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(huì)微生物專(zhuān)家島本覺(jué)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(chēng)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(chēng)“微生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用法”。酵素菌技術(shù)從80年代開(kāi)始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),先后被20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)推廣,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界許多國(guó)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(jià)值與推廣前景。酵素菌技術(shù)自1994年引入我國(guó)以來(lái),已被北京、山東、河南、遼寧等10多個(gè)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(duì)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(shí)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(diǎn)1.1檢測(cè)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(qiáng)。酵素是酵素菌生命活動(dòng)中分泌出的多種酶和一些活性物質(zhì),也稱(chēng)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(qiáng)的好氣性發(fā)酵分解能力,其產(chǎn)生的各種酶具有很強(qiáng)的催化能力,不僅能夠分解天然形成的農(nóng)作物秸稈、樹(shù)葉、雜草、木屑等有機(jī)物質(zhì)形成腐殖質(zhì),又能分解頁(yè)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(yíng)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(qiáng)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(lèi)物質(zhì),得到SCP(單細(xì)胞蛋白),其作為動(dòng)物飼料添加劑有著不可估量的價(jià)值;酵素菌本身也是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的物質(zhì),糖化能力和蛋白質(zhì)分解的活性都很強(qiáng);酵素菌催化分解有機(jī)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(zhǎng)的未知因子、動(dòng)物和微生物的營(yíng)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(diǎn)酵素菌是由細(xì)菌、酵母菌和放線菌3大類(lèi)24種有益微生物組成的微生物群體,微生物種類(lèi)多,不同菌種間相互配合相互補(bǔ)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(zhǎng)發(fā)育所必需的大量元素和微量元素外,還含有大量有機(jī)質(zhì)、微生物代謝產(chǎn)物及大量活性有益微生物,是集營(yíng)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(dòng)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(jiǎn)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(shí)能高速、強(qiáng)力繁衍,因此,分解有機(jī)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(shí)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(lèi)型和方法2.1有機(jī)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(xiàng)技術(shù):利用酵素菌制作發(fā)酵的堆肥和土曲子來(lái)改良土壤;使用經(jīng)BYM發(fā)酵的有機(jī)質(zhì)肥料,如高級(jí)粒狀肥、BYM粒狀全元肥、磷酸粒狀肥、雞糞類(lèi)粒狀肥、有機(jī)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(lèi)型的營(yíng)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(huì)社首先在北京成立了磐亞株式會(huì)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(shū),作為我國(guó)推銷(xiāo)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(guó)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(huì)社的中國(guó)獨(dú)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(gè)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(duì)多種作物進(jìn)行了試驗(yàn)示范。目前,日本磐亞株式會(huì)社在華的各省(市)酵素菌獨(dú)家總代理,從日本進(jìn)口酵素菌原菌(一級(jí)菌),用它生產(chǎn)酵素菌擴(kuò)大菌(二級(jí)菌),各廠家購(gòu)買(mǎi)酵素菌擴(kuò)大菌生產(chǎn)各種有機(jī)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(guó)種植業(yè)由于多少年來(lái)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(chóng)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(wèn)題帶來(lái)了希望。在主要的糧食作物方面,王顯權(quán)等試驗(yàn)表明,中等含量的酵素菌有機(jī)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(jī)肥與化肥配施可顯著促進(jìn)玉米植株的生長(zhǎng),提高產(chǎn)量,同時(shí),亦可改善籽粒營(yíng)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(jī)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(duì)水稻的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用。在蔬菜方面,施用酵素菌生物有機(jī)肥可促進(jìn)辣椒根對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收,促進(jìn)辣椒的健康生長(zhǎng),提高果實(shí)的蛋白質(zhì)和VC含量,改善辣椒果實(shí)的品質(zhì),增加單位面積產(chǎn)量,酵素菌有機(jī)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(shí)橫徑。酵素菌有機(jī)肥還能夠促進(jìn)胡蘿卜肉質(zhì)根長(zhǎng)、肉質(zhì)根橫徑和單根重的增長(zhǎng),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(duì)蘿卜塊根品質(zhì)有明顯提高,但對(duì)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(duì)番茄有顯著的促進(jìn)生長(zhǎng)作用,對(duì)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(duì)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(shù)樹(shù)體營(yíng)養(yǎng),提高果實(shí)產(chǎn)量和質(zhì)量。李艷萍等研究發(fā)現(xiàn)施用酵素有機(jī)肥的處理能夠顯著提高桃果實(shí)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(zhǎng)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(shí),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(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的最佳肥料。孫治強(qiáng)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(shū)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(duì)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(yíng)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(zhǎng)加快,菇體產(chǎn)量和質(zhì)量提高。董志德等試驗(yàn)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(qiáng)土壤的通透性和保水保肥能力。鄒金環(huán)等的試驗(yàn)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(guó)的大蒜施用酵素菌肥效應(yīng)試驗(yàn)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(yàn)表明,施用酵素菌堆肥可以明顯改善作物的生長(zhǎng)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(zhǎng)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(yàn)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(lèi)消化能力變強(qiáng),免疫力明顯增強(qiáng),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(chǎng)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(chǎng)肉雞場(chǎng),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(guó)華等對(duì)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(duì)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(jiǎn)單,使用方便,用后豬增重快,并對(duì)防治腹瀉以及減輕糞便臭味有顯著的效果。鈴木養(yǎng)豬場(chǎng)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(yàn)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(chǎng)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(guò)料現(xiàn)象明顯減少,特別對(duì)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(yíng)養(yǎng)元素多、有機(jī)質(zhì)含量高,添加酵素菌可以縮短發(fā)酵時(shí)間,減少養(yǎng)分損失。酵素菌生物有機(jī)魚(yú)肥是根據(jù)我國(guó)水體理化性質(zhì)及生態(tài)學(xué)特點(diǎn),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?xún)?yōu)質(zhì)有機(jī)質(zhì)為載體,復(fù)配適量無(wú)機(jī)養(yǎng)分和營(yíng)養(yǎng)蛋白,形成的一種高效生物魚(yú)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(dòng)物增長(zhǎng),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(zhǎng)的作用,魚(yú)肥中各種養(yǎng)分配比合理,可均衡養(yǎng)殖動(dòng)物營(yíng)養(yǎng),提高水產(chǎn)品品質(zhì),實(shí)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(jī)魚(yú)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(yú)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(duì)南美白對(duì)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(duì)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(zhǎng)速度增快,蝦池水清亮。4檢測(cè)結(jié)果分析1.2栽培成本低近幾年來(lái),酵素菌技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益,但也存在不少問(wèn)題。首先是不知道酵素菌的具體配方,中國(guó)海外農(nóng)業(yè)發(fā)展總公司引進(jìn)BYM技術(shù)時(shí),日本磐亞株式會(huì)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(chēng)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(jià)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(lái)了很大的困難,因此,加快酵素菌原菌生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,是我國(guó)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(jià)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(shuō)酵素菌肥料完全替代化肥并不現(xiàn)實(shí)。而日本專(zhuān)家建議的施肥水平較高,施用量過(guò)大,投入過(guò)高,由于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍落后于日本,為粗放式經(jīng)營(yíng),該技術(shù)體系并不一定完全適合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)習(xí)慣。酵素菌技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù),要求較高的種植水平和較強(qiáng)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(zhǎng)的特點(diǎn),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(diǎn),但其菌肥配方單一,針對(duì)性不強(qiáng),如果給多種作物使用,很難滿(mǎn)足各種作物不同的需肥規(guī)律和特點(diǎn),而且使用酵素菌的用量大,追肥次數(shù)多,造成一些營(yíng)養(yǎng)元素過(guò)剩,而另一些營(yíng)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(lèi)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(duì)氣候、溫度、濕度及原材料等依賴(lài)程度很大,有研究結(jié)果顯示酵素菌有機(jī)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(bào)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(chóng)的作用,生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)果表明,在農(nóng)作物病蟲(chóng)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(chóng)危害,必須用農(nóng)藥防治。5檢測(cè)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用前景與展望目前,國(guó)內(nèi)化肥年用量約為9700萬(wàn)t,有機(jī)肥年用量約460萬(wàn)t,化肥施用量過(guò)高所導(dǎo)致的環(huán)境及食品污染問(wèn)題也日趨嚴(yán)重,而近年來(lái),隨著飼料的不斷漲價(jià),養(yǎng)殖病害逐年加重,許多養(yǎng)殖戶(hù)壓力加大。酵素菌技術(shù)本身作為一項(xiàng)高科技農(nóng)業(yè)微生物有機(jī)肥料生產(chǎn)技術(shù),已在世界20多個(gè)國(guó)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(guó)自1994年開(kāi)始從日本引進(jìn)這種高新技術(shù),從應(yīng)用效果看,開(kāi)發(fā)酵素菌技術(shù)是解決上述問(wèn)題的一項(xiàng)有效措施,它的推廣應(yīng)用,能帶來(lái)可觀的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益,有巨大的應(yīng)用價(jià)值和極其廣闊的應(yīng)用前景。相信隨著人們對(duì)環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)及對(duì)健康的高要求,酵素菌肥料的使用量將會(huì)越來(lái)越大。對(duì)于酵素菌技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用中存在的問(wèn)題,有以下幾點(diǎn)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