EM菌应用研究进展

2013-03-27 06:02马乐辉郭进栋王海洋董玉霞安卫红吕建民
科学时代·上半月 2013年1期
关键词:种植业养殖业环保

马乐辉 郭进栋 王海洋 董玉霞 安卫红 吕建民

【摘 要】EM菌竞争能力强,极易生存繁殖形成有益的微生物菌的优势群落,从而控制病原微生物的繁殖和对作物的侵袭。已被多国广泛应用于农业、环保等领域,取得了明显的经济效益和生态效益。本文阐述了EM菌在种植业、养殖业和环境保护中的研究与应用。

【关键词】EM菌;种植业;养殖业;环保

二十一世纪生物科学技术得到飞速发展与应用,微生物在各个领域都起到了重要作用。EM(effective microorganisms)是有效微生物群的英文缩写(简称),它是由5 科10 属80 余种微生物复合培养而成的微生物菌剂, 包括光合细菌、乳酸菌、酵母菌、有用放线菌等对人类和动植物有益作用的微生物。这些微生物作为再生型微生物的有机共生复合体形成一个完整的微生态环境, 促进自然界的再生发展。本文通过EM菌在种植、养殖和环保领域发挥的作用进行阐述。

1.EM菌在种植业上的应用

EM菌对农作物有很大作用:EM菌可提高农作物的产量和品质;能促进花卉的生长;能提高农作物的抗病能力;可以提高土壤肥力;EM菌稀释液浸种或作基肥能明显的促进种子发芽和苗期生长。

樊保宁等[1]研究了以EM活菌水剂、粉剂等对甘蔗进行应用效果试验,结果表明:施用菌剂比对照(不施用菌剂)出苗率提高3.2%~5.9%,对构成甘蔗产量的有效茎数、株高、茎径等有较好的促进作用,可提高甘蔗产量5100~9400㎏/hm2,增产7.3%~13.5%,提高甘蔗蔗糖分(锤度)0.27%~1.12%。胡诚等[2]研究EM堆肥的田间试验,结果表明EM堆肥处理在小麦的生长期间能够提供小麦生长所需要的氮素,而且土壤的氮矿化率比是传统堆肥处理、化肥处理都高。因此,EM堆肥提高了土壤的矿质氮含量, 提高了土壤的氮矿化率, 增加了作物产量。段诗福等[3]利用多功能微生态制剂在棉花、西瓜、小麦、甘篮、洋葱、花生、大蒜、番茄等农作物上进行试验,结果表明多功能微生态制剂能促进生长,提高产量,改善品质,预防病虫害,改良土壤,促进早熟等功能。

2.EM菌在养殖畜牧业上的应用

EM是有效微生物复合菌剂,能在动物肠道内长时间定植,有调节机体代谢机能,对动物免疫功能具有重要影响的有益微生物群。EM菌能显著提高抗体及补体水平、产生干扰素、增强巨噬细胞活性等,从而增强动物机体非特异性免疫和抗病力。EM菌在养殖业上的使用主要是通过发酵生产EM菌发酵饲料喂养牲畜和喷洒EM菌发酵液有效地改善养殖场内及其周围的环境,从而来达到动物抗病增产效果。

2.1 EM菌在养鸡上的应用

在家禽的养殖过程中,由于饲养密度、饲养环境等多种原因造成鸡的免疫和抗病能力下降,生产性能降低,EM菌的应用可以通过改善鸡的自身机能解决这些问题。

元娜[4]通过对比试验在日粮中添加 1.5 g/kg 复合微生态制剂可提高蛋种鸡的产蛋率、平均蛋重、受精率和受精蛋孵化率,降低料蛋比、破蛋率和淘汰率,提高日粮粗蛋白、钙和磷的表观营养物质吸收率,从而提高蛋白哈氏单位和蛋壳相对重。马明颖[5]以日粮中添加0.1%日粮中添加微生态制剂可以提高雏鸡日增重、饲料转化率、成活率,促进雏鸡生长;可以提高雏鸡免疫器官指数和血清免疫球蛋白,增强雏鸡机体免疫力。李秀[6]在苏禽黄鸡的日粮中添加 0.05%微生态制剂,实验结果表明:与对照组相比,试验组全净膛率提高了 2.65%;试验组半净膛率和腿肌率分别提高了 3.00%和 8.09%,使料肉比明显降低,能显著提高鸡生长性能和屠宰性能。

2.2 EM菌在养猪上的应用

目前,在猪的饲养中,由于抗生素的滥用带来许多问题已经引起人们的广泛关注,因此EM菌作为抗生素的替代品进入研究工作者的视野。随着我国生态养猪的发展,EM菌在生态养猪中的应用得到长足发展,并给带来良好的经济效益和社会效益。EM菌在猪的饲养过程中得到较为广泛的应用,其在提高猪的生产性能、提高猪的免疫力、减少代谢污染等多方面有显著作用。

王良军等[7]通过对照猪断奶时延用猪场内含抗菌素饲料;试验猪饲喂每日喂0.5ml有益微生态制剂饲料的仔猪腹泻试验发现:①仔猪口服微生态制剂控制腹泻有明显效果,有类似抗菌素作用。②微生态制剂能影响仔猪机体内的外环境的pH值对致病菌的存活和繁殖有很大影响,降低致病菌的空间数量,减少感染机率,同时还有拮抗致病菌作用。③猪场全面使用微生态制剂一段时间后,猪场臭味明显减少,而且周边猪场多次发病都未波及试验猪场。姜卫星等[8]探讨了日粮中添加微生态制剂对豪猪日增重和料重比及血液生化指标的影响。结果表明:在整个试验期间,试验组豪猪日增重升高,料重比降低;白蛋白、尿素氮、球蛋白升高;谷丙转氨酶、谷草转氨酶降低,生产性能及血液生化指标有改善的趋势。他们的研究工作表明,微生态制剂能提高豪猪的生长性能,改善了豪猪的血液生化指标。这为豪猪的人工饲养研制适合豪猪生长、安全有效的饲料提供重要依据。于艳青[9]在微生态制剂对仔猪生长的影响研究中,对照组采用常规饲料饲喂,试验组在常规饲料中分别添加0.10%、0.15%、0.20%的微生态制剂,均匀拌料后供仔猪自由采食,自由饮水,并记录仔猪每日采食量、日增重及有无病情。结果表明:试验组较对照组的仔猪增重分别提高12.15%、24.35%、17.18%,料肉比分别降低了12.97%、20.54%、13.51%,经济效益试验组比对照组最高可多出23.68元/头。

上述实验研究表明,EM菌在猪的饲养过程中起到不可忽视的作用。EM菌能提高猪饲料转化率,改善生产性能;保持猪肠道菌群平衡,降低腹泻率;改善猪产品品质;增强猪机体免疫机能,预防疾病;改善生态环境,减少环境污染。

2.3 EM菌在反刍动物上的应用

反刍动物的消化主要是在瘤胃内进行,瘤胃内有大量微生物,它们形成一个自然界特有的微生态体系,各种微生物在瘤胃内保持一定的动态平衡,构成瘤胃微生态环境。EM菌能刺激和促进瘤胃微生物的增殖,增殖的微生物能促进瘤胃内氨、有机酸及菌体蛋白的生成,改善瘤胃pH环境,以刺激瘤胃微生物的生长和活性,提高微生物对饲料的酶解,从而增强动物的消化机能,提高饲料转化率和消化吸收能力。

邱凌等[10]通过在奶牛饲粮中添加微生态制剂,研究其对奶牛产奶量、乳品质和肠道菌群的影响。结果表明:对照组奶牛平均产奶量降低,而试验组每头日均产奶量比对照组增产16.97%;与对照组相比,试验组蛋白质、乳糖和非脂乳固体增加,但差异不显著,脂肪降低;采用PCR-DGGE技术分析奶牛肠道菌群,结果试验组肠道菌群多样性明显高于对照组,且相似性达到97%,证实微生态制剂具有调节奶牛肠道菌群平衡的作用。赵鹏等[11]研究微生态制剂对奶牛生产性能的影响。其结果表明:试验组比对照组显著提高奶牛产奶量和乳脂率,且试验组能有效降低乳中体细胞数,但试验组对乳糖、乳中非脂固形物、乳密度、冰点、灰分、电导率和pH值影响并不显著。

近年来,EM菌在反刍动物中应用不断得到重视,工作者在多个角度进行探索:①开发利用优势菌群,不同菌种在反刍动物中应用效果不同;②研究了EM菌对奶牛、肉牛、羊等许多反刍动物生产性能的影响;③研究了EM菌在反刍动物饲料中的应用等。

2.4 EM菌在水产养殖上的应用

近年我国的水产养殖业发展迅速,集约化程度不断提高,为了保持我国水产养殖业的健康持续发展,保护养殖环境和养殖水域的水质,提高水产品产量和质量,因此,采用EM菌是实施水产健康养殖的重要技术手段。EM菌因具有无毒副作用、无污染、无残留和成本低,可以抑制病原微生物的生长,提高养殖对象自身的免疫力,维持养殖生态平衡等特点,在水产养殖中广泛应用。

陶志明[12]在蟹池养殖中应用微生态制剂试验,其结果表明微生态制剂在蟹池养殖中效果显著:试验塘河蟹个重175 g以上比例为65%,比对照塘高11%;试验塘没有发生一例由细菌和病毒引起的疾病,大大少于对照塘,试验塘比对照塘回捕率提高5.7%。试验塘水色一直淡绿、清澈透明,水质透明度保持在45cm,氨氮、NO2-含量≤0.05mg/L,并未检出H2S。蟹池中应用EM菌,降低了养殖投入,提高了收益。丁丽[13]等通过复合微生态制剂对异育银鲫生长及表观消化率的影响研究,结果表明:在饲料中添加酵母菌、乳酸菌和芽孢杆菌3种单一益生菌制剂对异育银鲫生长性能均有影响;酵母菌(0.08% )+乳酸菌(0.03% )+芽孢杆菌(0.01% ) 3个菌种适当搭配可促进异育银鲫的生长和提高饲料利用率。

EM菌在水产养殖中可分为两大类:一类是体内微生态改良剂,即通过添加到饲料中以改良养殖对象体内微生物群落的组成,应用较多的有乳酸菌、芽孢杆菌、醇母菌、EM菌等;另一类是水质微生态改良剂,即通过投放到养殖水环境中以改良底质或水质,主要有光合细菌、芽孢杆菌、硝化细菌、反硝化细菌、EM菌等。随着水产养殖业的迅速发展,EM菌的应用会逐步占据主导地位。

3.EM菌在环境保护中的应用

现代经济的迅速发展在给人们带来巨大经济效益的同时,还伴随着生活环境的污染、破坏和恶化。在治理和控制环境污染方面,人们一直在不懈研究,EM菌在环保领域各个方面的应用将越来越广泛,可以应用于处理污水、净化空气、改善土壤、促进有机物分解转化、消除环境恶臭、资源循环利用等方面,且具有独特的优越性。

鲁艳英[14]等应用EM菌消除垃圾渗滤液恶臭实验,实验结果显示:消除垃圾渗滤液恶臭的EM菌的主要菌种有乳酸菌、光合细菌、酵母菌和乙酸菌,而且当EM菌剂浓度在10%时除臭效果较好。任翱[15]等应用光合细菌、硝化细菌、玉垒菌等EM菌及其组合,采用悬浮与挂膜两种工艺,对比分析其对富营养化水体有机物的去除及含氮化合物的转化效果;同时,采用接触氧化反应器进行连续流试验考察其对氨氮的转化效果,结果表明:有针对性的投加高效菌种治理微污染的水体效果明显,CODcr去除率均在14%以上,投加组合菌种比投加单一菌种去污染的效果更好(平均去除率高出3%~5%);生物膜法的试验组挂膜时间短,对有机物氨氮的去除率高于悬浮的试验组,并且能迅速将氨氮转化为硝氮(亚硝氮几乎不积累)。

4.EM菌的发展趋势

工业化进程造成的各种弊端已经让人们认识到了问题的严重性,生物技术的兴起把人们的认知提升到一个新的台阶,生物科技的发展把工业化进程带进了一个新的发展时期。EM菌在众多领域中的作用已经得到充分肯定,部分成果已成功应用于实践。通过EM菌在种植业、养殖业、环境保护中的应用,我们已经确认EM菌已经在各个领域占据重要位置。

但是,目前我国对EM菌的研究与应用起步比较晚,对EM菌的作用机制有待于进一步研究,在EM菌的种类和应用领域有待于进一步开发,改进和完善。随着生物技术的发展,EM菌的应用会越来越广泛。

参考文献:

[1] 樊保宁,方锋学,游建华,等.EM 活菌制剂在甘蔗上应用效果[J] .中国糖料,2011(4):34-36.

[2] 胡诚,曹志平,胡菊,李双来.长期施用生物有机肥土壤的氮矿化[J] .生态学报,2009,29(4):2080-2086.

[3] 段诗福,陈理盾,赵传璧,段瑞芳. 多功能微生态制剂在农牧业上的应用研究报告[J]. 郑州牧业工程高等专科学校学报,1999,19(3):171-172.

[4] 元 娜,陈 奇,刘从敏,等. 复合微生态制剂对蛋种鸡生产性能、蛋品质及营养吸收的影响[J]. 中国家禽,2011,33(1):18-20.

[5] 马明颖,钟权,于永军. 微生态制剂对雏鸡生长性能及免疫功能的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2011,2:67-68.

[6] 李秀,李芹,毕瑜林,等. 日粮中添加微生态制剂对苏禽黄鸡生长性能和屠宰性能的影响[J].广东饲料,2011,20(3):16-19.

[7] 王良军,陈谊,张忠明. 有益微生态制剂对致病性大肠杆菌抑制及控制仔猪腹泻试验[J].上海畜牧兽医通讯,2009,1:48-49.

[8] 姜卫星,李伟,唐松元,等. 日粮中添加微生态制剂对豪猪生产性能及血液生化指标影响的研究[J].经济动物学报,2011,15(1):14-17.

[9] 于艳青. 微生态制剂对仔猪生长影响的研究[J].现代农村科技,2011,15(1):53-54.

[10] 邱凌,曾东,倪学勤,等. 微生态制剂对奶牛产奶量和乳品质与肠道菌群的影响[J].中国畜牧杂志,2011,47(3):64-67.

[11] 赵鹏,邵伟,余雄. 两种微生态制剂对澳洲荷斯坦奶牛生产性能的影响[J].新疆农业科学,2011,48(1):143-147.

[12] 陶志明. 蟹池应用微生态制剂养殖试验[J].河北渔业,2010,1:15-16.

[13] 丁丽,周维仁,章世元,等. 复合微生态制剂对异育银鲫生长及表观消化率的影响[J].江苏农业科学,2010(2):248-250.

[14] 鲁艳英,金亮,王谨,等.EM菌组成鉴定及其消除垃圾渗透滤液恶臭研究[J].环境科学与技术,2009,32(8):62-63.

[15] 任翱,郭文艳,史家樑.应用微生物组合技术治理营养化水体的研究[J].上海环境科学,1999,18(11):490-493.

作者简介:

马乐辉(1980-),男,河北保定人,硕士,工程师,主要从事微生物发酵方面的研究。

猜你喜欢
种植业养殖业环保
探究农业技术推广对提升农业种植业的作用
基于多目标线性规划的河北种植业结构调整研究
牧区牛羊常见细菌传染病防治现状及改善措施
代营粮食蔬菜种植业的条件分析
浅谈公路绿色环保养护
环境经济学视角下养殖业负外部性分析及治理
当前天然橡胶市场主要矛盾分析