有機碳利用分析

    1 kg碳可產(chǎn)葉用蔬菜20 kg左右或瓜果蔬菜10 kg左右[6],畜禽糞中含碳22%左右,干秸稈中含碳45%左右,畜禽糞和秸稈在自然雜菌的分解作用下,其中的碳利用率只有20%左右,也就是1 kg畜禽糞只能產(chǎn)葉用蔬菜1 kg×20×22%×20%=0.88 kg或瓜果蔬菜0.44 kg;1 kg干秸稈產(chǎn)葉用蔬菜1 kg×20×45%×20%=1.8 kg或瓜果蔬菜0.9 kg。如果EM生物菌對入碳素有機肥中再施入田間,則每公頃土地只需30 kg EM生物菌液就將使種植的作物對土壤和空氣中的營養(yǎng)利用擴(kuò)大,并且能循環(huán)利用,其中碳利用率可達(dá)150%~200%[4]。如此一來,往田間投入1 kg含碳量22%的牛、雞糞,在水分和EM生物菌的作用下,能產(chǎn)出葉用蔬菜6.6~8.8 kg或瓜果蔬菜3.3~4.4 kg;投入1 kg含碳45%的干秸稈,在水分和EM生物菌的作用下,能產(chǎn)出葉用蔬菜或13.5~18.0 kg或瓜果蔬菜6.7~9.0 kg。

    2EM生物菌分解秸稈對環(huán)境的影響

    2.1溫度

    在適宜環(huán)境條件下,1 kg干秸稈可以產(chǎn)生熱量12 712.4 kJ[3],通過EM生物菌分解,熱能被均衡釋放。日光溫室越冬茬蔬菜施玉米秸稈與EM生物菌的時間,山西省晉南地區(qū)宜在10月以后,在10月中旬施入秸稈、下旬施入EM生物菌液,這樣到11月上旬秸稈就能產(chǎn)生熱量,從11月下旬至翌年3月底,日光溫室內(nèi)0~20 cm土層的地溫可保持在16~21 ℃,即使在最冷的1月也能使該土層地溫穩(wěn)定在16~18 ℃,這個地溫足以滿足茄子正常生長時對根系環(huán)境要求的13.8 ℃以上的溫度條件,也能滿足黃瓜、西紅柿、辣椒正常生長時對根系環(huán)境要求的12 ℃以上的溫度條件。并且施秸稈和EM生物菌比施用化肥的日光溫室地溫可提高2~6 ℃,而且可避免凈用雞糞產(chǎn)生的暴熱,使日光溫室0~20 cm土層持續(xù)恒溫時間延長。

    2.2二氧化碳

    作物高產(chǎn)所需要的環(huán)境二氧化碳濃度一般在1 200~1 500 mg/L。在施秸稈與EM生物菌的日光溫室內(nèi),二氧化碳濃度從施用后3 d開始增加,30~80 d內(nèi)為二氧化碳釋放高峰,這段時間正值瓜果類蔬菜盛產(chǎn)期,之后二氧化碳釋放量逐漸減弱,100 d左右分解基本完成。秸稈和EM生物菌施用后30、45、60、90 d日光溫室內(nèi)二氧化碳的濃度分別為800、1 500、1 800、8 00 mg/L;而室外的二氧化碳濃度僅為300~330 mg/L。未施秸稈和EM生物菌的日光溫室,在日出1 h后至下午13∶00的二氧化碳濃度僅為50~80 mg/L[6]。

    2.3病蟲害

    秸稈中的碳、氫、氧含量約為96%,能基本滿足蔬菜的營養(yǎng)平衡與生長要求,加之EM生物菌可以菌克菌、平衡土壤養(yǎng)分和作物營養(yǎng),吸收空氣中的氧氣和氮氣,分解土壤中的鈣、磷、鉀等礦質(zhì)營養(yǎng)元素,使蔬菜生長健壯,提高了抗病性。另外,EM生物菌在轉(zhuǎn)化秸稈等有機物過程中會產(chǎn)生大量的抗病因子,對病蟲害能產(chǎn)生較強的頡頏作用,從而對病蟲進(jìn)行抑制或產(chǎn)生致死作用,可使作物發(fā)病率降低90%以上,農(nóng)藥用量減少90%以上;若采用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化的操作,可基本上不用農(nóng)藥[3]。

    2.4土壤

    用秸稈等有機物做基肥,可使20 cm耕作層的土壤孔隙度明顯提高,有益生物群體增多,水、肥、氣、熱條件適中,各種礦質(zhì)營養(yǎng)元素被定向釋放出來,有機質(zhì)含量增加,為作物根系生長創(chuàng)造了優(yōu)良的環(huán)境[3]。

    3秸稈與EM生物菌的施用方法

    將干玉米秸稈切成5~10 cm長的小段,定植前15 d或栽苗后撒施在田間,施用量為45~60 t/hm2,與25~30 cm耕作層的土壤充分混勻,澆1次水,使秸稈充分吸收水分。隨澆定植水每公頃對入EM生物菌液30 kg;有條件的可提前3~5 d以 EM生物菌液30 kg拌入90~240 kg麥麩或谷殼中;也可以提前1~2個月,先將秸稈與雞糞或牛糞拌勻漚制,施前15 d再混入EM生物菌液。定植時將其施入田間,效果更好。

    4生產(chǎn)應(yīng)用實例

    據(jù)作者近幾年的推廣與調(diào)查[7],EM生物菌與有機肥結(jié)合,促進(jìn)蔬菜作物增產(chǎn)增效作用十分顯著。下面舉幾個生產(chǎn)應(yīng)用實例加以說明。

    1)山西省新絳縣北張鎮(zhèn)北行莊村菜農(nóng)趙香林,連續(xù)8年采用“秸稈+EM生物菌+鉀肥”的技術(shù)模式在日光溫室內(nèi)種植西紅柿,結(jié)果西紅柿沒有因重茬而發(fā)生根結(jié)線蟲病或產(chǎn)生筋腐果。

    2)山東省沂南縣蘇村鎮(zhèn)北于村菜農(nóng)王永強,2009年在日光溫室內(nèi)種植越冬茬黃瓜,每座溫室按EM生物菌液45 kg、秸稈2 000 kg、牛糞與雞糞各6 000 kg、植物誘導(dǎo)劑50 g、45%硫酸鉀200 kg、植物修復(fù)素4粒進(jìn)行投入,結(jié)果產(chǎn)量高達(dá)300 000 kg/hm2,每公頃收入540 000余元。

    3)山西省新絳縣泉掌鎮(zhèn)南張村吳海榮等幾十戶菜農(nóng),2009年在日光溫室內(nèi)種植黃瓜,通過在日光溫室內(nèi)施玉米秸稈30 000 kg/hm2、牛糞75 000 kg/hm2、雞糞75 000 kg/hm2,加EM生物菌分解、植物誘導(dǎo)劑控秧、鉀肥膨瓜,結(jié)果日光溫室春黃瓜產(chǎn)量為225 000~300 000 kg/hm2,每公頃收入450 000余元。

    4)河北省固安縣東灣鄉(xiāng)小杜莊菜農(nóng)瞿國輝,2009年在日光溫室內(nèi)種植春黃瓜800 m2,按“秸稈有機肥+EM生物菌+鉀肥+植物誘導(dǎo)劑+植物修復(fù)素”五要素生產(chǎn)有機蔬菜,結(jié)果黃瓜產(chǎn)量達(dá)到了28 000 kg,收入52 000元,比用氮、磷化肥和人糞尿常規(guī)生產(chǎn)增加產(chǎn)量1倍多。

    碳、氫、氧三大元素在作物秸稈和食草動物的糞便中存量不少,這些有機物質(zhì)過去多被人們丟棄和燒掉,殊不知1 kg干秸稈通過EM生物菌分解,可生產(chǎn)13~18 kg葉用蔬菜或6~9 kg瓜果蔬菜。大量生產(chǎn)實踐表明,大力應(yīng)用秸稈或牛糞加有益EM生物菌生產(chǎn)模式,增產(chǎn)潛力很大,為有機蔬菜生產(chǎn)開辟了新途徑。

    參考文獻(xiàn):

    [1] 黃寧,李金磊,孫蕊. 農(nóng)作物秸稈還田綜合利用技術(shù)的推廣應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)裝備技術(shù),2010(1):54-55.

    [2] 王小莉. 促進(jìn)秸稈資源化利用 推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[J]. 江蘇農(nóng)機化,2010(1):16-17.

    [3] 張世明,徐建堂,楊先芬. 秸稈“生物反應(yīng)堆”工程技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用[J]. 農(nóng)村實用工程技術(shù)(溫室園藝),2004(3):71-75.

    [4] 馬新立,姚小平,王廣?。?有機蔬菜標(biāo)準(zhǔn)化良好操作規(guī)范[M]. 北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2007.

    [5] 馬新立,王國瑞,王丙瑞,等. 有機蔬菜規(guī)范化生產(chǎn)保鮮與出口[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2010.

    [6] 馬新立.馬新立談有機蔬菜高效栽培[M]. 北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2009.

    [7] 馬新立,李國秋. 生物有機農(nóng)業(yè)高效栽培技術(shù)方案[M]. 北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2011.

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