EM技術(shù)在不同領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

李維炯　倪永珍　張立功

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EM技術(shù)在不同領(lǐng)域的研究與應(yīng)用

李維炯倪永珍張立功

【編者的話】自1982年日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授的科研團(tuán)隊(duì)研究EM取得成功以來，EM菌劑和EM技術(shù)已被世界越來越多的國家和地區(qū)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植、畜禽養(yǎng)殖、特種水產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、人體保健等諸多領(lǐng)域，并產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益。20年后，我們國家也有了自己的EM產(chǎn)品（CHEM）。本期，我們特別關(guān)注EM技術(shù)在不同領(lǐng)域的研究與應(yīng)用。希望果農(nóng)朋友借此了解EM是什么，EM有什么用，并嘗試將其應(yīng)用于果樹生產(chǎn)中。

下期，我們繼續(xù)關(guān)注與果業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營相關(guān)的話題，歡迎提供選題、撰寫稿件。

EM是日本琉球大學(xué)/名櫻大學(xué)國際EM技術(shù)普及協(xié)會(huì)會(huì)長比嘉照夫教授等為首的科研團(tuán)隊(duì)，于20世紀(jì)80年代初研制的一種新型復(fù)合微生物菌劑，其主要特點(diǎn)是組成復(fù)雜，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，功能廣泛。

EM技術(shù)開發(fā)至今40多年，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療保健、建筑、物理性降輻、塑料生產(chǎn)、食品加工、美容等多個(gè)行業(yè)以及日常生活，均顯示出其非凡的應(yīng)用效果。目前，EM被JAS（日本）、OMRI（美國）、BIO-GRO（新西蘭）等國的有機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證機(jī)構(gòu)認(rèn)證為有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)資料，其安全性通過中國環(huán)保部門 “微生物菌劑環(huán)境安全評(píng)價(jià)”認(rèn)可，在日本、美國、巴西、朝鮮、泰國、印度尼西亞、法國等160多個(gè)國家和地區(qū)推廣應(yīng)用。

1　EM的組成和特點(diǎn)

1.1組成EM（Effective Microorganisms）是有效微生物群的英文縮寫（簡稱），是由10個(gè)屬80多種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成的多功能菌群，其中有以下幾種代表性微生物。

1）光合微生物（好氣性和嫌氣性）。如光合細(xì)菌類和藍(lán)藻類。這些微生物利用太陽熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳?xì)浠衔镏械臍浞蛛x出來，變有害物質(zhì)為無害物質(zhì)；并和二氧化碳、氮等混合在一起合成糖、氨基酸、維生素、生物活性物質(zhì)（激素）等，為培肥土壤做出貢獻(xiàn)。

2）醋酸桿菌（好氣性）。氮素合成中具代表性的微生物，它從光合作用微生物中攝取糖類固定氮，然后將固定的氮一部分供給植物，另一部分再還給光合細(xì)菌，形成好氣性和嫌氣性細(xì)菌的共生結(jié)構(gòu)。

3）放線菌（好氣性）。將光合細(xì)菌生產(chǎn)的氮素作為基質(zhì)就會(huì)使放線菌增加。各種各類的放線菌具有抗生物質(zhì)，能直接抑制病原菌，增強(qiáng)動(dòng)植物對(duì)病害的抵抗力和免疫力。通過放線菌分解的物質(zhì)容易被植物吸收。

4）乳酸菌（嫌氣性）。攝取光合細(xì)菌生產(chǎn)的物質(zhì)，分解在常溫下不易分解的木質(zhì)素和纖維素，使未腐熟的有機(jī)物發(fā)酵，轉(zhuǎn)化成對(duì)動(dòng)植物有效的養(yǎng)分。

5）酵母菌（好氣性）?？僧a(chǎn)生促進(jìn)細(xì)胞分裂的生物活性物質(zhì)。同時(shí)，酵母菌還對(duì)促進(jìn)其他有效微生物增殖的基質(zhì)（食物）的生產(chǎn)起著重要作用。其所生產(chǎn)出的單細(xì)胞蛋白往往是動(dòng)物的有效養(yǎng)分。

1.2特點(diǎn)采用適當(dāng)比例和獨(dú)特發(fā)酵工藝，把經(jīng)過仔細(xì)篩選的好氣性微生物和嫌氣性微生物加以混合，培養(yǎng)出多種多樣的微生物群落。各種微生物在其生長過程中產(chǎn)生的有用物質(zhì)及其分

李維炯，倪永珍，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，郵編 100094（北京）；張立功，西部果友聯(lián)盟/陜西西果聯(lián)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。

EM有效微生物技術(shù)的原則，不是用一種微生物，也不是只用某幾種特定的微生物，而是將許多種類的有用微生物作為一個(gè)功能群體來應(yīng)用。因此，它和一般微生物制劑相比，不僅具備功能齊全的優(yōu)勢，而且在EM本身的生產(chǎn)上也表現(xiàn)出高科技水平。

2　EM在種植業(yè)中的應(yīng)用效果研究

EM問世后，最早是在種植業(yè)中使用的。1983—1985年日本只有l(wèi)戶農(nóng)民在5 hm2土地上對(duì)12種作物進(jìn)行試驗(yàn)。1988年就發(fā)展到1 030戶農(nóng)民在150 hm2土地上對(duì)120多個(gè)品種的作物應(yīng)用?，F(xiàn)在不僅在日本，在拉美、東南亞等許多國家和地區(qū)的各類作物上推廣應(yīng)用，均取得了明顯效果。

1）用EM稀釋液浸種或作基肥，可明顯促進(jìn)種子發(fā)芽和苗期生長。經(jīng)在水稻、玉米、小麥、豌豆、油菜、蘿卜、莧菜、煙草等作物上應(yīng)用，以一定濃度的EM液浸種和作基肥，除煙草反應(yīng)不明顯外，其他作物的發(fā)芽率和生長速度比對(duì)照均明顯提高。出苗后20～30天測定，單株鮮重和干重均顯著增加，增幅分別為13%～71.4%和5.2%～34.3%。

2）以一定濃度的EM稀釋液作追肥，可提高蔬菜和糧食作物產(chǎn)量，增產(chǎn)幅度在3.5%～15%。由于土壤有機(jī)質(zhì)含量、施用濃度不同，增產(chǎn)效果也不同。從一定意義上講，土壤有機(jī)質(zhì)含量高、施用濃度大，增產(chǎn)效果更明顯。

3）以EM制作的堆肥為底肥，結(jié)合追施EM稀釋液作追肥，分別與以相同原料的傳統(tǒng)堆肥和等養(yǎng)分含量的化肥為對(duì)照，在小麥、玉米、棉花、水稻等作物上進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明EM堆肥比傳統(tǒng)堆肥促進(jìn)增產(chǎn)的效果更為顯著，增產(chǎn)幅度為9.1%～19.6%。隨堆肥用量的增加，增產(chǎn)幅度增大；與等營養(yǎng)成分的化肥相比，EM堆肥的增產(chǎn)效果不太明顯，在個(gè)別條件下甚至有減產(chǎn)趨勢。綜合分析研究表明，在同等條件下增施EM，均有較明顯的增產(chǎn)作用，平均在10%以上。但與化肥相比，情況就比較復(fù)雜。一般來說土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，或當(dāng)年有機(jī)肥施用量較大的，施用EM略有增產(chǎn)或相當(dāng)；若有機(jī)質(zhì)含量較低，當(dāng)年有機(jī)肥施用量少的，施用EM則往往有減產(chǎn)趨勢。

4）EM不僅可以促進(jìn)作物生長，提高產(chǎn)量，而且對(duì)棉花枯黃萎病，草莓根腐病、白粉病以及蚜蟲等病蟲害有一定的抑制作用。如對(duì)因灰霉菌引起的草莓根腐病的防治效果達(dá)85%以上。

5）對(duì)EM增產(chǎn)機(jī)理的初步研究結(jié)果表明，EM在土壤中的主要作用是加速土壤有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化，使有效養(yǎng)分含量明顯增加。經(jīng)7天堆制的EM堆肥與相同原料的普通堆肥比較，有效養(yǎng)分含量提高20%～30%。使用EM為肥料的農(nóng)田土壤養(yǎng)分的有效成分含量也大大提高。

EM可增加土壤微生物量，因而促進(jìn)那些以微生物及其分解產(chǎn)物為食物的土壤微型動(dòng)物（如有益螨類、蚯蚓類和甲蟲類）的數(shù)量數(shù)倍或十?dāng)?shù)倍增加，使整個(gè)根層的微生態(tài)系統(tǒng)組成豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能穩(wěn)定，提高了土壤的生物活性和緩沖能力。

有效微生物在土壤中的迅速繁殖和不斷補(bǔ)充，穩(wěn)定占據(jù)了土壤中的生態(tài)位，有效抑制了土壤中病原微生物的侵襲和發(fā)展。

根據(jù)植物微生態(tài)原理，根際有效微生物的大量增加，不僅可以分泌較多的維生素和生長激素等促進(jìn)植物生長，而且植物體內(nèi)的微生態(tài)組成和結(jié)構(gòu)也因有效微生物“侵入”而得到合理調(diào)整，增強(qiáng)了代謝功能，作物的光合面積、葉片的葉綠素含量和表觀光合速度均有明顯提高。在水稻苗期（出苗后25天）測定，以EM為底肥的葉片，葉綠素含量提高12%；對(duì)蔬菜（茄子）葉片光合效率的研究表明，其表觀光合速率在一定范圍內(nèi)隨EM施用量的增多而增大。

3　EM在養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用效果研究

EM用于養(yǎng)殖業(yè)雖然時(shí)間較短，但所取得的成果和效益是令人矚目的。EM用于養(yǎng)殖業(yè)的主要途徑和方法是：采用微生態(tài)工程原理，篩選出適合不同畜禽品種需要的培養(yǎng)基料，制成生物活性飼料；根據(jù)畜禽品種、生育時(shí)期等制作出不同濃度的EM液作飲水；根據(jù)畜禽種類、圈舍大小、季節(jié)等因素，定期采用不同濃度的EM噴灑圈舍。這些途徑和方法的綜合運(yùn)用，是充分發(fā)揮EM抗病、增產(chǎn)和除臭等作用的關(guān)鍵。

1）用EM喂養(yǎng)畜禽，可明顯增強(qiáng)免疫力和抗病性。蛋雞喂養(yǎng)試驗(yàn)表明，喂養(yǎng)400天，雞的平均死亡率比對(duì)照降低35.5%，其中1～6周齡降低80%，7～20周齡降低58.6%，21～57周齡降低14.4%；飼喂EM，可增進(jìn)豬、肉雞的生長速度。試驗(yàn)表明，用EM飼料5～7天后，豬的皮毛日漸光亮，豬生長整齊，生長速度快，平均日增重0.65～0.85 kg，較對(duì)照多0.05～0.1 kg，每頭豬（180天）出欄時(shí)，凈增重10 kg左右，增重率提高10%以上。EM飼料可使蛋雞提前產(chǎn)蛋，產(chǎn)蛋率和平均蛋重均比對(duì)照明顯提高，料蛋比下降，效益提高20%以上。

2）飼喂EM飼料和飲水可以消除圈舍糞便惡臭，改善生態(tài)環(huán)境。研究結(jié)果表明，牛豬等飼喂EM5～7天后，圈舍臭味明顯減少，夏天蒼蠅數(shù)量減少60%以上；動(dòng)物變得 “較溫順”，“愛干凈”，即使在炎熱的夏季，也不在糞尿里打滾，皮光毛順，色澤鮮亮；在肉雞舍內(nèi)測定，氨氣濃度比對(duì)照降低69.7%。

3）應(yīng)用微生物飼料提高畜禽營養(yǎng)、防治疾病。這一做法在世界上已有100多年歷史。許多有益微生物如酵母菌、光合細(xì)菌、乳酸菌等，不僅含有較高的優(yōu)良蛋白質(zhì)，氨基酸組成齊全，還含有豐富的維生素，以及大量的類胡蘿卜素、抗病毒物質(zhì)、生長促進(jìn)因子和提高機(jī)體免疫力的活性物質(zhì)，作為飼料添加劑能促進(jìn)生長，提高抗病能力。EM之所以有前述功能，與其含有大量光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌等多種有效微生物的綜合作用密切相關(guān)。研究表明，微生物進(jìn)入一個(gè)微生態(tài)系統(tǒng)（畜禽體內(nèi)）后，能否在那里定居、生長繁殖并成為“正常菌群”，形成一個(gè)由微生物、宿主、環(huán)境三者間協(xié)調(diào)平衡的穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，完成其特定的功能，要看微生物和宿主雙方是否具備定殖條件。關(guān)鍵是飼喂時(shí)間和飼喂方法的選擇。

EM用于糞便除臭，不僅從根本上改善了飼養(yǎng)場內(nèi)及其周圍的衛(wèi)生和環(huán)境條件，避免了因糞便長期排放而對(duì)大氣、水和土壤的污染。同時(shí)，對(duì)糞便實(shí)施資源化、無害化處理成為可能，干燥處理后的無臭糞便既可成為原料重新加工成飼料，也可用作高級(jí)衛(wèi)生肥料，用于草坪、盆景等。

4　EM的環(huán)境凈化功能研究

EM在環(huán)境凈化方面的作用，在畜禽糞便除臭以外，還有生活垃圾和污水的凈化處理。

1）將EM做成固體發(fā)酵物（粉末），撒在生活垃圾上，可使其變成優(yōu)質(zhì)肥料。日本的一些城市普遍采用這種方法處理生活垃圾，使垃圾成堆的壓力大大減輕。1994年11月我們?cè)谔﹪疾鞎r(shí)看到，曼谷市郊最大的菜市場附近有成千上萬噸規(guī)模的垃圾處理場，由于使用了EM，盡管當(dāng)時(shí)氣溫高達(dá)34℃，卻沒有臭味，也很少見蒼蠅。管理人員介紹說，這些垃圾經(jīng)處理后，定期賣給周圍的農(nóng)民作肥料或飼料，很受歡迎。

2）目前，在巴西、日本、泰國等國家，除用EM處理城市垃圾外，還進(jìn)一步研究處理工業(yè)廢水及富營養(yǎng)化水域，取得了一些重要進(jìn)展。如日本沖繩圖書館，用EM將污水處理到飲用水標(biāo)準(zhǔn)：無臭、無味，且大腸桿菌數(shù)極低。我們也曾在日本親眼見到一家烤肉餐館的所有污水只用EM處理2天后，即排入清澈的小溪中，小魚在水中游來游去。用EM處理廁所、豬場、屠宰廠、飯廳等排放出的污水，效果也十分明顯。有數(shù)據(jù)表明，用EM處理豬場排放的污水1個(gè)月后，生化需氧或耗氧量（BOD）降低36.4%，上浮物（SS）降低68.87%。

巴西進(jìn)行EM推廣應(yīng)用已有七八年的時(shí)間，培訓(xùn)的技術(shù)指導(dǎo)人員已逾萬名，這項(xiàng)事業(yè)的起點(diǎn)就是比嘉照夫先生用EM為他們成功治理了一個(gè)發(fā)臭的湖泊。

5　EM提高產(chǎn)品質(zhì)量的作用

近年來，各國研究者在應(yīng)用實(shí)踐過程中明顯感到EM能提高產(chǎn)品質(zhì)量：用EM栽培的水果和蔬菜味道純正、鮮美；用EM飼育過的牛、豬，肉質(zhì)鮮嫩好吃。我們?cè)谌毡究疾炱陂g，看到用EM栽培的牛蒡不像對(duì)照那樣會(huì)產(chǎn)生黑色發(fā)苦的汁液，數(shù)小時(shí)后根部仍很潔白。東南亞地區(qū)一些國家的分析資料表明：經(jīng)EM栽培的糯質(zhì)稻米黏性系數(shù)增加；玉米糖分增加；洋蘭的葉片變寬，花朵更艷，切花的花期大大延長。

6　結(jié)果與討論

EM有效微生物群在種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及環(huán)境凈化和保護(hù)方面都表現(xiàn)出近乎神奇的功效，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益比較明顯，具有廣泛開發(fā)前景。

自然農(nóng)法的倡導(dǎo)者和研究者們認(rèn)為：采用EM有效微生物技術(shù)的自然農(nóng)法有希望滿足21世紀(jì)人類對(duì)農(nóng)業(yè)的要求。因?yàn)镋M中含有大量的固氮菌和其他有益菌類，既可提高土壤肥力，又能抑制土壤和作物病蟲害，因而可以獲得較高的生產(chǎn)力，以滿足人類發(fā)展的需要；EM可抑制田間雜草的生長，改善土壤結(jié)構(gòu)和耕性，稻田、旱地和果園基本上可實(shí)行免耕，大大減輕了對(duì)機(jī)械和人力的需求；使用EM可不用或少用化肥、農(nóng)藥和抗生素類物質(zhì)，節(jié)省大量的化石能源，生產(chǎn)出無污染的健康食品。

我國是一個(gè)人口眾多、資源相對(duì)短缺的發(fā)展中國家，必須加速發(fā)展農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。但是，化肥、農(nóng)藥和抗生素的大量使用，畜禽糞便等造成的環(huán)境污染是限制我國生態(tài)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展的嚴(yán)重問題。EM技術(shù)在日本應(yīng)用于柑橘、葡萄、蘋果和梨等有機(jī)栽培，可以顯著減少農(nóng)藥化肥的施用量，青森果農(nóng)已經(jīng)做到20多年不施用化肥和農(nóng)藥成功栽培有機(jī)蘋果。我們要做的是，在積極利用已有EM成果的同時(shí)，進(jìn)一步深入研究和探索，規(guī)范、科學(xué)使用這一技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)的生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展。

（李維炯、倪永珍夫婦系中國EM技術(shù)發(fā)明人）

2016-03-19泌物，成為各自或相互生長的基質(zhì)和原料，通過相互間的這種共生增殖關(guān)系，形成一個(gè)復(fù)雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，發(fā)揮多種功能。