EM菌在魚菜共生循環(huán)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用
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【摘要】在提倡循環(huán)農(nóng)業(yè)和生態(tài)養(yǎng)殖的大環(huán)境下，以魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)模式生產(chǎn)蔬菜和養(yǎng)殖魚類是一種綠色環(huán)保、環(huán)境友好的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。本項目以魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)模式，結(jié)合em菌的運用，維持魚菜共生系統(tǒng)的生態(tài)平衡、增強(qiáng)系統(tǒng)中養(yǎng)殖魚類的免疫力、控制系統(tǒng)循環(huán)水水質(zhì)變化。在種植方面，通過添加EM菌增加作物產(chǎn)量、防治作物病蟲害發(fā)生，并利用EM菌加快有機(jī)液肥的分解，為作物補(bǔ)充營養(yǎng)元素。
【關(guān)鍵詞】循環(huán)農(nóng)業(yè)；生態(tài)養(yǎng)殖；EM菌
本項目運用魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)系統(tǒng)種植蔬果和養(yǎng)殖魚類。魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)系統(tǒng)通過循環(huán)水養(yǎng)殖魚類，獲取富營養(yǎng)的水體，經(jīng)多個物理過濾和生物過濾的水處理步驟后，以營養(yǎng)液膜（NFT）和無土栽培的種植方式，讓蔬果根系吸收水體中的營養(yǎng)成分，以供其生長。為確保養(yǎng)殖魚類的生長發(fā)育健康和蔬菜的綠色有機(jī)，整個生產(chǎn)過程中不可添加任何化學(xué)肥料，也不可向蔬果噴灑殺蟲劑防蟲，以防魚類誤食殺蟲劑或農(nóng)藥死亡。故此，本項目在水產(chǎn)養(yǎng)殖和蔬菜種植上采用EM復(fù)合菌體作為現(xiàn)代化生態(tài)生產(chǎn)輔助添加劑，作防治病蟲害、穩(wěn)定水質(zhì)、提升蔬菜和養(yǎng)殖魚類產(chǎn)量等功效?！棒~菜共生”字面上是魚和蔬菜共存，但有益細(xì)菌在它們之間的能量轉(zhuǎn)換中發(fā)揮重要的作用。除了需要硝化細(xì)菌把魚糞分解為植物可以吸收的氮元素，EM菌也在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著不可或缺的作用。本項目采用的EM菌是以光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌為主的10個屬、80余個微生物復(fù)合而成的一種微生物菌制劑，經(jīng)活化和擴(kuò)繁步驟后，稀釋至合適倍數(shù)添加到種植基質(zhì)或水體中。其作用機(jī)理是形成EM菌和病原微生物爭奪營養(yǎng)的競爭，由于EM菌在基質(zhì)和水體中極易生存繁殖，所以能較快而穩(wěn)定地占據(jù)生態(tài)地位，形成有益的微生物菌的優(yōu)勢群落，從而控制病原微生物的繁殖和對作物的侵襲。EM菌在本項目的使用途徑分別為：擴(kuò)繁并活化EM菌添加至魚飼料里；向水體潑灑EM菌稀釋液；向蔬果葉片或根部噴灑EM菌稀釋液；發(fā)酵液肥過程中添加EM菌稀釋液。
1益生菌在魚菜共生循環(huán)水養(yǎng)殖中的應(yīng)用
1.1平衡養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境
對于魚菜共生生產(chǎn)而言，維持穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和水質(zhì)變化尤為重要，水體里大分子的營養(yǎng)物質(zhì)，與被蔬菜吸收的營養(yǎng)成分之間的能量轉(zhuǎn)化依賴于微生物的分解能力。故此，維持穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境不僅有利于有益微生物的生長和繁殖，也為微生物分解有機(jī)物提供高效、有利的環(huán)境。把EM菌稀釋液投入到水體后，其群體作用形成優(yōu)勢菌落，能有效殺死或抑制病原微生物和有害物質(zhì)，調(diào)整養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境。過往研究表明，進(jìn)入水體的益生菌種能有效分解有機(jī)物，為單細(xì)胞藻類生長繁殖提供碳源和氮源，同時藻類的光合作用為養(yǎng)殖水體提供足夠的溶解氧，加速有機(jī)物的氧化分解，使水體形成穩(wěn)定的生態(tài)循環(huán)。以本項目養(yǎng)殖水體為例，每月向養(yǎng)殖水體投放EM菌稀釋液可增加水體透明度，使水體透明度達(dá)80-100cm。水體中漂浮的殘余飼料和有機(jī)廢物數(shù)量減少，得以進(jìn)一步分解。水質(zhì)穩(wěn)定和生態(tài)系統(tǒng)平衡意味著可以增加每立方水體的養(yǎng)殖量，本項目羅非魚的最大養(yǎng)殖量達(dá)80kg/m3，與土塘養(yǎng)殖相比，大大提升了魚類養(yǎng)殖密度和年產(chǎn)量。
1.2增強(qiáng)養(yǎng)殖魚類的免疫力
EM菌除了作為優(yōu)勢菌種抑制有害病菌繁殖以外，還可以通過添加到飼料里，讓養(yǎng)殖魚類直接吸收有益菌群和營養(yǎng)物質(zhì)，以增強(qiáng)魚類對飼料的吸收能力和防病抗能力。EM菌可改善魚類腸道微生態(tài)環(huán)境，并產(chǎn)生抑菌物質(zhì)，抑制腸道和養(yǎng)殖水體中的病原體繁殖。另外，EM菌含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)、維生素和微量元素，可直接給魚類吸收利用[1]。微生物產(chǎn)生的消化酶和有機(jī)酸可促進(jìn)宿主對飼料中營養(yǎng)成分的吸收，提高飼料利用率。邱燕等[2]研究表明，EM菌群中的枯草芽孢桿菌添加到飼料中讓魚類吸收后，能提高草魚的特定生長率，降低餌料系數(shù)，并能一定程度上增加魚體的蛋白沉積率和脂肪沉積率。以本項目養(yǎng)殖的羅非魚為例，在夏季魚病高發(fā)期時，以稀釋200倍的EM菌原液拌入飼料中，讓飼料含水量保持在30%-35%，然后投喂給魚菜共生系統(tǒng)中的羅非魚，可明顯減少腸道性疾病的發(fā)生，提高羅非魚的免疫力，面對天氣突變等因素誘發(fā)的病害時，能減少死傷率。
1.3控制循環(huán)養(yǎng)殖水的水質(zhì)變化
以往研究表明，EM菌有效改善養(yǎng)殖水體水質(zhì)，降低水體氨氮和亞硝酸鹽的濃度，并促進(jìn)魚類的生長[3，4]。程躍國[5]提出，在池塘養(yǎng)殖中，在魚類放養(yǎng)前3-10d，使用益生菌潑灑水面，以后每隔半個月到一個月潑灑益生菌原液一次，可有效控制池塘水質(zhì)變化。韓繼宏等[6]提出，EM菌中的光合細(xì)菌能直接利用水體中的有機(jī)物作為能量進(jìn)行繁殖，降低水體的氨氮、硫化氫、亞硝酸鹽含量。本項目通過擴(kuò)繁EM原菌，并按水體體積投放適量的EM菌液。經(jīng)試驗，魚菜共生系統(tǒng)在因為養(yǎng)殖魚數(shù)量增加、出現(xiàn)死魚、氣溫突變導(dǎo)致水質(zhì)出現(xiàn)大幅變化時，添加EM細(xì)菌后能在48h內(nèi)控制水體的氨氮和亞硝酸鹽的濃度，多次試驗結(jié)果表明，該項措施可將水體氨氮濃度最高從5.5mg/L降至1.0mg/L，亞硝酸鹽濃度由最高0.1mg/L降至0mg/L。在恒常水產(chǎn)養(yǎng)殖運作時，按照水體體積，每月將EM菌調(diào)配液添加到養(yǎng)殖水體中，能進(jìn)一步降低并維持安全水平的水體氨氮濃度，提升水體的澄清度，降低有機(jī)物、魚糞或餌料殘渣產(chǎn)生異味，故本項目水產(chǎn)養(yǎng)殖中EM細(xì)菌的運用取得了明顯效果，并已成為控制水質(zhì)變化的應(yīng)急手段之一。
2益生菌在魚菜共生種植蔬果中的應(yīng)用
2.1增加作物產(chǎn)量及防治病蟲害
在種植方面，由于EM菌中含有大量的光合菌群，當(dāng)把調(diào)配好的EM菌液噴灑和添加到葉面和基質(zhì)中時，就可以通過光合作用，合成氨基酸、糖類等營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)作物生長。同時，EM菌可產(chǎn)生抑菌物質(zhì)，在葉面和作物根部形成保護(hù)膜，抑制有害微生物繁殖，并產(chǎn)生有益物質(zhì)防治農(nóng)作物各類病害。王剛[7]的試驗結(jié)果表明，在黃瓜種植過程中施用微生物菌劑的增產(chǎn)效果顯著，增產(chǎn)率為12.38%，黃瓜葉色深綠、葉片較厚、病蟲株害發(fā)生較輕。琚志君等[8]研究也表明，在營養(yǎng)液中添加稀釋500倍的EM菌液，可顯著提高水培生菜的株高和鮮重。本項目試驗也表明，在蔬菜苗期時，往育苗淺盤添加EM菌稀釋液有效防止菜苗葉片被害蟲啃食，提高幼苗存活率；蔬菜幼苗定植至NFT管道后，定期往蔬菜葉片噴灑EM菌稀釋液比沒有噴灑EM菌稀釋液的組別葉片較厚、寬大，蟲洞較少，在沒有噴灑其他殺蟲劑和生物藥劑的情況下，大大改善病蟲害對每畝蔬菜產(chǎn)量的影響。
2.2提高有機(jī)液肥的分解速率及肥效
為解決魚菜共生種養(yǎng)系統(tǒng)水體中微量元素和氮元素的不足的問題，本項目提出以發(fā)酵花生麩液肥添加到養(yǎng)殖水體的方式，為蔬菜添加天然、有機(jī)的營養(yǎng)成分，解決魚菜共生種養(yǎng)生產(chǎn)中養(yǎng)分不足的問題?；ㄉ熓腔ㄉ收ビ秃蟮母碑a(chǎn)物通過加工而成的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料?；ㄉ煾缓?、鉀兩種大量元素，其碳氮比小，施入后分解速度快，肥效迅速。惟傳統(tǒng)發(fā)酵花生麩有機(jī)肥是以固體堆肥的方式，發(fā)酵時間長達(dá)數(shù)月，所需發(fā)酵原料量大，而且堆肥升溫效果不一致，導(dǎo)致肥料的肥效不一。由于魚菜共生系統(tǒng)中，蔬菜以根部吸收水體中營養(yǎng)的模式生長，故需制造一種可溶于水的有機(jī)肥料，為系統(tǒng)添加養(yǎng)分。為加快花生麩有機(jī)肥發(fā)酵時間、確保肥力均勻，本項目提出以發(fā)酵液體肥料的方式，在發(fā)酵過程中添加EM菌液，使整體發(fā)酵時間縮短。根據(jù)本項目所得數(shù)據(jù)，在夏季天氣炎熱的日子，花生麩液肥發(fā)酵時間為10d，冬季為20d，此時可觀察到花生麩液肥無臭味，且有芳香氣味，顏色呈淡黃色，大分子原料基本上被分解，pH值范圍為3-4，故EM菌的添加明顯加快有機(jī)液肥發(fā)酵時間。發(fā)酵完成后，本項目按照養(yǎng)殖水體體積施用稀釋100倍的EM菌花生麩液肥，施用48h內(nèi)，可使“水口白菜”、“空心菜”等蔬菜葉片變綠，葉脈由黃色變成淡綠色，證明EM菌花生麩液肥有效改善蔬菜缺素癥，為蔬菜提供所需的微量元素。
3EM菌的發(fā)展趨勢與展望
EM菌作為魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)系統(tǒng)中的添加劑，有助解決各項養(yǎng)殖和種植方面的技術(shù)難題。EM菌是一種安全、無污染的活性制劑，一方面解決養(yǎng)殖業(yè)中頻繁使用抗生素和激素的詬病，讓魚類在不添加任何有害制劑的同時，增強(qiáng)其免疫力，減少環(huán)境變化或有害細(xì)菌對其帶來的威脅。EM菌的使用同時優(yōu)化了養(yǎng)殖環(huán)境，保持養(yǎng)殖水體的生態(tài)穩(wěn)定與平衡，有助養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。“魚菜共生”是一種特殊的共養(yǎng)方式，在生產(chǎn)高質(zhì)量蔬果的同時，必須禁止使用有害殺蟲劑，否則難以維持魚類和蔬果的生長發(fā)育。EM菌的引入正好解決這一矛盾，更進(jìn)一步提高了蔬果的產(chǎn)量，減少病蟲害的發(fā)生，以魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)系統(tǒng)種植蔬菜和養(yǎng)殖魚類成為未來循環(huán)農(nóng)業(yè)和生態(tài)養(yǎng)殖的趨勢。惟目前對EM菌菌種篩選對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的運用與影響研究，以及市面上對菌種銷售細(xì)化不足，為了實現(xiàn)精準(zhǔn)化種養(yǎng)方式和標(biāo)準(zhǔn)化作物產(chǎn)出，本項目認(rèn)為需要進(jìn)一步研究EM復(fù)合菌種內(nèi)各項有益細(xì)菌的活性含量，調(diào)整復(fù)合菌中各項有益菌的比例，繁殖出適合魚菜共生循環(huán)種養(yǎng)系統(tǒng)使用的EM菌群，進(jìn)行培養(yǎng)、擴(kuò)繁，細(xì)化具體使用方式，以提高作物產(chǎn)量和穩(wěn)定養(yǎng)殖生態(tài)環(huán)境。EM菌成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)植物種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖密不可分的一部分，未來透過對EM菌繁殖技術(shù)和選種技術(shù)的改良，能進(jìn)一步改變農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中濫用殺蟲劑和農(nóng)藥的不良現(xiàn)狀，走向綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
作者:陳國軍 胡君易 林曉霞 劉志鋒 譚慧敏 羅偉特 單位:中山市農(nóng)業(yè)科技推廣中心