EM是英文effective microorganisms(有效微生物群)的縮寫,20世紀80年代初期由日本硫球大學比嘉照夫教授研制成功的一種多功能復合菌群,多年來國內外研究表明,EM在促進畜禽生長,提高抗病能力,清除糞尿惡臭,改善生態環境等方面具有顯著作用,已經在全球90多個國家和地區廣泛應用,取得良好效果。EM在養牛業上的研究與應用情況,引起了養牛界人們的普遍關注和重視。
一、有效微生物群EM的組 成
1.光合細菌
光合細菌含有光合色素,可以利用太陽能進行光合作用。在嫌氣性條件下,能夠利用小分子有機物來合成自身生長繁殖需要的各種養料。并以動植物體內的分泌物、有機物和有害氣體等為基質,合成糖類、氨基酸、維生素和生物活性物質等。另外其菌體本身含有豐富的蛋白質、維生素、輔酶Q、抗病毒物質和生長促進因子,能分解糞臭素,清除糞便臭味。
2.乳酸菌
乳酸菌能將糖和淀粉發酵生成有機酸,既為畜禽提供了營養,又能殺滅和抑制病原微生物和有害微生物的生長,對畜禽營養和保健起重要作用。能將飼料中的粗纖維和秸桿中的纖維素分解成為動物能消化的營養物質,提高動物對飼料的消化吸收利用率,特別對草食家畜有特殊效果。能產生大量消化酶類,對活化動物消化系統功能,提高飼料消化吸收利用起到很好的作用。
3.酵母菌
酵母菌的菌體是一種很好的單細胞蛋白源,富含蛋白質,是動物的有效養分。酵母菌的大量繁殖,產生的單細胞蛋白能提高飼料蛋白質含量,為畜禽提供蛋白質營養。酵母菌在動物消化道內和飼料里生長繁殖過程中,能生成蛋白質、維生素、氨基酸等生物活性物質,特別是維生素和酶的數量很大,對于增強畜禽體質,活化動物消化系統和生殖系統功能起重要作用。
4.放線菌
放線菌能產生種類繁多的抗生素、維生素和酶,能抑制和殺死動物生活環境中或動物體內的其它有害微生物,增強畜禽抗病能力。特別能抑制腐敗菌的生長繁殖,使制造糞臭源的腐敗菌失去活力,最大限度地消除畜禽糞便臭味,改善養畜環境。
二、有效微生物群EM的使用方式
有效微生物群EM制劑有液態和固態兩種形式,既可稀釋后飲水使用,也可發酵飼料或噴灑飼料飼喂。EM稀釋液濃度一般為0.5‰,配制方法為:將EM原液、紅糖和水按0.5:1:1000的比例,先將紅糖放在40℃溫水中溶解,再倒入EM原液,最后倒入清水中攪勻,密閉放置在陰涼避光處,在3天內用完。
有效微生物群EM發酵飼料的制作:按EM原液、紅糖和水1:1:35的比例,先配制EM稀釋液,然后將EM稀釋液均勻噴灑在飼料上,邊噴灑邊攪拌,以手抓能成形,松手輕敲略散開,但不能出水為宜。將拌勻的混合料放入塑料袋內,封口密閉,厭氧發酵5-7d,有酒曲甜香味時開封,添加5%-20%發酵飼料飼喂畜禽。
三、有效微生物群EM的作用機理
1.加快生長速度,提高飼料利用率
主要以粗飼料為食,而秸桿含粗纖維多,粗糙堅硬不容易咀嚼消化,營養品質差。EM可以發酵農作物秸桿,增加秸桿的柔軟性和膨脹度,使瘤胃微生物能直接與纖維素接觸,提高牛對粗飼料和干物質的消化率;可以利用飼料中的粗纖維素等物質生長繁殖并進行發酵作用,生成蛋白質、酶和各種氨基酸等營養成分,提高飼料營養價值,促進新陳代謝。詹益全等(2001)用三種EM菌劑發酵麥麩后,營養成分發生了明顯變化,粗纖維素有所下降,粗蛋白質及各種氨基酸有所上升。王旭明等(2002)研究發現飼料經EM發酵4d后,營養價值有所提高,扣除“濃縮效應”后,粗蛋白、NDF含量無顯著性變化,ADF含量下降了10.06%,總氨基酸含量提高了8.87%,限制性賴氨酸提高了10.83%。李培慶等(2006)對玉米秸、稻秸、小麥秸室內EM原露發酵處理后進行成分分析,結果表明EM原露在提高秸桿資源營養價值方面具有一定作用,而EM原露菌群利用非蛋白氮(尿素)方面作用不明顯。
2.抑制有害微生物生長,提高免疫功能和抗病能力
有害微生物在牛體內生長繁殖,可以引起發病率增加,抗病力降低,造成嚴重經濟損失。EM中的微生物在牛體內生長繁殖,可以增強有益菌群優勢,抑制致病菌增殖,減少內毒素產生,調節體內菌群平衡。EM中的有益菌是良好的免疫刺激劑,能有效提高抗干擾素和巨噬細胞活性,通過產生抗體和提高噬菌作用活性等刺激免疫,激發體液免疫和細胞免疫,增加機體免疫力,提高抗病力和存活率,尤其對腸道感染有顯著的防治效果。 王旭明等(2002)和李維炯等(2003)研究表明,飼料經EM發酵后,乳酸桿菌大量增加,大腸桿菌與腐敗菌被明顯抑制,對沙門氏菌有一定的抑制作用。 黃慶飛等(2004)在奶牛精料中添加EM飼料添加劑100g/(d·頭),每隔2d用3%EM環保菌劑噴灑牛舍及牛身,產奶量提高29.5%,乳房炎及蹄病等的發病率顯著降低,牛場衛生明顯改善。
3.減輕糞尿惡臭,改善環境衛生
畜牧業生產過程中產生的大量糞便、尿液和臭氣,成為環境污染的主要來源之一。牛圈舍內存在大量的有害氣體,其中氨氣是主要污染物,影響動物生長發育,嚴重污染周圍環境。EM中的微生物與腸道內有益菌協同作用,有效增強胃腸活動功能,提高蛋白質利用率。同時EM及腸道內的有益菌大量增殖,抑制大腸桿菌的活動,減少蛋白質向氨和胺的轉化,降低氨氣的產生和排出。EM活菌體還可以繼續作用于腸內糞便中的氨,從而減少畜舍內有害氣體的產生,降低糞便惡臭,抑制蚊蠅滋生,改善環境衛生。高慶玉(2002)用EM稀釋液發酵秸桿或飲水,奶牛乳脂率提高,出奶率增加,圈舍臭味和氨氣味基本消失。黃慶飛等(2004)采用EM技術后,奶牛舍場地衛生明顯改善,蒼蠅蚊子明顯減少,臭氣減少。
4.改善畜產品品質,生產綠色食品
為了提高動物生產性能,大量使用抗生素和激素等化學藥物,造成畜產品中藥物殘留增多,影響人體健康。近年來隨著生活水平的提高,人們對畜產品品質要求提高。EM是一種不含任何化學物質,無毒副作用、無殘留的微生態制劑,飼喂草食家畜可以減少抗生素、激素等化學藥物的使用,動物健康成長,產品品質大為改善。因此利用EM可以避免大量使用化學藥物造成的藥物殘留和污染,是發展綠色食品的一條有效途徑。日本各地用EM飼喂的牛、豬、雞等畜禽的肉質及牛奶和雞蛋品質均得到提高。日本沖繩縣玉城牧場有100頭奶牛,用1%特制EM飼料添加喂牛,生產出的牛奶由于味好且濃,尤其受到孩子們的喜愛。有效微生物群EM對牛肉品質方面未見研究報道。
四、有效微生物群EM在養牛業上的研究與應用
有效微生物群EM制劑可以發酵農作物秸桿,提高牛對粗飼料和干物質的消化率;可以利用飼料中的粗纖維素等物質生長繁殖并進行發酵作用,生成蛋白質、酶和各種氨基酸等營養成分,提高飼料營養價值。應用有效微生物群EM發酵飼料飼喂肉牛,飼料消化吸收率提高,可以加快生長速度,增加經濟收入。趙祥增等(1998)用EM發酵飼料(前期10%,后期5%)飼喂肉牛,試驗期內試驗組比對照組平均日增重提高420克,平均每頭提高增重13.02千克,比對照組多收入105.72元/頭,每增重1千克,EM組少耗料1.15千克。試驗組臭味、蒼蠅明顯少于對照組,且皮毛光亮,有光澤。龍忠富等(1999)測定表明,皇草秸經EM處理后其粗蛋白質提高43.4%,粗脂肪提高17%,粗纖維降低22%;EM處理皇草秸飼喂肉牛日增重達0.798千克,比氨化皇草秸提高19.2%,微貯皇草提高8.77%,皇草秸經EM處理后飼用價值顯著提高。凌明亮等(2004)對大別山黃牛后期肥育經90天試驗發現,與飼喂干稻草相比,氨化稻草能提高21.47%(p<0.01)的日增重,5.28%的秸桿采食量,增收71.93元;微貯稻草能提高27.76%(p<0.01)的日增重,14.72%(p<0.01)的秸桿采食量,增收91.4元;EM處理稻草可提高增重速度7.97%(p<0.05),提高秸桿采食量11.36%(p<0.01)。趙靜初等(2007)用EM液處理干玉米秸飼喂夏雜牛48天,較飼喂未經處理的干玉米秸組日增重高0.19千克,提高19.6%,差異顯著;每頭牛每天多收入1.58元。
應用有效微生物群EM發酵飼料飼喂奶牛,可以提高產奶量,改善牛奶品質。蘇睿等(1998)每天給奶牛供給占應供配精料30%的EM發酵飼料,產奶量增加12%,奶牛糞便臭味明顯減輕。張建文等(1998)應用EM分別對奶牛日糧中的精、粗(僅麥秸部分)飼料進行發酵處理,發現奶牛日糧中發酵飼料用量占日糧精料的10%、30%和60%時,產奶量分別提高9.14%、16.76%和12.60%;發酵麥秸用量占日糧麥秸的30%、60%和100%時,產奶量依次提高21.5%、21.2%和15.1%。宋洛文等(2000)用EM發酵飼料飼喂奶牛,日均增加產奶量1.26千克/頭,提高8.12%;減少精料喂量1.45千克/(頭·天),節省精料用量17.9%,每頭奶牛每天增加純收入3.74元。李澤英等(2001)在奶牛日糧添加3%EM發酵料飼喂奶牛,日均產奶量增加1.6千克,乳脂率平均提高0.6%,發病率明顯下降,糞便臭味被消除。黃慶飛等(2004)在奶牛精料中添加EM飼料添加劑100克/(天·頭),每隔2天用3%EM環保菌劑噴灑牛舍及牛身,產奶量提高29.5%,乳房炎及蹄病等的發病率顯著降低,牛場衛生明顯改善。王志武等(2005)應用EM發酵飼料飼喂奶牛,頭日產量增加1.76-1.78千克,每產1千克奶提高精飼料利用率6.8%-9.4%,粗飼料利用率7%-10%,每頭牛每日可多收入3.0元。彭亞會等(2006)將腐植酸與EM原露在奶牛上配合使用,產奶量比對照組增產15.79%,乳脂率增加到3.54,圈舍環境得到明顯改善。解洪業(2007)在奶牛精料中添加飼喂EM菌制劑150毫升/(天·頭),60天內頭均產奶量比對照組提高37.8千克,增加經濟效益49.32元。段軍紅(2012)用EM發酵玉米秸稈飼喂奶牛較青貯玉米秸稈飼喂奶牛,每天每頭奶牛采食量提高1.03%,平均產奶量提高2.02%,經濟效益提高0.13元;EM原液發酵玉米秸稈和青貯玉米秸稈1∶1混合飼喂奶牛,每天每頭奶牛采食量、平均產奶量、經濟效益分別比飼喂青貯玉米秸稈的奶牛提高2.85%、2.99%和1.15元。
五、影響有效微生物群EM作用效果的因素
有效微生物群EM使用方法不同,在牛上產生的作用效果就不同。商常發等(2000)對西雜閹公牛分別飼用EM發酵麥秸,EM噴灑的麥秸,飼用干麥秸并以EM飲水,61天試驗結果用EM發酵劑噴灑麥秸飼喂肉牛效果不明顯,飲用EM發酵劑無效,而EM發酵麥秸的作用和飼用效果與飼用氨化麥秸組相當,但處理費用僅為其1/3,證明用EM發酵麥秸飼喂肉牛是很有意義的。程連等(2009)對育肥肉牛分別用EM制劑發酵玉米芯粒與精料混合飼喂、飲用1000倍EM稀釋液40天,與飼喂普通玉米芯粒,飲普通水的對照組相比,日采食量分別提高了13.33%和4%,日增重提高了15.65%和5.45%,增重成本下降了8.21%和0.64%。說明不同EM處理玉米芯粒育肥試驗有不同的效果。
EM有適宜的使用劑量,超過適宜劑量效果下降。張建文等(1998)應用EM分別對奶牛日糧中的精、粗(僅麥秸部分)飼料進行發酵處理,發現奶牛日糧中發酵飼料用量占日糧精料的10%、30%和60%及發酵麥秸用量占日糧麥秸的30%、60%和100%時,均具有明顯的效果;其中發酵精飼料各組產奶量分別較對照組提高9.14%、16.76%和12.60%;發酵粗飼料各組產奶量依次較對照組提高21.5%、21.2%和15.1%。認為奶牛飼料中EM發酵飼料添加量以30%-60%比較合適 。徐勝林等(2001)添加10%、30%和60%EM發酵精料飼喂奶牛,產奶量分別提高6.97%、12.9%和9.65%;添加30%、60%和100%EM發酵麥秸飼喂奶牛,產奶量依次提高16.5%、16.3%和11.6%。
EM為活菌制劑,不能與抗生素和消毒藥同時使用。在體內經過定居增殖后才發揮作用。李澤英等(2001)用EM復合微生態制劑飼喂奶牛,在前1-20天變化不大,20天后產乳量明顯增加。
日糧類型不同,EM酸化產生的效果也不同。很多研究表明應用EM發酵玉米-豆粕型簡單日糧的效果優于發酵其他復雜日糧的效果(李維炯等,2003)。
綜上所述, EM在養牛生產中可以產生良好的效果,為生產綠色食品,減輕環境污染帶來了希望。我國應該加強研究工作,積極推廣應用,促進養牛業的健康持續發展。