EM生物菌分解秸秆的效应及其在有机蔬菜生产上的应用

王广印等

摘要：简要阐述了EM生物菌分解作物秸秆的营养机制，分析了ＥＭ生物菌分解作物秸秆的环境效应，并举例说明了ＥＭ生物菌和秸秆在有机蔬菜生产上的应用方法与效果。作物秸秆和ＥＭ生物菌相结合，将在有机蔬菜生产上发挥重要作用。

关键词：ＥＭ生物菌；秸秆；有机营养；有机蔬菜

中图分类号：Ｓ１４４；Ｓ１４１．４；Ｓ６３－３３文献标识码：Ｂ 文章编号：0439－８114（２０12）04－0737-03

中国的作物秸秆资源丰富，但综合利用不足，大多被焚烧，造成严重的资源浪费和环境污染，成为一大公害问题。推广秸秆还田技术和秸秆综合利用技术是解决这一社会问题的关键所在［１，２］。作物秸秆是含有作物生长需要的１６种以上营养物质的复合体，在水分和有益生物菌群（Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ，ＥＭ生物菌）的作用下，一部分能转化产生二氧化碳、热能、抗病酶、矿质营养元素和大分子有机物［３］，另一部分被分解成小分子有机物如各种糖类、氨基酸等可溶性有机物，将碳、氢、氧、氮等营养基团直接组装到新生作物的体内［４］。因此，作物秸秆在有机蔬菜生产上能发挥重要作用。

１ＥＭ生物菌分解秸秆的营养原理

１．１有机营养原理

法国学者Ｋｅｒ ｖａｎ最早提出“有机营养理论”，以后日本学者比嘉昭夫进一步发展证实了这一理论。他确定的基本概念是：微生物复合菌将有机物分解成有效的可溶性物质，如氨基酸、糖、乙醇和类似的有机化合物，这些可溶性物质可以直接被作物的根系吸收［５］。

ＥＭ生物菌在分解秸秆、畜禽粪尿等有机物过程中，一方面通过有机营养底物使菌群扩大，并大量吸收空气中的氧气与氮气，分解土壤中的矿物质营养，增加土壤中作物可吸收营养总量的５０％～１００％。另一方面，ＥＭ生物菌在分解有机物的同时可保护营养，使所施有机肥基本上１００％被吸收利用，其中约２４％的营养可通过光合作用转化成有机营养供作物积累光合产物，７６％的营养即碳、氢、氧、氮等通过作物根系直接组装到新生的作物体上，所以有机营养利用率和增长速度是光合作用的３倍［４］。

１．２有机碳利用分析

１ ｋｇ碳可产叶用蔬菜２０ ｋｇ左右或瓜果蔬菜１０ ｋｇ左右［６］，畜禽粪中含碳２２％左右，干秸秆中含碳４５％左右，畜禽粪和秸秆在自然杂菌的分解作用下，其中的碳利用率只有２０％左右，也就是１ ｋｇ畜禽粪只能产叶用蔬菜１ ｋｇ×２０×２２％×２０％＝０．８８ ｋｇ或瓜果蔬菜０．４４ ｋｇ；１ ｋｇ干秸秆产叶用蔬菜１ ｋｇ×２０×４５％×２０％＝１．８ ｋｇ或瓜果蔬菜０．９ ｋｇ。如果ＥＭ生物菌对入碳素有机肥中再施入田间，则每公顷土地只需３０ ｋｇ EM生物菌液就将使种植的作物对土壤和空气中的营养利用扩大，并且能循环利用，其中碳利用率可达１５０％～２００％［４］。如此一来，往田间投入１ ｋｇ含碳量２２％的牛、鸡粪，在水分和ＥＭ生物菌的作用下，能产出叶用蔬菜６．６～８．８ ｋｇ或瓜果蔬菜３．３～４．４ ｋｇ；投入１ ｋｇ含碳４５％的干秸秆，在水分和ＥＭ生物菌的作用下，能产出叶用蔬菜或１３．５～１８．０ ｋｇ或瓜果蔬菜６．７～９．０ ｋｇ。

２ＥＭ生物菌分解秸秆对环境的影响

２．１温度

在适宜环境条件下，１ ｋｇ干秸秆可以产生热量１２ ７１２．４ ｋＪ［３］，通过ＥＭ生物菌分解，热能被均衡释放。日光温室越冬茬蔬菜施玉米秸秆与ＥＭ生物菌的时间，山西省晋南地区宜在１０月以后，在１０月中旬施入秸秆、下旬施入ＥＭ生物菌液，这样到１１月上旬秸秆就能产生热量，从１１月下旬至翌年３月底，日光温室内０～２０ ｃｍ土层的地温可保持在１６～２１ ℃，即使在最冷的１月也能使该土层地温稳定在１６～１８ ℃，这个地温足以满足茄子正常生长时对根系环境要求的１３．８ ℃以上的温度条件，也能满足黄瓜、西红柿、辣椒正常生长时对根系环境要求的１２ ℃以上的温度条件。并且施秸秆和ＥＭ生物菌比施用化肥的日光温室地温可提高２～６ ℃，而且可避免净用鸡粪产生的暴热，使日光温室０～２０ ｃｍ土层持续恒温时间延长。

２．２二氧化碳

作物高产所需要的环境二氧化碳浓度一般在１ ２００～１ ５００ ｍｇ／Ｌ。在施秸秆与ＥＭ生物菌的日光温室内，二氧化碳浓度从施用后３ ｄ开始增加，３０～８０ ｄ内为二氧化碳释放高峰，这段时间正值瓜果类蔬菜盛产期，之后二氧化碳释放量逐渐减弱，１００ ｄ左右分解基本完成。秸秆和ＥＭ生物菌施用后３０、４５、６０、９０ ｄ日光温室内二氧化碳的浓度分别为８００、１ ５００、１ ８００、８ ００ ｍｇ／Ｌ；而室外的二氧化碳浓度仅为３００～３３０ ｍｇ／Ｌ。未施秸秆和ＥＭ生物菌的日光温室，在日出１ ｈ后至下午１３∶００的二氧化碳浓度仅为５０～８０ ｍｇ／Ｌ［６］。

２．３病虫害

秸秆中的碳、氢、氧含量约为９６％，能基本满足蔬菜的营养平衡与生长要求，加之ＥＭ生物菌可以菌克菌、平衡土壤养分和作物营养，吸收空气中的氧气和氮气，分解土壤中的钙、磷、钾等矿质营养元素，使蔬菜生长健壮，提高了抗病性。另外，ＥＭ生物菌在转化秸秆等有机物过程中会产生大量的抗病因子，对病虫害能产生较强的颉颃作用，从而对病虫进行抑制或产生致死作用，可使作物发病率降低９０％以上，农药用量减少９０％以上；若采用标准规范化的操作，可基本上不用农药［３］。

２．４土壤

用秸秆等有机物做基肥，可使２０ ｃｍ耕作层的土壤孔隙度明显提高，有益生物群体增多，水、肥、气、热条件适中，各种矿质营养元素被定向释放出来，有机质含量增加，为作物根系生长创造了优良的环境［３］。

３秸秆与ＥＭ生物菌的施用方法

将干玉米秸秆切成５～１０ ｃｍ长的小段，定植前１５ ｄ或栽苗后撒施在田间，施用量为４５～６０ ｔ／ｈｍ２，与２５～３０ ｃｍ耕作層的土壤充分混匀，浇１次水，使秸秆充分吸收水分。随浇定植水每公顷对入ＥＭ生物菌液３０ ｋｇ；有条件的可提前３～５ ｄ以 ＥＭ生物菌液３０ ｋｇ拌入９０～２４０ ｋｇ麦麸或谷壳中；也可以提前１～２个月，先将秸秆与鸡粪或牛粪拌匀沤制，施前１５ ｄ再混入ＥＭ生物菌液。定植时将其施入田间，效果更好。

４生产应用实例

据作者近几年的推广与调查［７］，ＥＭ生物菌与有机肥结合，促进蔬菜作物增产增效作用十分显著。下面举几个生产应用实例加以说明。

１）山西省新绛县北张镇北行庄村菜农赵香林，连续８年采用“秸秆+ＥＭ生物菌+钾肥”的技术模式在日光温室内种植西红柿，结果西红柿没有因重茬而发生根结线虫病或产生筋腐果。

２）山东省沂南县苏村镇北于村菜农王永强，２００９年在日光温室内种植越冬茬黄瓜，每座温室按ＥＭ生物菌液４５ ｋｇ、秸秆２ ０００ ｋｇ、牛粪与鸡粪各６ ０００ ｋｇ、植物诱导剂５０ ｇ、４５％硫酸钾２００ ｋｇ、植物修复素４粒进行投入，结果产量高达３００ ０００ ｋｇ／ｈｍ２，每公顷收入５４０ ０００余元。

３）山西省新绛县泉掌镇南张村吴海荣等几十户菜农，２００９年在日光温室内种植黄瓜，通过在日光温室内施玉米秸秆３０ ０００ ｋｇ／ｈｍ２、牛粪７５ ０００ ｋｇ／ｈｍ２、鸡粪７５ ０００ ｋｇ／ｈｍ２，加ＥＭ生物菌分解、植物诱导剂控秧、钾肥膨瓜，结果日光温室春黄瓜产量为２２５ ０００～３００ ０００ ｋｇ／ｈｍ２，每公顷收入４５０ ０００余元。

４）河北省固安县东湾乡小杜庄菜农瞿国辉，２００９年在日光温室内种植春黄瓜８００ ｍ２，按“秸秆有机肥＋ＥＭ生物菌＋钾肥＋植物诱导剂＋植物修复素”五要素生产有机蔬菜，结果黄瓜产量达到了２８ ０００ ｋｇ，收入５２ ０００元，比用氮、磷化肥和人粪尿常规生产增加产量１倍多。

碳、氢、氧三大元素在作物秸秆和食草动物的粪便中存量不少，这些有机物质过去多被人们丢弃和烧掉，殊不知１ ｋｇ干秸秆通过ＥＭ生物菌分解，可生产13~18 ｋｇ叶用蔬菜或６～９ ｋｇ瓜果蔬菜。大量生产实践表明，大力应用秸秆或牛粪加有益ＥＭ生物菌生产模式，增产潜力很大，为有机蔬菜生产开辟了新途径。

参考文献：

［１］ 黄宁，李金磊，孙蕊． 农作物秸秆还田综合利用技术的推广应用［Ｊ］． 农业装备技术，２０１０（１）：５４－５５．

［２］ 王小莉． 促进秸秆资源化利用 推动农业可持续发展［Ｊ］． 江苏农机化，２０１０（１）：１６－１７．

［３］ 张世明，徐建堂，杨先芬． 秸秆“生物反应堆”工程技术的创新应用［Ｊ］． 农村实用工程技术（温室园艺），２００４（３）：７１－７５．

［４］ 马新立，姚小平，王广印． 有机蔬菜标准化良好操作规范［Ｍ］． 北京：科学技术文献出版社，２００７．

［５］ 马新立，王国瑞，王丙瑞，等． 有机蔬菜规范化生产保鲜与出口［Ｍ］． 北京：中国农业出版社，２０１０．

［６］ 马新立．马新立谈有机蔬菜高效栽培［Ｍ］． 北京：科学技术文献出版社，２００９．

［７］ 马新立，李国秋． 生物有机农业高效栽培技术方案［Ｍ］． 北京：中国农业出版社，２０１１．