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

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。

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