EM菌在鱼菜共生循环农业生产中的应用

陈国军，胡君易，林晓霞，刘志锋，谭慧敏，罗伟特

（中山市农业科技推广中心 广东，中山 528400）

本项目运用鱼菜共生循环种养系统种植蔬果和养殖鱼类。鱼菜共生循环种养系统通过循环水养殖鱼类，获取富营养的水体，经多个物理过滤和生物过滤的水处理步骤后，以营养液膜（NFT）和无土栽培的种植方式，让蔬果根系吸收水体中的营养成分，以供其生长。为确保养殖鱼类的生长发育健康和蔬菜的绿色有机，整个生产过程中不可添加任何化学肥料，也不可向蔬果喷洒杀虫剂防虫，以防鱼类误食杀虫剂或农药死亡。故此，本项目在水产养殖和蔬菜种植上采用EM 复合菌体作为现代化生态生产辅助添加剂，作防治病虫害、稳定水质、提升蔬菜和养殖鱼类产量等功效。

“鱼菜共生”字面上是鱼和蔬菜共存，但有益细菌在它们之间的能量转换中发挥重要的作用。除了需要硝化细菌把鱼粪分解为植物可以吸收的氮元素，EM菌也在整个农业生产中起着不可或缺的作用。本项目采用的EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10 个属、80余个微生物复合而成的一种微生物菌制剂，经活化和扩繁步骤后，稀释至合适倍数添加到种植基质或水体中。其作用机理是形成EM 菌和病原微生物争夺营养的竞争，由于EM 菌在基质和水体中极易生存繁殖，所以能较快而稳定地占据生态地位，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。EM 菌在本项目的使用途径分别为：扩繁并活化EM 菌添加至鱼饲料里；向水体泼洒EM 菌稀释液；向蔬果叶片或根部喷洒EM 菌稀释液；发酵液肥过程中添加EM 菌稀释液。

1 益生菌在鱼菜共生循环水养殖中的应用

1.1 平衡养殖生态环境

对于鱼菜共生生产而言，维持稳定的生态系统和水质变化尤为重要，水体里大分子的营养物质，与被蔬菜吸收的营养成分之间的能量转化依赖于微生物的分解能力。故此，维持稳定的生态环境不仅有利于有益微生物的生长和繁殖，也为微生物分解有机物提供高效、有利的环境。把EM菌稀释液投入到水体后，其群体作用形成优势菌落，能有效杀死或抑制病原微生物和有害物质，调整养殖生态环境。过往研究表明，进入水体的益生菌种能有效分解有机物，为单细胞藻类生长繁殖提供碳源和氮源，同时藻类的光合作用为养殖水体提供足够的溶解氧，加速有机物的氧化分解，使水体形成稳定的生态循环。以本项目养殖水体为例，每月向养殖水体投放EM菌稀释液可增加水体透明度，使水体透明度达80-100cm。水体中漂浮的残余饲料和有机废物数量减少，得以进一步分解。水质稳定和生态系统平衡意味着可以增加每立方水体的养殖量，本项目罗非鱼的最大养殖量达80kg/m，与土塘养殖相比，大大提升了鱼类养殖密度和年产量。

1.2 增强养殖鱼类的免疫力

EM菌除了作为优势菌种抑制有害病菌繁殖以外，还可以通过添加到饲料里，让养殖鱼类直接吸收有益菌群和营养物质，以增强鱼类对饲料的吸收能力和防病抗能力。EM 菌可改善鱼类肠道微生态环境，并产生抑菌物质，抑制肠道和养殖水体中的病原体繁殖。另外，EM 菌含有大量的营养物质，如蛋白质、维生素和微量元素，可直接给鱼类吸收利用。微生物产生的消化酶和有机酸可促进宿主对饲料中营养成分的吸收，提高饲料利用率。邱燕等研究表明，EM 菌群中的枯草芽孢杆菌添加到饲料中让鱼类吸收后，能提高草鱼的特定生长率，降低饵料系数，并能一定程度上增加鱼体的蛋白沉积率和脂肪沉积率。以本项目养殖的罗非鱼为例，在夏季鱼病高发期时，以稀释200 倍的EM 菌原液拌入饲料中，让饲料含水量保持在30%-35%，然后投喂给鱼菜共生系统中的罗非鱼，可明显减少肠道性疾病的发生，提高罗非鱼的免疫力，面对天气突变等因素诱发的病害时，能减少死伤率。

1.3 控制循环养殖水的水质变化

以往研究表明，EM 菌有效改善养殖水体水质，降低水体氨氮和亚硝酸盐的浓度，并促进鱼类的生长。程跃国提出，在池塘养殖中，在鱼类放养前3-10d，使用益生菌泼洒水面，以后每隔半个月到一个月泼洒益生菌原液一次，可有效控制池塘水质变化。韩继宏等提出，EM菌中的光合细菌能直接利用水体中的有机物作为能量进行繁殖，降低水体的氨氮、硫化氢、亚硝酸盐含量。本项目通过扩繁EM 原菌，并按水体体积投放适量的EM 菌液。经试验，鱼菜共生系统在因为养殖鱼数量增加、出现死鱼、气温突变导致水质出现大幅变化时，添加EM 细菌后能在48h内控制水体的氨氮和亚硝酸盐的浓度，多次试验结果表明，该项措施可将水体氨氮浓度最高从5.5mg/L降至1.0mg/L，亚硝酸盐浓度由最高0.1mg/L 降至0mg/L。在恒常水产养殖运作时，按照水体体积，每月将EM 菌调配液添加到养殖水体中，能进一步降低并维持安全水平的水体氨氮浓度，提升水体的澄清度，降低有机物、鱼粪或饵料残渣产生异味，故本项目水产养殖中EM细菌的运用取得了明显效果，并已成为控制水质变化的应急手段之一。

2 益生菌在鱼菜共生种植蔬果中的应用

2.1 增加作物产量及防治病虫害

在种植方面，由于EM 菌中含有大量的光合菌群，当把调配好的EM菌液喷洒和添加到叶面和基质中时，就可以通过光合作用，合成氨基酸、糖类等营养物质，促进作物生长。同时，EM 菌可产生抑菌物质，在叶面和作物根部形成保护膜，抑制有害微生物繁殖，并产生有益物质防治农作物各类病害。王刚的试验结果表明，在黄瓜种植过程中施用微生物菌剂的增产效果显著，增产率为12.38%，黄瓜叶色深绿、叶片较厚、病虫株害发生较轻。琚志君等研究也表明，在营养液中添加稀释500倍的EM菌液，可显著提高水培生菜的株高和鲜重。本项目试验也表明，在蔬菜苗期时，往育苗浅盘添加EM 菌稀释液有效防止菜苗叶片被害虫啃食，提高幼苗存活率；蔬菜幼苗定植至NFT管道后，定期往蔬菜叶片喷洒EM菌稀释液比没有喷洒EM菌稀释液的组别叶片较厚、宽大，虫洞较少，在没有喷洒其他杀虫剂和生物药剂的情况下，大大改善病虫害对每亩蔬菜产量的影响。

2.2 提高有机液肥的分解速率及肥效

为解决鱼菜共生种养系统水体中微量元素和氮元素的不足的问题，本项目提出以发酵花生麸液肥添加到养殖水体的方式，为蔬菜添加天然、有机的营养成分，解决鱼菜共生种养生产中养分不足的问题。花生麸是花生仁榨油后的副产物通过加工而成的优质有机肥料。花生麸富含磷、钾两种大量元素，其碳氮比小，施入后分解速度快，肥效迅速。惟传统发酵花生麸有机肥是以固体堆肥的方式，发酵时间长达数月，所需发酵原料量大，而且堆肥升温效果不一致，导致肥料的肥效不一。

由于鱼菜共生系统中，蔬菜以根部吸收水体中营养的模式生长，故需制造一种可溶于水的有机肥料，为系统添加养分。为加快花生麸有机肥发酵时间、确保肥力均匀，本项目提出以发酵液体肥料的方式，在发酵过程中添加EM 菌液，使整体发酵时间缩短。根据本项目所得数据，在夏季天气炎热的日子，花生麸液肥发酵时间为10d，冬季为20d，此时可观察到花生麸液肥无臭味，且有芳香气味，颜色呈淡黄色，大分子原料基本上被分解，pH值范围为3-4，故EM 菌的添加明显加快有机液肥发酵时间。发酵完成后，本项目按照养殖水体体积施用稀释100倍的EM 菌花生麸液肥，施用48h 内，可使“水口白菜”、“空心菜”等蔬菜叶片变绿，叶脉由黄色变成淡绿色，证明EM菌花生麸液肥有效改善蔬菜缺素症，为蔬菜提供所需的微量元素。

3 EM菌的发展趋势与展望

EM菌作为鱼菜共生循环种养系统中的添加剂，有助解决各项养殖和种植方面的技术难题。EM 菌是一种安全、无污染的活性制剂，一方面解决养殖业中频繁使用抗生素和激素的诟病，让鱼类在不添加任何有害制剂的同时，增强其免疫力，减少环境变化或有害细菌对其带来的威胁。EM菌的使用同时优化了养殖环境，保持养殖水体的生态稳定与平衡，有助养殖产业的持续稳定发展。“鱼菜共生”是一种特殊的共养方式，在生产高质量蔬果的同时，必须禁止使用有害杀虫剂，否则难以维持鱼类和蔬果的生长发育。EM菌的引入正好解决这一矛盾，更进一步提高了蔬果的产量，减少病虫害的发生，以鱼菜共生循环种养系统种植蔬菜和养殖鱼类成为未来循环农业和生态养殖的趋势。惟目前对EM 菌菌种筛选对农业生产中的运用与影响研究，以及市面上对菌种销售细化不足，为了实现精准化种养方式和标准化作物产出，本项目认为需要进一步研究EM复合菌种内各项有益细菌的活性含量，调整复合菌中各项有益菌的比例，繁殖出适合鱼菜共生循环种养系统使用的EM菌群，进行培养、扩繁，细化具体使用方式，以提高作物产量和稳定养殖生态环境。EM菌成为现代农业植物种植和水产养殖密不可分的一部分，未来透过对EM菌繁殖技术和选种技术的改良，能进一步改变农业生产中滥用杀虫剂和农药的不良现状，走向绿色农业生产。