EM技術在不同領域的研究與應用

李維炯　倪永珍　張立功

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EM技術在不同領域的研究與應用

李維炯倪永珍張立功

【編者的話】自1982年日本琉球大學比嘉照夫教授的科研團隊研究EM取得成功以來，EM菌劑和EM技術已被世界越來越多的國家和地區廣泛應用于農業種植、畜禽養殖、特種水產、環境保護、人體保健等諸多領域，并產生了巨大的經濟和生態效益。20年后，我們國家也有了自己的EM產品（CHEM）。本期，我們特別關注EM技術在不同領域的研究與應用。希望果農朋友借此了解EM是什么，EM有什么用，并嘗試將其應用于果樹生產中。

下期，我們繼續關注與果業生產經營相關的話題，歡迎提供選題、撰寫稿件。

EM是日本琉球大學/名櫻大學國際EM技術普及協會會長比嘉照夫教授等為首的科研團隊，于20世紀80年代初研制的一種新型復合微生物菌劑，其主要特點是組成復雜，結構穩定，功能廣泛。

EM技術開發至今40多年，已廣泛應用于醫療保健、建筑、物理性降輻、塑料生產、食品加工、美容等多個行業以及日常生活，均顯示出其非凡的應用效果。目前，EM被JAS（日本）、OMRI（美國）、BIO-GRO（新西蘭）等國的有機產品認證機構認證為有機農產品生產資料，其安全性通過中國環保部門 “微生物菌劑環境安全評價”認可，在日本、美國、巴西、朝鮮、泰國、印度尼西亞、法國等160多個國家和地區推廣應用。

1　EM的組成和特點

1.1組成EM（Effective Microorganisms）是有效微生物群的英文縮寫（簡稱），是由10個屬80多種微生物復合培養而成的多功能菌群，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）。如光合細菌類和藍藻類。這些微生物利用太陽熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳氫化合物中的氫分離出來，變有害物質為無害物質；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（激素）等，為培肥土壤做出貢獻。

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菌，形成好氣性和嫌氣性細菌的共生結構。

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

4）乳酸菌（嫌氣性）。攝取光合細菌生產的物質，分解在常溫下不易分解的木質素和纖維素，使未腐熟的有機物發酵，轉化成對動植物有效的養分。

5）酵母菌（好氣性）。可產生促進細胞分裂的生物活性物質。同時，酵母菌還對促進其他有效微生物增殖的基質（食物）的生產起著重要作用。其所生產出的單細胞蛋白往往是動物的有效養分。

1.2特點采用適當比例和獨特發酵工藝，把經過仔細篩選的好氣性微生物和嫌氣性微生物加以混合，培養出多種多樣的微生物群落。各種微生物在其生長過程中產生的有用物質及其分

李維炯，倪永珍，中國農業大學資源與環境學院，郵編 100094（北京）；張立功，西部果友聯盟/陜西西果聯農業發展有限公司。

EM有效微生物技術的原則，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功能群體來應用。因此，它和一般微生物制劑相比，不僅具備功能齊全的優勢，而且在EM本身的生產上也表現出高科技水平。

2　EM在種植業中的應用效果研究

EM問世后，最早是在種植業中使用的。1983—1985年日本只有l戶農民在5 hm2土地上對12種作物進行試驗。1988年就發展到1 030戶農民在150 hm2土地上對120多個品種的作物應用。現在不僅在日本，在拉美、東南亞等許多國家和地區的各類作物上推廣應用，均取得了明顯效果。

1）用EM稀釋液浸種或作基肥，可明顯促進種子發芽和苗期生長。經在水稻、玉米、小麥、豌豆、油菜、蘿卜、莧菜、煙草等作物上應用，以一定濃度的EM液浸種和作基肥，除煙草反應不明顯外，其他作物的發芽率和生長速度比對照均明顯提高。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量，增產幅度在3.5%～15%。由于土壤有機質含量、施用濃度不同，增產效果也不同。從一定意義上講，土壤有機質含量高、施用濃度大，增產效果更明顯。

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

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

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

EM可增加土壤微生物量，因而促進那些以微生物及其分解產物為食物的土壤微型動物（如有益螨類、蚯蚓類和甲蟲類）的數量數倍或十數倍增加，使整個根層的微生態系統組成豐富、結構復雜、功能穩定，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充，穩定占據了土壤中的生態位，有效抑制了土壤中病原微生物的侵襲和發展。

根據植物微生態原理，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植物生長，而且植物體內的微生態組成和結構也因有效微生物“侵入”而得到合理調整，增強了代謝功能，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隨EM施用量的增多而增大。

3　EM在養殖業中的應用效果研究

EM用于養殖業雖然時間較短，但所取得的成果和效益是令人矚目的。EM用于養殖業的主要途徑和方法是：采用微生態工程原理，篩選出適合不同畜禽品種需要的培養基料，制成生物活性飼料；根據畜禽品種、生育時期等制作出不同濃度的EM液作飲水；根據畜禽種類、圈舍大小、季節等因素，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用，是充分發揮EM抗病、增產和除臭等作用的關鍵。

1）用EM喂養畜禽，可明顯增強免疫力和抗病性。蛋雞喂養試驗表明，喂養400天，雞的平均死亡率比對照降低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，可增進豬、肉雞的生長速度。試驗表明，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，較對照多0.05～0.1 kg，每頭豬（180天）出欄時，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蛋，產蛋率和平均蛋重均比對照明顯提高，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，改善生態環境。研究結果表明，牛豬等飼喂EM5～7天后，圈舍臭味明顯減少，夏天蒼蠅數量減少60%以上；動物變得 “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；在肉雞舍內測定，氨氣濃度比對照降低69.7%。

3）應用微生物飼料提高畜禽營養、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、光合細菌、乳酸菌等，不僅含有較高的優良蛋白質，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、生長促進因子和提高機體免疫力的活性物質，作為飼料添加劑能促進生長，提高抗病能力。EM之所以有前述功能，與其含有大量光合細菌、乳酸菌、酵母菌等多種有效微生物的綜合作用密切相關。研究表明，微生物進入一個微生態系統（畜禽體內）后，能否在那里定居、生長繁殖并成為“正常菌群”，形成一個由微生物、宿主、環境三者間協調平衡的穩定的微生態系統，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。關鍵是飼喂時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場內及其周圍的衛生和環境條件，避免了因糞便長期排放而對大氣、水和土壤的污染。同時，對糞便實施資源化、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，也可用作高級衛生肥料，用于草坪、盆景等。

4　EM的環境凈化功能研究

EM在環境凈化方面的作用，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做成固體發酵物（粉末），撒在生活垃圾上，可使其變成優質肥料。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月我們在泰國考察時看到，曼谷市郊最大的菜市場附近有成千上萬噸規模的垃圾處理場，由于使用了EM，盡管當時氣溫高達34℃，卻沒有臭味，也很少見蒼蠅。管理人員介紹說，這些垃圾經處理后，定期賣給周圍的農民作肥料或飼料，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，還進一步研究處理工業廢水及富營養化水域，取得了一些重要進展。如日本沖繩圖書館，用EM將污水處理到飲用水標準：無臭、無味，且大腸桿菌數極低。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。有數據表明，用EM處理豬場排放的污水1個月后，生化需氧或耗氧量（BOD）降低36.4%，上浮物（SS）降低68.87%。

巴西進行EM推廣應用已有七八年的時間，培訓的技術指導人員已逾萬名，這項事業的起點就是比嘉照夫先生用EM為他們成功治理了一個發臭的湖泊。

5　EM提高產品質量的作用

近年來，各國研究者在應用實踐過程中明顯感到EM能提高產品質量：用EM栽培的水果和蔬菜味道純正、鮮美；用EM飼育過的牛、豬，肉質鮮嫩好吃。我們在日本考察期間，看到用EM栽培的牛蒡不像對照那樣會產生黑色發苦的汁液，數小時后根部仍很潔白。東南亞地區一些國家的分析資料表明：經EM栽培的糯質稻米黏性系數增加；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　結果與討論

EM有效微生物群在種植業、養殖業以及環境凈化和保護方面都表現出近乎神奇的功效，經濟、生態和社會效益比較明顯，具有廣泛開發前景。

自然農法的倡導者和研究者們認為：采用EM有效微生物技術的自然農法有希望滿足21世紀人類對農業的要求。因為EM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力，以滿足人類發展的需要；EM可抑制田間雜草的生長，改善土壤結構和耕性，稻田、旱地和果園基本上可實行免耕，大大減輕了對機械和人力的需求；使用EM可不用或少用化肥、農藥和抗生素類物質，節省大量的化石能源，生產出無污染的健康食品。

我國是一個人口眾多、資源相對短缺的發展中國家，必須加速發展農牧業生產。但是，化肥、農藥和抗生素的大量使用，畜禽糞便等造成的環境污染是限制我國生態農牧業發展的嚴重問題。EM技術在日本應用于柑橘、葡萄、蘋果和梨等有機栽培，可以顯著減少農藥化肥的施用量，青森果農已經做到20多年不施用化肥和農藥成功栽培有機蘋果。我們要做的是，在積極利用已有EM成果的同時，進一步深入研究和探索，規范、科學使用這一技術，真正實現中國農業的生態化和可持續發展。

（李維炯、倪永珍夫婦系中國EM技術發明人）

2016-03-19泌物，成為各自或相互生長的基質和原料，通過相互間的這種共生增殖關系，形成一個復雜而穩定的微生態系統，發揮多種功能。