摘要：EM能發(fā)酵各種秸稈及含高纖維的其它植物原料能夠顯著提高粗蛋白含量,，改善飼料性能,，秸稈飼料的開發(fā)應(yīng)用有較大的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：EM,；秸稈,；粗蛋白；生物轉(zhuǎn)化

一,、前言

現(xiàn)代世界面臨的三大問題：食物問題,、環(huán)境問題和能源問題?？梢哉f,，這三大問題的解決都與微生物有關(guān)，就飼料來說,，隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,，保證家畜必需的蛋白飼料越來越缺乏，需要解決我國飼料蛋白質(zhì)嚴重不足的現(xiàn)狀,，積極利用再生資源,，利用各種農(nóng)副產(chǎn)品加工的廢料生產(chǎn)飼料蛋白，是一條重要途徑,。

據(jù)有關(guān)方面估計,，全世界每年約有纖維素資源1000億噸，我國約有50億噸，其中農(nóng)作物秸稈（表秸,、稻草,、玉米秸等）就達5億噸左右。這些農(nóng)作物秸稈能用于青貯飼料的是少數(shù),，大多數(shù)用作燃料和肥料,，即使作為飼料的一小部分也多采用傳統(tǒng)的直接飼喂方法,，消化利用率很低,。若將秸稈進行微生物處理，或理化處理,，或綜合處理,，則可大提高動物的消化吸收率。其中,，微生物處理技術(shù),，特別引人注目，全世界都在努力探索深入研究,，并取得了很大進展,。EM有效微生物技術(shù)已被廣泛推廣于農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè),、林果業(yè)及生態(tài)環(huán)保等領(lǐng)域,，以及各種工業(yè)廢料再利用中。

二,、 農(nóng)作物秸稈資源量及應(yīng)用現(xiàn)狀

1,。資源量 1950~1972年期間，全世界的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以每年2,。85%的速度增長,，而其后的十年（1972 ~1981年）中，世界農(nóng)業(yè)增長的速度卻降為每年的2.5%,。而全世界人口仍正迅速增長,，2000年達61億，人口的增長要求有更多農(nóng)作物供給,，加大了對自然環(huán)境的壓力,。人類為了增加食物生產(chǎn)，更多地使用機器,、化肥,、農(nóng)藥等，最終增加了單位耕地面積上礦物能的投入,。雖然糧食產(chǎn)量明顯提高,，但能量轉(zhuǎn)化食物的效率卻顯著降低。而在人類千方百計增加糧食生產(chǎn)的同時，卻又有許多可以轉(zhuǎn)化成人類食物的東西沒有得到應(yīng)有的利用而被丟棄了,。據(jù)估計,，每年地球上由光合作用生產(chǎn)的生物質(zhì)約1500億噸，其中11%（約160億噸）是由耕地或草原產(chǎn)生的,，可作為人類食物或動物的飼料部分約占其中的1/4（約為40億噸）,，也就是說75%為廢棄物。在40億噸的產(chǎn)品中,，經(jīng)過加工最后供人類直接食用的大約僅為3.6億噸,。而每年生產(chǎn)的廢棄物（包括收獲和加工過程中的）約為135億噸，有待開發(fā)利用,，將其轉(zhuǎn)化成食品或飼料,。

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,，副產(chǎn)品的數(shù)量也不斷增加,，如農(nóng)作物秸稈、藤蔓,、皮殼,、餅粕、酒糟,、甜菜渣,、蔗渣、廢糖蜜,、食品工業(yè)下腳料,、禽畜制品下腳料、蔗葉及各種樹葉,、鋸末,、木屑等數(shù)量極大。據(jù)統(tǒng)計,，我國每年農(nóng)作物秸稈約為5億噸,，稻殼3030萬噸，薯蔓854萬噸,，甜菜渣萬噸,，廢糖蜜402萬噸，酒糟1583萬噸,，禽糞7300萬噸,。（李仲昌等，1989）,，其中除豆餅用作高蛋白飼料部分農(nóng)產(chǎn)品加工廢物和作物秸稈作為造紙的原料外,，大部分副產(chǎn)品沒有得到利用或沒有得到充分利用。我國是個人口多，資源相對較少的國家,，因此,，把數(shù)量巨大的農(nóng)業(yè)廢棄物（特別是農(nóng)作物秸稈）加以充分開發(fā)利用，變廢為寶,，不僅可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益,，還會收到重要的環(huán)境效益和社會效益。

2,、我國農(nóng)業(yè)秸稈利用現(xiàn)狀

秸稈利用的方式很多,，當前我國主要是還田利用，飼料化處理和作為工業(yè)生產(chǎn)原料三種：

（1）秸桿還田利用：

秸稈還田是主要利用方法之一,，93年我國秸稈還田的面積達到491萬Km,，秸稈還田的方法分為整株還田技術(shù),，有根茬粉碎還田技術(shù)和傳統(tǒng)漚肥還技術(shù),。實行秸稈還田對改造中低產(chǎn)農(nóng)田，緩解我國氮,，磷,，鉀的比例失調(diào)，彌補磷,、鉀化肥不足有十分得要意義,。但秸稈還田不當也會帶來不良的后果。我國年產(chǎn)約5億 秸稈,，是一項寶貴的有機化肥資源,，目前焚燒秸稈的現(xiàn)象仍十分嚴重，不但浪費了資源,，而且污染空氣,，有時還會引起火災(zāi)，隨處堆放秸稈不但占用場地,，而且會堵塞道路,，妨礙交通，污染水源,。

（2）作為生產(chǎn)原料利用

秸稈較多地應(yīng)用于造紙和編織行業(yè),，食用菌生產(chǎn)等，近年又興起了秸稈制炭技術(shù),， 紙質(zhì)地膜,，纖維密度板等。利用農(nóng)作物秸稈等纖維素廢料為原料,，采取生物技術(shù)的手段發(fā)酵生產(chǎn)乙酸,，糠醛，苯酚，燃料油氣,，單細胞蛋白,，工業(yè)酶制劑，纖維素酶制劑等,，在日,、美等發(fā)達國家已有深入研究和一定生產(chǎn)規(guī)模。

（3）秸稈飼料化利用

隨著生產(chǎn)的發(fā)展,，人民生活的提高,，人民要求有更多的動物食品，而畜牧業(yè)的發(fā)展又受飼料的制約,。目前我國人均糧食占有量不足400Kg,，難于拿出更多的糧食滿足畜牧業(yè)發(fā)展的需要。必須擴大飼料來源,，開發(fā)新的飼料資源,，提高飼料質(zhì)量和飼料效率。一些植物殘體（纖維性廢棄物）往往因營養(yǎng)價值低,，不能直接用作飼料,，但如果將它們進行適當處理，即可大大提高其營養(yǎng)價值和可消化性,。具體處理方法一般有微生物處理和飼料化加工兩類,。

[1]微生物處理

一般來講，農(nóng)作物殘體中都含有碳水化合物,、蛋白,、脂肪、本質(zhì)素,、醇類,、醛、酮和有機酸等,，這些成分大都可被微生物分解利用,。這些微生物含有較多的蛋白，其中動物所必須的氨基酸含量也較高并含有較豐富的維生素,，可作為人的高蛋白食物,，加到動物飼料中可大大提高飼料效果。

[2]飼料化加工

主要利用薯類,，藤蘿,，玉米秸稈，甜菜葉等加工制成氨化青貯飼料,，稻草作為草食性動物的食料等,。目前,，全國的加工處理量約1000萬T。其方法有秸稈的氨化,、青貯和微生物發(fā)酵貯存,，熱噴、抒,、搓,、壓餅等。秸稈作為飼料的影響因素主要是纖維素含量高,，粗蛋白和礦物質(zhì)含量低,，并缺乏動物生存所必需的維生素A、D ,、E等以及鈷,、銅、S ,、Na,、Se、I等礦物元素,，能量值很低,。

3,、當前我國農(nóng)業(yè)秸稈利用中存在問題

（1）土壤有機質(zhì)降低與秸稈廢棄的矛盾

由于過多地施用化肥尤其是化肥,，造成了土壤板結(jié)，地力下降,，并導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害增多,，作物品質(zhì)下降等，而我國大量的農(nóng)作物秸稈資源卻被焚燒,，未能還歸士壤或進行開發(fā)利用,。

（2）秸稈還田等技術(shù)推廣阻力較大

秸稈降解是一個復(fù)雜的過程，涉及的問題很多,。首先,，農(nóng)作物秸稈主要由纖維素、半纖維,、木質(zhì)素三大部分組成,，均難被微生物所分解，所以秸稈在士壤中被M分解轉(zhuǎn)化周期較長,。其次,，還田數(shù)量，土壤水分,，粉碎程度等影響秸稈還田的數(shù)量的效果,，第三,，還田后，使害蟲呈增多趨勢,。第四,，由于秸稈含氮量低C/N比值般在（60---100）/1，而分解秸稈時自力需要吸收一定的N 素,，直接還田時需添加一定的N,、P、K肥料,，加速M分解和避免發(fā)生M與農(nóng)作物爭氮影響苗期生長,。

（3）露天燃燒秸稈嚴重污染

農(nóng)村露天燃燒秸稈污染大氣，亂堆亂棄秸稈污染水體,，影響村容鎮(zhèn)貌,，由于燃燒秸稈導(dǎo)致火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，且導(dǎo)致大氣污染,，直接影響民航,、鐵路、高速公路的正常運營,。

（4）秸稈資源的開發(fā)利用率低

稻草,、麥秸等這類纖維素副產(chǎn)品少量用于編織，造紙,、漚肥或秸稈還田,，相當大的部分沒有被利用。據(jù)不完全統(tǒng)計,，世界上被利用的秸稈不足2%,，我國目前的秸稈利用率為33%，其中大部分未加處理,，經(jīng)過技術(shù)處理利用的僅占2.6%,。綜合利用的潛力很大。

三,、EM技術(shù)簡介

EM是有效微生物群的（Effective Micro orgonims）的縮寫,，它是由日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授50年代開發(fā)的M技術(shù)是經(jīng)光合細菌，乳酸菌,，酵母菌,，放線菌及發(fā)酵型絲狀真菌為主 的5科10屬80多種微生物復(fù)合培養(yǎng)而成，在農(nóng)牧業(yè)上有巨大作用,，EM生物技術(shù)可使畜禽處于微生物控制之下,，減少畜禽發(fā)病，促進增重,，提高肉品品質(zhì),，消除糞尿惡臭,，達到降低成本，提高經(jīng)濟效益的目的,，是一種改善畜禽“內(nèi)環(huán)境”,，效果好，成本低,，玩副作用,，耐高溫不污染環(huán)境的高新技術(shù)產(chǎn)品。EM 的代表菌種：

1,。光合微生物——好氣性和嫌氣性

如光合的細菌類和藍澡類,，微生物利用太陽熱能或紫外線將土壤中的硫氫和碳氫化合物中的氫分離出來，變有害為無害,，并和CO2,、氮等合成糖類、氨基酸,、維生素,、生物活性物質(zhì)（激素）等。

2,、放線菌---好氣性

產(chǎn)生的化學(xué)分泌物具有抗生物質(zhì),，對病原微生物有抑制作用，增強機體免疫機能,，放線菌常和光合細菌并存,，以獲取氨基酸來繁殖自身。

3,、醋酸桿菌——好氣性

它從光合作用微生物中攝取糖類固定氮,，被固定的氮供植物生長，另一部分還給光合細菌,，形成好氣性和嫌氣性細菌的共存結(jié)構(gòu)。

4,、乳酸菌——嫌氣性

攝取光合細菌生產(chǎn)的物質(zhì),，分解在常溫下不易分解的木質(zhì)素和纖維素，使未腐熟的有機酸發(fā)酵,，轉(zhuǎn)化成動植物有效的養(yǎng)分,。

5、酵母菌——好氣性

能促進有機物的轉(zhuǎn)化,，產(chǎn)生促進細胞分裂的生物活性物質(zhì),，同時酵母菌還對促進其它有效微生物增重的基質(zhì)（食物）的生產(chǎn)起著重要作用。它所產(chǎn)生的單細胞蛋白是動物的有效養(yǎng)分,，對動物有保健作用,。EM是把已篩選出的好氣性M,，通過采用適當?shù)谋壤酮毺氐陌l(fā)酵工藝加以混合，培養(yǎng)而得到的含有 多種微生物的一個大群落,，其中的各種微生物在生長代謝過程中能分泌或產(chǎn)生一些有用物質(zhì),，成為各自或相互生長的基質(zhì)和原料，通過相互間的這種共生增殖系統(tǒng),，形成一個復(fù)雜而穩(wěn)定的具備多種功能的微生態(tài)系統(tǒng),。

四、EM在畜牧生產(chǎn)中的作用

1,、EM含有多有益微生物,，其中乳酸屬的多種桿菌，在體內(nèi)厭氧狀態(tài)發(fā)酵乳糖,，產(chǎn)生乳酸而形成的酸性環(huán)境可有效地抑制腸道腐敗M的繁殖,，促進有益微生物的生長，從而減少腸道疾病的發(fā)生,。EM 中的光合細菌群在本身生長過程中,，產(chǎn)生大量Vc和VE等從而提高畜禽的抵抗力，酵母菌細胞含有的高量超氧化物歧化酶（SOD）,，可有效地催化體內(nèi)超氧陰離子自由基,，轉(zhuǎn)換成無害的H2O2和O2，解除O2-1對機體的毒害作用,，而放線菌的大多數(shù)菌種,，在代謝過程中能產(chǎn)生不同類型的抗生素，從而確保畜禽健康,。

2,、提高畜禽生產(chǎn)性能，降低飼養(yǎng)成本,，增加經(jīng)濟效益,。

EM中的許多菌體本身就含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，如光合細菌,，蛋白質(zhì)含量在60%以上,，并富含各種維生素，特別是Vb12,，葉酸和生物素,，這些微生物加到飼料中，作為營養(yǎng)物質(zhì)被畜禽攝取利用,，從而促進生長,。同時，E央發(fā)酵過程中,，還能產(chǎn)生大量生物活性物質(zhì),，如維生素,，各種消化酶，內(nèi)分泌激素及促進生長的刺激因子,，從而調(diào)整和提高畜禽各器管的生理功能,，促進畜禽生長，增加產(chǎn)蛋和產(chǎn)奶量,。乳酸菌可攝取光合細菌產(chǎn)生的物質(zhì),，分解飼料中的粗纖維，使其轉(zhuǎn)化為畜禽有效的養(yǎng)分,。

3,、改善禽產(chǎn)品品質(zhì)，生產(chǎn)綠色食品

EM是一種復(fù)合微生物菌劑,，不含任何化學(xué)有害物質(zhì),，無毒副作用，不污染環(huán)境,，用它作原料或配制成的飼料所生產(chǎn)的產(chǎn)品是安全可靠,，無公害，綠色食品,。采用EM技術(shù)飼養(yǎng)畜禽的生存環(huán)境,還可顯著提高機體的抵抗力和免疫力,減少疾病的發(fā)生,從而大大減少抗生素,激素和化學(xué)藥物的使用,，并使畜禽產(chǎn)品品質(zhì)大為改善。

4, 消除糞便惡臭,改善環(huán)境衛(wèi)生,。

畜禽糞便中有相當數(shù)量的含氮物質(zhì),，極易腐敗分解，產(chǎn)生惡臭,，不僅污染空氣,，而且臭氣及所含氨氣和硫化氫等有害物質(zhì)還嚴重影響禽的健康和生長，EM中含有大量的纖維素分解菌,，半纖維素分解菌,，固氮菌及乳酸菌。這些微生物與畜禽腸道內(nèi)的有益菌相互協(xié)同,能有效增強腸道的活動功能,，從而提高蛋白質(zhì)的利用率,。同時，EM可以競爭性排斥或抑制在原有腸道內(nèi)的腐敗菌群,，阻止外來有害菌的侵襲，從而減少蛋白質(zhì)的氨及胺的轉(zhuǎn)化,使腸內(nèi)及血液中氨的含量下降,，減少隨糞便排出的氨量,，臭味得到有效控制。

5,，擴大飼料來源節(jié)約糧食,。

發(fā)酵桔桿等粗飼料,，提高營養(yǎng)價值。EM在發(fā)酵過程中,，產(chǎn)生大量的微生物酶,，促使纖維素一木聚糖鏈和木質(zhì)素聚合物酯鍵被酶解，增加秸稈的柔軟性和膨脹度,，提高了粗飼料消化率,。EM中纖維分解菌和半纖維分解菌，可將部分木質(zhì)素類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖類,，同時,EM發(fā)酵時還產(chǎn)生大量營養(yǎng)豐富的微生物菌體及其有益的代謝產(chǎn)物,如AA,、維生素、抗生素,、激素等,，提高了粗飼料的營養(yǎng)價值，并且有酒曲香味和蘋果香味,。

發(fā)酵畜禽糞便,，開發(fā)蛋白飼料資源。雞糞經(jīng)EM發(fā)酵后,，不僅殺死病原微生物,，去除臭味，改善適口性,，還可合成大量糖類,，氨基酸和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，并產(chǎn)生大量生物活性物質(zhì),，使其營養(yǎng)價值得到提高,。

綜上所述,由于EM中的各種有益微生物的綜合協(xié)同作用，對促進畜牧生產(chǎn)及環(huán)境凈化方面有顯著作用,，尤其對解決我國生態(tài)養(yǎng)殖業(yè)生產(chǎn)中存在的飼料資源不足,，抗生素使用過多和畜禽糞便污染等問題提供了一個較理想的途徑，有著廣闊的應(yīng)用前景,。

五,、EM發(fā)酵秸稈的機理

在秸稈發(fā)酵過程中,由于有效M在適宜的溫度和厭氧條件下,生長繁殖旺盛，分泌酶也多,，秸稈中纖維素---本聚糖鏈以及本質(zhì)素聚合物酯鍵被酶解,，增加了秸稈的柔軟性和膨脹度，使反芻動物瘤胃M能直接與纖維素接觸,，從而提高了粗纖維的消化率,。同時在發(fā)酵過程中，部分木質(zhì)纖維素類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為糖，糖又被有機酸發(fā)酵菌轉(zhuǎn)化為乳酸和揮發(fā)性脂肪酸,，使PH值降至4,。0-----5。0左右,，抑制了丁酸菌腐敗等有害菌的繁殖,，使秸稈能夠長期保存。秸稈等粗飼料經(jīng)過有益M發(fā)酵后,，飼料中的纖維素,，淀粉，Pr等復(fù)雜的大分子有機物在一定程度上降解為動物容易消化吸收的單糖,，雙糖和氨基酸等小分子物質(zhì),，從而提高了飼料的消化吸收率，起到了飼料機械起不到的深度生物加工作用,，粗飼料發(fā)酵過程中還產(chǎn)生并積累大量營養(yǎng)豐富的M菌體及有用的代謝 中間產(chǎn)物,，如氨基酸 ，有機酸以及醇,、醛,、酯、維生素,、激素,、微量元素等，使飼料變軟變香,，營養(yǎng)增加,。這其中，有機酸（如乳酸,，醋酸,，乙醇，對飼料還有防腐作用,，有的能增加動物的抗病能力,，刺激其生長發(fā)育，如維生素,，抗生素,，激素，微量元素及未知促生長因子,。

家畜利用有效的EM發(fā)酵的秸稈后,，由于各種纖維素分解菌群的生長發(fā)育和代謝活性提高，增加了細菌和瘤胃中纖毛等的協(xié)調(diào)作用,，采食量和消化率明顯提高,，兩者共存時,，纖維素的消化率可提高到65,。2%,，瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸的增加，淀粉,，纖維素被糖化,，以及氮素等構(gòu)成菌體Pr、生長酶,，對于促進動物生長,，抑制病原菌等都有重要意義?？傊?，秸稈經(jīng)有效M發(fā)酵后營養(yǎng)價值明顯增加，有效性提高,，能促進家畜日增重和產(chǎn)奶量的提高,。

六、EM發(fā)酵飼料的優(yōu)點

用EM發(fā)酵的干玉米秸,，經(jīng)營養(yǎng)分析約等于玉米青貯的營養(yǎng)價值,。據(jù)資料介紹，667米2 所產(chǎn)的玉米秸稈青貯的營養(yǎng)價值相當于125kg玉米,。而667米2 干玉米秸稈相當于46kg玉米,，但用EM發(fā)酵后其營養(yǎng)價值卻相當于玉米青貯，可見EM發(fā)酵秸稈的效益很高,。用EM發(fā)酵秸稈與微貯,，氨化相比，具有如下優(yōu)點：

（1）與秸稈微貯相比,，發(fā)酵時間短,，周轉(zhuǎn)快，供應(yīng)及時,。

（2）與秸稈氨化相比,，飼料調(diào)制成本大為降低，1千克EM菌液30元,?？梢蕴幚斫斩?/span>1000kg；而用氨化,，需尿素30----50kg需上百元,。

（3）由于EM發(fā)酵秸稈飼料中含有大量的多種有益菌，對保持家畜腸道菌群平衡,，防病促生長具有重要作用,，這是目前其它任何M發(fā)酵菌劑所無法相比的,。

（4）家畜飼用EM發(fā)酵飼料排糞臭味減少，畜舍衛(wèi)生改善,，這時凈化環(huán)境,，保障家畜健康有重要意義。

EM液發(fā)酵秸稈飼料是一種新型的微生物技術(shù),，EM是一種把厭氧菌和好氧菌共存的活菌制劑,。依靠改善動植物體內(nèi)各環(huán)境微生物而發(fā)揮作用。組成EM有效微生物菌液的有效微生物群是由光合菌,，乳酸菌,，纖維素分解菌，半纖維素分解菌,，酵母菌,，放線菌，固氮菌等5個科,，10個屬的80多種有效微生物組合而成,，通過這些對分解秸稈有效，對動物生長和防病有益的微生物群的作用,，在一定溫度和厭氧條件下實現(xiàn)秸桿的生物轉(zhuǎn)化和飼料轉(zhuǎn)化,。

目前，在全國不少地區(qū),，大量農(nóng)作物秸桿沒有得到充分利用,，有的堆積在田埂和路旁,，多數(shù)在田間付之一炬,。這種處理方法不但浪費資源而且會造成嚴重的環(huán)境污染,，破壞生態(tài)平衡,。如果能把秸桿通過科學(xué)的加工與調(diào)制,，即可用來飼養(yǎng)牛羊等草食家畜,，發(fā)展秸桿畜牧業(yè),，這是一個一舉多得的“綠色事業(yè),。

參閱文獻

1,、 余佰良 ：微生物飼料生產(chǎn)技術(shù)（中國輕工業(yè)出版社）

2,、 邢廷銑 ：農(nóng)作物秸稈飼料加工與應(yīng)用（金盾出版社）

3、 林東康： 常用飼料配方與設(shè)計技巧（河南科學(xué)技術(shù)出版社）

2,、 李蘊玉 ：EM菌劑在畜牧業(yè)中的應(yīng)用

3,、 田平 EM技術(shù)在畜牧生產(chǎn)上的應(yīng)用

4、 薛剛 優(yōu)化實驗設(shè)計及統(tǒng)計分析法