淺談酵素菌技術(shù)在農(nóng)用中的應(yīng)用

淺談酵素菌技術(shù)在農(nóng)用中的應(yīng)用

儒家思想是日本寬田學(xué)會微生物專家島本覺在20世紀(jì)40年代發(fā)明的一種農(nóng)化生物技術(shù)。這三種活性物質(zhì)是由木田洋司的微生物生產(chǎn)肥料中分離的，共有24種具有益的細(xì)菌，它們與一定比例混合而成植物原菌。這三種細(xì)菌是細(xì)菌（白加侖，b）、酵母菌（yet，y）和絲狀菌（m），因此，酶菌被稱為bm。經(jīng)島本家族3代人50年的潛心研究,逐步形成了“酵素菌農(nóng)業(yè)應(yīng)用法”,又稱“微生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用法”。酵素菌技術(shù)從80年代開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),先后被20多個國家和地區(qū)引進(jìn)推廣,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界許多國家的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和食品加工業(yè)等領(lǐng)域,展現(xiàn)了其良好的應(yīng)用價值與推廣前景。酵素菌技術(shù)自1994年引入我國以來,已被北京、山東、河南、遼寧等10多個省份引進(jìn)和推廣,施用結(jié)果顯示其增產(chǎn)效果明顯,表明該技術(shù)較為先進(jìn),對促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)具有十分現(xiàn)實的意義,是一種非常值得推廣應(yīng)用的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。1基礎(chǔ)和特點1.1檢測土壤肥力及代謝酵素菌是復(fù)合微生物菌群,是一群有生命的活體,其繁殖和代謝能力很強。酵素是酵素菌生命活動中分泌出的多種酶和一些活性物質(zhì),也稱農(nóng)用酶,主要有糖化酶、蛋白質(zhì)分解酶、脂肪分解酶、纖維分解酶、氧化還原酶、酒精酶、尿素酶等。酵素菌具有較強的好氣性發(fā)酵分解能力,其產(chǎn)生的各種酶具有很強的催化能力,不僅能夠分解天然形成的農(nóng)作物秸稈、樹葉、雜草、木屑等有機物質(zhì)形成腐殖質(zhì),又能分解頁巖沸石等礦物質(zhì),產(chǎn)生可以被植物吸收的活性元素,而且還能分解人工合成的有毒化學(xué)物質(zhì)例如化肥、農(nóng)藥,還能溶解土壤中被固化的磷鉀微量元素等營養(yǎng)成分,增加土壤中有效養(yǎng)分的含量,減少土壤及水體污染;利用酵素菌蛋白酶的強分解能力,制成的飼料添加劑能提高飼料利用率,取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益,例如酵母菌特有的氧化分解酶系可直接降解高濃度油脂類物質(zhì),得到SCP(單細(xì)胞蛋白),其作為動物飼料添加劑有著不可估量的價值;酵素菌本身也是一種營養(yǎng)價值很高的物質(zhì),糖化能力和蛋白質(zhì)分解的活性都很強;酵素菌催化分解有機物質(zhì)可以產(chǎn)生多種發(fā)酵物質(zhì),例如維生素、核酸、促進(jìn)生長的未知因子、動物和微生物的營養(yǎng)物質(zhì)、促進(jìn)膽固醇代謝的物質(zhì)等。1.2酵素菌技術(shù)的特點酵素菌是由細(xì)菌、酵母菌和放線菌3大類24種有益微生物組成的微生物群體,微生物種類多,不同菌種間相互配合相互補充,能充分發(fā)揮群體效益,取得明顯效果。酵素菌肥除含有農(nóng)作物生長發(fā)育所必需的大量元素和微量元素外,還含有大量有機質(zhì)、微生物代謝產(chǎn)物及大量活性有益微生物,是集營養(yǎng)、防病于一體的多功能高效復(fù)合微生物制劑。制作酵素菌肥的原料廣泛,易得到,各種農(nóng)作物秸稈、動物糞便、農(nóng)副產(chǎn)品下腳料等均可使用,生產(chǎn)和使用方法簡便,條件要求也極為寬松,它既不怕有害雜菌的侵襲,又能耐高溫嚴(yán)寒,在溫濕度及供氧條件適宜時能高速、強力繁衍,因此,分解有機物料的速度很快,可作為秸稈還田的催腐劑。制作的堆肥、粒肥在短時間之內(nèi)就能腐熟,肥效也較迅速。2介紹介紹酶菌的技術(shù)類型和方法2.1有機質(zhì)肥的利用酵素菌技術(shù)在種植業(yè)上,主要有以下3項技術(shù):利用酵素菌制作發(fā)酵的堆肥和土曲子來改良土壤;使用經(jīng)BYM發(fā)酵的有機質(zhì)肥料,如高級粒狀肥、BYM粒狀全元肥、磷酸粒狀肥、雞糞類粒狀肥、有機質(zhì)發(fā)酵液肥等;為提高農(nóng)作物品質(zhì)而進(jìn)行葉面噴灑葉面肥。在養(yǎng)殖業(yè)上,主要是配成各種類型的營養(yǎng)液和飼料添加劑。2.2日本植物病原菌保鮮技術(shù)日本磐亞株式會社首先在北京成立了磐亞株式會社北京事務(wù)所,并編譯出版了《島本微生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用法》一書,作為我國推銷酵素菌中唯一比較完整的科技資料。1994年,山東省濰坊市率先從日本引進(jìn)酵素菌及酵素肥料、飼料等產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。1998年,中國海外農(nóng)業(yè)發(fā)展總公司從日本引進(jìn)酵素菌原菌及生產(chǎn)酵素菌和飼料添加劑技術(shù),并成為日本磐亞株式會社的中國獨家總代理。此后,山東、河北、遼寧、黑龍江、貴州、浙江和江蘇等19個省陸續(xù)從日本引進(jìn)酵素菌原菌及菌肥生產(chǎn)技術(shù),對多種作物進(jìn)行了試驗示范。目前,日本磐亞株式會社在華的各省(市)酵素菌獨家總代理,從日本進(jìn)口酵素菌原菌(一級菌),用它生產(chǎn)酵素菌擴大菌(二級菌),各廠家購買酵素菌擴大菌生產(chǎn)各種有機質(zhì)發(fā)酵肥料、發(fā)酵飼料和飼料添加劑等,現(xiàn)已大面積地應(yīng)用于種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。3采用酶菌技術(shù)3.1增施生物酶肥,提高微生物和理化性狀我國種植業(yè)由于多少年來使用化肥和農(nóng)藥,導(dǎo)致土壤板結(jié)、通透性差、土壤養(yǎng)份流失、地力下降、病蟲害猖獗,尤為嚴(yán)重的是化肥和藥物殘留影響著人們的健康和農(nóng)產(chǎn)品的出口。酵素菌技術(shù)的應(yīng)用為解決這些問題帶來了希望。在主要的糧食作物方面,王顯權(quán)等試驗表明,中等含量的酵素菌有機肥完全可以替代其他商品化肥使玉米獲取高產(chǎn)。宛彩云研究結(jié)果表明,酵素菌生物有機肥與化肥配施可顯著促進(jìn)玉米植株的生長,提高產(chǎn)量,同時,亦可改善籽粒營養(yǎng)品質(zhì),尤其可顯著增加玉米蛋白質(zhì)和脂肪含量。黃濤等發(fā)現(xiàn)應(yīng)用酵素菌肥的有機稻米部分品質(zhì)參數(shù)低于常規(guī)稻米,但是重要的品質(zhì)參數(shù)都有不同程度提高。劉志權(quán)等研究發(fā)現(xiàn)酵素菌在水稻上施用肥效明顯,對水稻的生長發(fā)育有促進(jìn)作用。在蔬菜方面,施用酵素菌生物有機肥可促進(jìn)辣椒根對營養(yǎng)元素的吸收,促進(jìn)辣椒的健康生長,提高果實的蛋白質(zhì)和VC含量,改善辣椒果實的品質(zhì),增加單位面積產(chǎn)量,酵素菌有機肥作為基肥可以明顯促進(jìn)辣椒莖粗、單株結(jié)果數(shù)、單果重和果實橫徑。酵素菌有機肥還能夠促進(jìn)胡蘿卜肉質(zhì)根長、肉質(zhì)根橫徑和單根重的增長,提高產(chǎn)量,有研究顯示蘿卜施用微生物酵素菌肥后,蘿卜塊根產(chǎn)量與施用化肥產(chǎn)量處在同一顯著水平,酵素菌對蘿卜塊根品質(zhì)有明顯提高,但對胡蘿卜肉質(zhì)根的裂根率和分叉率影響不大。施用酵素菌肥或酵素菌肥與化肥配施均能顯著提高番茄的產(chǎn)量,其中以化肥與酵素菌肥配施的處理最為顯著,酵素菌肥還可顯著提高番茄的可溶性固形物。刁亞娟研究發(fā)現(xiàn)酵素菌肥對番茄有顯著的促進(jìn)生長作用,對其發(fā)育有一定的影響,提高了產(chǎn)量和品質(zhì)并顯著提高了土壤養(yǎng)分含量。施用酵素菌生物肥也對芥菜有明顯的增產(chǎn)效果。王青鳳等發(fā)現(xiàn)在15~45t/hm2施肥范圍內(nèi),隨酵素菌施用量的增加,芹菜產(chǎn)量線性增加,VC含量略下降,可溶性糖含量顯著增加,芹菜內(nèi)硝態(tài)氮含量顯著升高。在水果方面,酵素菌肥能改善果樹樹體營養(yǎng),提高果實產(chǎn)量和質(zhì)量。李艷萍等研究發(fā)現(xiàn)施用酵素有機肥的處理能夠顯著提高桃果實產(chǎn)量,增加可溶性固形物含量,降低VC含量,增加著色指數(shù),降低貯藏中爛果率。施用酵素菌肥或酵素菌肥配施化肥均能促進(jìn)西瓜的生長發(fā)育,提高產(chǎn)量,其中以酵素菌肥配施化肥的處理效果最好,同時,酵素菌肥還可顯著提高西瓜的可溶性固形物含量,改善西瓜品質(zhì)。蔡艷華等研究表明施用酵素菌肥既可增加草莓產(chǎn)量又可改善草莓品質(zhì)。酵素菌堆肥能夠減少化肥的使用,是發(fā)展無公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的最佳肥料。孫治強等研究發(fā)現(xiàn),酵素菌堆制基質(zhì)培育的番茄幼苗根冠比要大于EM菌。張書華等發(fā)現(xiàn)比起用油菜秸稈直接還田、化學(xué)催腐劑還田,酵素菌堆肥腐爛最快,還田效果最好,水稻增產(chǎn)7.0%。劉麗生等研究發(fā)現(xiàn)酵素菌堆肥與配方化肥對半混施比單施配方化肥的農(nóng)作物產(chǎn)量要高。張福元等以玉米秸稈為原料,發(fā)現(xiàn)采用酵素菌發(fā)酵培養(yǎng)料與二次發(fā)酵料相比,有益微生物數(shù)量增加、營養(yǎng)成分得到改善、培養(yǎng)料質(zhì)量獲得優(yōu)化,促使雙孢蘑菇的菌絲生長加快,菇體產(chǎn)量和質(zhì)量提高。董志德等試驗表明RW酵素劑較適合用作鳳眼蓮原料腐熟劑。王旭等發(fā)現(xiàn)添加酵素菌堆制基質(zhì)栽培黃瓜的效果優(yōu)于不添加。另外,酵素菌堆肥能夠有效地改善土壤理化性狀,增強土壤的通透性和保水保肥能力。鄒金環(huán)等的試驗結(jié)果表明,施用酵素菌肥能使土壤形成合理的微生物群落,改善土壤理化性狀,提高直輪潮土脫直、抑鹽能力。馬保國的大蒜施用酵素菌肥效應(yīng)試驗表明,施用酵素菌肥能提高大蒜產(chǎn)量和品質(zhì),能使土壤形成合理的微生物群落,改善土壤理化性狀,提高土壤肥力。王繼紅等發(fā)現(xiàn)酵素菌肥在改善栽參土壤生態(tài)環(huán)境方面具有積極作用。保護(hù)地番茄施用醉素菌堆肥試驗表明,施用酵素菌堆肥可以明顯改善作物的生長發(fā)育狀況,而且解決了保護(hù)地連作重茬和大量施用化肥造成的病害加重、土壤鹽漬化、肥力下降等影響作物生長發(fā)育的技術(shù)性難題。3.2活性炭酶在養(yǎng)豬飼料中的應(yīng)用近幾年的試驗結(jié)果表明,在畜禽生產(chǎn)中應(yīng)用酵素菌添加劑,可顯著提高畜禽的生產(chǎn)性能,使得畜禽類消化能力變強,免疫力明顯增強,不易生病,肉質(zhì)好,產(chǎn)仔率和產(chǎn)蛋率高,并能預(yù)防疾病和減輕糞便臭味污染。濰坊種雞場用酵素菌飼料添加劑喂養(yǎng),產(chǎn)蛋率與總蛋重均有顯著提高,耗料量下降;高密市瑞發(fā)養(yǎng)殖總場肉雞場,與常規(guī)飼料喂養(yǎng)相比,用酵素菌飼料添加劑喂養(yǎng)的雞重量顯著增加,發(fā)病率明顯降低。李馨等在雞日糧中添加酵素菌,其產(chǎn)蛋率、蛋重、飼料利用率及經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)均比其他組好,且雞的食欲增加,蛋黃及蛋殼顏色加深,受精率與其他組相比差異也達(dá)到了顯著水平。賈桂才等的研究表明,肉仔雞飼料中添加酵素菌可提高肉仔雞成活率與重量。馮國華等對肉雞研究表明,飼喂酵素菌組比添加抗生素組糞便含水量下降。李群等發(fā)現(xiàn)用酵素菌防治雞腹瀉,不僅效果顯著、使用方便,而且還能增產(chǎn)提質(zhì)、減少雞糞臭味和改善環(huán)境衛(wèi)生。飼糧中添加酵素菌制劑可提高肉仔雞的生產(chǎn)性能,對減少臭氣化合物的排放量具有顯著的正面效應(yīng)。酵素菌豬飼料添加劑生產(chǎn)簡單,使用方便,用后豬增重快,并對防治腹瀉以及減輕糞便臭味有顯著的效果。鈴木養(yǎng)豬場食用酵素菌添加劑的豬不僅不生病,而且產(chǎn)仔多。周永學(xué)等試驗結(jié)果表明,在肥育豬飼糧中添加酵素菌添加劑可明顯提高豬的生產(chǎn)性能,改善健康狀況,減輕環(huán)境污染,增加養(yǎng)豬經(jīng)濟(jì)效益。香坊農(nóng)場使用酵素飼料增效劑,提高產(chǎn)奶量,奶牛采食量增加,糞便中過料現(xiàn)象明顯減少,特別對有應(yīng)激反應(yīng)的奶牛有明顯恢復(fù)增奶的作用。趙啟文等發(fā)現(xiàn)西寧地區(qū)牛羊屠宰廠廢棄物中營養(yǎng)元素多、有機質(zhì)含量高,添加酵素菌可以縮短發(fā)酵時間,減少養(yǎng)分損失。酵素菌生物有機魚肥是根據(jù)我國水體理化性質(zhì)及生態(tài)學(xué)特點,采用現(xiàn)代生物發(fā)酵工程技術(shù),以多功能酵素菌為核心,以優(yōu)質(zhì)有機質(zhì)為載體,復(fù)配適量無機養(yǎng)分和營養(yǎng)蛋白,形成的一種高效生物魚用肥料。酵素菌能促進(jìn)水體中優(yōu)良微藻、有益細(xì)菌及浮游動物增長,具有改良水質(zhì),凈化水體,平衡藻相、菌相,抑制有害菌、病原微生物生長的作用,魚肥中各種養(yǎng)分配比合理,可均衡養(yǎng)殖動物營養(yǎng),提高水產(chǎn)品品質(zhì),實現(xiàn)健康生態(tài)養(yǎng)殖。楊濤等發(fā)現(xiàn)與使用化肥相比,酵素菌生物有機魚肥能顯著加快水體浮游生物的繁殖速度,改善水質(zhì),抑制病害,提高魚產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì),肥餌兼用,綜合效益高。楊建設(shè)等進(jìn)行了施用酵素菌對南美白對蝦水質(zhì)綜合調(diào)控影響的研究,結(jié)果表明施用酵素菌可以很好的調(diào)控南美白對蝦養(yǎng)殖水體中的pH值、DO、亞硝酸鹽氮、氨氮、COD等效果,蝦種生長速度增快,蝦池水清亮。4檢測結(jié)果分析1.2栽培成本低近幾年來,酵素菌技術(shù)在我國的應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和生態(tài)效益,但也存在不少問題。首先是不知道酵素菌的具體配方,中國海外農(nóng)業(yè)發(fā)展總公司引進(jìn)BYM技術(shù)時,日本磐亞株式會社未轉(zhuǎn)讓酵素菌原菌生產(chǎn)技術(shù),也未告知24種益菌名稱及其比例,各廠家均得從日本進(jìn)口原菌再生產(chǎn)放大菌,進(jìn)口原菌不僅價格昂貴,而且我們還受制于人,這幾乎成了企業(yè)發(fā)展的一大瓶頸,也給肥料質(zhì)檢工作帶來了很大的困難,因此,加快酵素菌原菌生產(chǎn)國產(chǎn)化進(jìn)程,是我國推廣應(yīng)用酵素菌肥料及飼料中刻不容緩的任務(wù)。其次,酵素菌成本較高,價格昂貴,酵素菌肥料應(yīng)用成本高于化肥和農(nóng)家肥,也就是說酵素菌肥料完全替代化肥并不現(xiàn)實。而日本專家建議的施肥水平較高,施用量過大,投入過高,由于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍落后于日本,為粗放式經(jīng)營,該技術(shù)體系并不一定完全適合我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣。酵素菌技術(shù)作為一項高新技術(shù),要求較高的種植水平和較強的接受新事物的能力,生產(chǎn)成本也較高,且農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有周期長的特點,要讓人們接受酵素菌技術(shù),還有許多工作要做。再次,酵素菌肥料雖具有養(yǎng)分齊全、能提高農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量、用地養(yǎng)地相結(jié)合等優(yōu)點,但其菌肥配方單一,針對性不強,如果給多種作物使用,很難滿足各種作物不同的需肥規(guī)律和特點,而且使用酵素菌的用量大,追肥次數(shù)多,造成一些營養(yǎng)元素過剩,而另一些營養(yǎng)元素不足。最后,酵素菌技術(shù)生產(chǎn)的菌肥速效養(yǎng)分含量偏低,生產(chǎn)工藝本身有許多不確定性,酵素菌雖然能很好地完成發(fā)酵使命、菌群種類較多,但發(fā)酵后菌的數(shù)量、酶活性迅速降低。而且其作為生活物質(zhì),對氣候、溫度、濕度及原材料等依賴程度很大,有研究結(jié)果顯示酵素菌有機質(zhì)發(fā)酵肥料在大棚內(nèi)比在露地的效果好、在粘土地比在沙土地的效果好等,可能是由于菌群需要較高的溫度和濕度。有部分報告夸大酵素菌的作用,有關(guān)日本方面所公布的酵素菌具有防治農(nóng)作物10種病害和12種害蟲的作用,生產(chǎn)實踐結(jié)果表明,在農(nóng)作物病蟲害發(fā)生較重的情況下,僅靠使用酵素葉面肥尚不能控制病蟲危害,必須用農(nóng)藥防治。5檢測發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用前景與展望目前,國內(nèi)化肥年用量約為9700萬t,有機肥年用量約460萬t,化肥施用量過高所導(dǎo)致的環(huán)境及食品污染問題也日趨嚴(yán)重,而近年來,隨著飼料的不斷漲價,養(yǎng)殖病害逐年加重,許多養(yǎng)殖戶壓力加大。酵素菌技術(shù)本身作為一項高科技農(nóng)業(yè)微生物有機肥料生產(chǎn)技術(shù),已在世界20多個國家和地區(qū)廣泛應(yīng)用于種植、養(yǎng)殖、環(huán)保、人體保健和遺傳學(xué)等領(lǐng)域,我國自1994年開始從日本引進(jìn)這種高新技術(shù),從應(yīng)用效果看,開發(fā)酵素菌技術(shù)是解決上述問題的一項有效措施,它的推廣應(yīng)用,能帶來可觀的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,有巨大的應(yīng)用價值和極其廣闊的應(yīng)用前景。相信隨著人們對環(huán)保意識的加強及對健康的高要求,酵素菌肥料的使用量將會越來越大。對于酵素菌技術(shù)在我國的推廣應(yīng)用中存在的問題,有以下幾點建議:首先,需要盡快引進(jìn)原菌生產(chǎn)技術(shù),加快酵素菌企業(yè)發(fā)展