EM技术在不同领域的研究与应用

李维炯　倪永珍　张立功



EM技术在不同领域的研究与应用

李维炯倪永珍张立功

【编者的话】自1982年日本琉球大学比嘉照夫教授的科研团队研究EM取得成功以来，EM菌剂和EM技术已被世界越来越多的国家和地区广泛应用于农业种植、畜禽养殖、特种水产、环境保护、人体保健等诸多领域，并产生了巨大的经济和生态效益。20年后，我们国家也有了自己的EM产品（CHEM）。本期，我们特别关注EM技术在不同领域的研究与应用。希望果农朋友借此了解EM是什么，EM有什么用，并尝试将其应用于果树生产中。

下期，我们继续关注与果业生产经营相关的话题，欢迎提供选题、撰写稿件。

EM是日本琉球大学/名樱大学国际EM技术普及协会会长比嘉照夫教授等为首的科研团队，于20世纪80年代初研制的一种新型复合微生物菌剂，其主要特点是组成复杂，结构稳定，功能广泛。

EM技术开发至今40多年，已广泛应用于医疗保健、建筑、物理性降辐、塑料生产、食品加工、美容等多个行业以及日常生活，均显示出其非凡的应用效果。目前，EM被JAS（日本）、OMRI（美国）、BIO-GRO（新西兰）等国的有机产品认证机构认证为有机农产品生产资料，其安全性通过中国环保部门 “微生物菌剂环境安全评价”认可，在日本、美国、巴西、朝鲜、泰国、印度尼西亚、法国等160多个国家和地区推广应用。

1　EM的组成和特点

1.1组成EM（Effective Microorganisms）是有效微生物群的英文缩写（简称），是由10个属80多种微生物复合培养而成的多功能菌群，其中有以下几种代表性微生物。

1）光合微生物（好气性和嫌气性）。如光合细菌类和蓝藻类。这些微生物利用太阳热能或紫外线将土壤中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质；并和二氧化碳、氮等混合在一起合成糖、氨基酸、维生素、生物活性物质（激素）等，为培肥土壤做出贡献。

2）醋酸杆菌（好气性）。氮素合成中具代表性的微生物，它从光合作用微生物中摄取糖类固定氮，然后将固定的氮一部分供给植物，另一部分再还给光合细菌，形成好气性和嫌气性细菌的共生结构。

3）放线菌（好气性）。将光合细菌生产的氮素作为基质就会使放线菌增加。各种各类的放线菌具有抗生物质，能直接抑制病原菌，增强动植物对病害的抵抗力和免疫力。通过放线菌分解的物质容易被植物吸收。

4）乳酸菌（嫌气性）。摄取光合细菌生产的物质，分解在常温下不易分解的木质素和纤维素，使未腐熟的有机物发酵，转化成对动植物有效的养分。

5）酵母菌（好气性）。可产生促进细胞分裂的生物活性物质。同时，酵母菌还对促进其他有效微生物增殖的基质（食物）的生产起着重要作用。其所生产出的单细胞蛋白往往是动物的有效养分。

1.2特点采用适当比例和独特发酵工艺，把经过仔细筛选的好气性微生物和嫌气性微生物加以混合，培养出多种多样的微生物群落。各种微生物在其生长过程中产生的有用物质及其分

李维炯，倪永珍，中国农业大学资源与环境学院，邮编 100094（北京）；张立功，西部果友联盟/陕西西果联农业发展有限公司。

EM有效微生物技术的原则，不是用一种微生物，也不是只用某几种特定的微生物，而是将许多种类的有用微生物作为一个功能群体来应用。因此，它和一般微生物制剂相比，不仅具备功能齐全的优势，而且在EM本身的生产上也表现出高科技水平。

2　EM在种植业中的应用效果研究

EM问世后，最早是在种植业中使用的。1983—1985年日本只有l户农民在5 hm2土地上对12种作物进行试验。1988年就发展到1 030户农民在150 hm2土地上对120多个品种的作物应用。现在不仅在日本，在拉美、东南亚等许多国家和地区的各类作物上推广应用，均取得了明显效果。

1）用EM稀释液浸种或作基肥，可明显促进种子发芽和苗期生长。经在水稻、玉米、小麦、豌豆、油菜、萝卜、苋菜、烟草等作物上应用，以一定浓度的EM液浸种和作基肥，除烟草反应不明显外，其他作物的发芽率和生长速度比对照均明显提高。出苗后20～30天测定，单株鲜重和干重均显著增加，增幅分别为13%～71.4%和5.2%～34.3%。

2）以一定浓度的EM稀释液作追肥，可提高蔬菜和粮食作物产量，增产幅度在3.5%～15%。由于土壤有机质含量、施用浓度不同，增产效果也不同。从一定意义上讲，土壤有机质含量高、施用浓度大，增产效果更明显。

3）以EM制作的堆肥为底肥，结合追施EM稀释液作追肥，分别与以相同原料的传统堆肥和等养分含量的化肥为对照，在小麦、玉米、棉花、水稻等作物上进行试验，结果表明EM堆肥比传统堆肥促进增产的效果更为显著，增产幅度为9.1%～19.6%。随堆肥用量的增加，增产幅度增大；与等营养成分的化肥相比，EM堆肥的增产效果不太明显，在个别条件下甚至有减产趋势。综合分析研究表明，在同等条件下增施EM，均有较明显的增产作用，平均在10%以上。但与化肥相比，情况就比较复杂。一般来说土壤有机质含量较高，或当年有机肥施用量较大的，施用EM略有增产或相当；若有机质含量较低，当年有机肥施用量少的，施用EM则往往有减产趋势。

4）EM不仅可以促进作物生长，提高产量，而且对棉花枯黄萎病，草莓根腐病、白粉病以及蚜虫等病虫害有一定的抑制作用。如对因灰霉菌引起的草莓根腐病的防治效果达85%以上。

5）对EM增产机理的初步研究结果表明，EM在土壤中的主要作用是加速土壤有机物分解转化，使有效养分含量明显增加。经7天堆制的EM堆肥与相同原料的普通堆肥比较，有效养分含量提高20%～30%。使用EM为肥料的农田土壤养分的有效成分含量也大大提高。

EM可增加土壤微生物量，因而促进那些以微生物及其分解产物为食物的土壤微型动物（如有益螨类、蚯蚓类和甲虫类）的数量数倍或十数倍增加，使整个根层的微生态系统组成丰富、结构复杂、功能稳定，提高了土壤的生物活性和缓冲能力。

有效微生物在土壤中的迅速繁殖和不断补充，稳定占据了土壤中的生态位，有效抑制了土壤中病原微生物的侵袭和发展。

根据植物微生态原理，根际有效微生物的大量增加，不仅可以分泌较多的维生素和生长激素等促进植物生长，而且植物体内的微生态组成和结构也因有效微生物“侵入”而得到合理调整，增强了代谢功能，作物的光合面积、叶片的叶绿素含量和表观光合速度均有明显提高。在水稻苗期（出苗后25天）测定，以EM为底肥的叶片，叶绿素含量提高12%；对蔬菜（茄子）叶片光合效率的研究表明，其表观光合速率在一定范围内随EM施用量的增多而增大。

3　EM在养殖业中的应用效果研究

EM用于养殖业虽然时间较短，但所取得的成果和效益是令人瞩目的。EM用于养殖业的主要途径和方法是：采用微生态工程原理，筛选出适合不同畜禽品种需要的培养基料，制成生物活性饲料；根据畜禽品种、生育时期等制作出不同浓度的EM液作饮水；根据畜禽种类、圈舍大小、季节等因素，定期采用不同浓度的EM喷洒圈舍。这些途径和方法的综合运用，是充分发挥EM抗病、增产和除臭等作用的关键。

1）用EM喂养畜禽，可明显增强免疫力和抗病性。蛋鸡喂养试验表明，喂养400天，鸡的平均死亡率比对照降低35.5%，其中1～6周龄降低80%，7～20周龄降低58.6%，21～57周龄降低14.4%；饲喂EM，可增进猪、肉鸡的生长速度。试验表明，用EM饲料5～7天后，猪的皮毛日渐光亮，猪生长整齐，生长速度快，平均日增重0.65～0.85 kg，较对照多0.05～0.1 kg，每头猪（180天）出栏时，净增重10 kg左右，增重率提高10%以上。EM饲料可使蛋鸡提前产蛋，产蛋率和平均蛋重均比对照明显提高，料蛋比下降，效益提高20%以上。

2）饲喂EM饲料和饮水可以消除圈舍粪便恶臭，改善生态环境。研究结果表明，牛猪等饲喂EM5～7天后，圈舍臭味明显减少，夏天苍蝇数量减少60%以上；动物变得 “较温顺”，“爱干净”，即使在炎热的夏季，也不在粪尿里打滚，皮光毛顺，色泽鲜亮；在肉鸡舍内测定，氨气浓度比对照降低69.7%。

3）应用微生物饲料提高畜禽营养、防治疾病。这一做法在世界上已有100多年历史。许多有益微生物如酵母菌、光合细菌、乳酸菌等，不仅含有较高的优良蛋白质，氨基酸组成齐全，还含有丰富的维生素，以及大量的类胡萝卜素、抗病毒物质、生长促进因子和提高机体免疫力的活性物质，作为饲料添加剂能促进生长，提高抗病能力。EM之所以有前述功能，与其含有大量光合细菌、乳酸菌、酵母菌等多种有效微生物的综合作用密切相关。研究表明，微生物进入一个微生态系统（畜禽体内）后，能否在那里定居、生长繁殖并成为“正常菌群”，形成一个由微生物、宿主、环境三者间协调平衡的稳定的微生态系统，完成其特定的功能，要看微生物和宿主双方是否具备定殖条件。关键是饲喂时间和饲喂方法的选择。

EM用于粪便除臭，不仅从根本上改善了饲养场内及其周围的卫生和环境条件，避免了因粪便长期排放而对大气、水和土壤的污染。同时，对粪便实施资源化、无害化处理成为可能，干燥处理后的无臭粪便既可成为原料重新加工成饲料，也可用作高级卫生肥料，用于草坪、盆景等。

4　EM的环境净化功能研究

EM在环境净化方面的作用，在畜禽粪便除臭以外，还有生活垃圾和污水的净化处理。

1）将EM做成固体发酵物（粉末），撒在生活垃圾上，可使其变成优质肥料。日本的一些城市普遍采用这种方法处理生活垃圾，使垃圾成堆的压力大大减轻。1994年11月我们在泰国考察时看到，曼谷市郊最大的菜市场附近有成千上万吨规模的垃圾处理场，由于使用了EM，尽管当时气温高达34℃，却没有臭味，也很少见苍蝇。管理人员介绍说，这些垃圾经处理后，定期卖给周围的农民作肥料或饲料，很受欢迎。

2）目前，在巴西、日本、泰国等国家，除用EM处理城市垃圾外，还进一步研究处理工业废水及富营养化水域，取得了一些重要进展。如日本冲绳图书馆，用EM将污水处理到饮用水标准：无臭、无味，且大肠杆菌数极低。我们也曾在日本亲眼见到一家烤肉餐馆的所有污水只用EM处理2天后，即排入清澈的小溪中，小鱼在水中游来游去。用EM处理厕所、猪场、屠宰厂、饭厅等排放出的污水，效果也十分明显。有数据表明，用EM处理猪场排放的污水1个月后，生化需氧或耗氧量（BOD）降低36.4%，上浮物（SS）降低68.87%。

巴西进行EM推广应用已有七八年的时间，培训的技术指导人员已逾万名，这项事业的起点就是比嘉照夫先生用EM为他们成功治理了一个发臭的湖泊。

5　EM提高产品质量的作用

近年来，各国研究者在应用实践过程中明显感到EM能提高产品质量：用EM栽培的水果和蔬菜味道纯正、鲜美；用EM饲育过的牛、猪，肉质鲜嫩好吃。我们在日本考察期间，看到用EM栽培的牛蒡不像对照那样会产生黑色发苦的汁液，数小时后根部仍很洁白。东南亚地区一些国家的分析资料表明：经EM栽培的糯质稻米黏性系数增加；玉米糖分增加；洋兰的叶片变宽，花朵更艳，切花的花期大大延长。

6　结果与讨论

EM有效微生物群在种植业、养殖业以及环境净化和保护方面都表现出近乎神奇的功效，经济、生态和社会效益比较明显，具有广泛开发前景。

自然农法的倡导者和研究者们认为：采用EM有效微生物技术的自然农法有希望满足21世纪人类对农业的要求。因为EM中含有大量的固氮菌和其他有益菌类，既可提高土壤肥力，又能抑制土壤和作物病虫害，因而可以获得较高的生产力，以满足人类发展的需要；EM可抑制田间杂草的生长，改善土壤结构和耕性，稻田、旱地和果园基本上可实行免耕，大大减轻了对机械和人力的需求；使用EM可不用或少用化肥、农药和抗生素类物质，节省大量的化石能源，生产出无污染的健康食品。

我国是一个人口众多、资源相对短缺的发展中国家，必须加速发展农牧业生产。但是，化肥、农药和抗生素的大量使用，畜禽粪便等造成的环境污染是限制我国生态农牧业发展的严重问题。EM技术在日本应用于柑橘、葡萄、苹果和梨等有机栽培，可以显著减少农药化肥的施用量，青森果农已经做到20多年不施用化肥和农药成功栽培有机苹果。我们要做的是，在积极利用已有EM成果的同时，进一步深入研究和探索，规范、科学使用这一技术，真正实现中国农业的生态化和可持续发展。

（李维炯、倪永珍夫妇系中国EM技术发明人）

2016-03-19泌物，成为各自或相互生长的基质和原料，通过相互间的这种共生增殖关系，形成一个复杂而稳定的微生态系统，发挥多种功能。