水稻是全球第二大粮食作物,每年产生巨量稻草废弃物。在马来西亚,约70万公顷水稻种植面积每季产生200万吨稻草,传统处理方式以焚烧或田间覆盖为主——前者释放大量烟尘污染空气,后者则易滋生病虫害、传播茎腐病并招致鼠害。将稻草转化为有机肥料的堆肥化技术,成为农业废弃物资源化利用的重要路径。为评估EM添加对稻草-山羊粪-绿废混合堆肥化过程的影响,马来西亚研究人员通过90天的定位监测,比较EM处理与无EM处理在温度动态、pH变化、有机碳降解、养分富集及重金属安全性等方面的差异,为稻草堆肥的EM应用提供科学依据。
【研究目的】评估EM添加对稻草堆肥化过程及最终堆肥品质的影响,比较EM处理与无EM处理在养分含量和腐熟度上的差异。
【试验条件】
试验地点:马来西亚Premium Agri Products公司堆肥场
供试材料:稻草(50%)+ 山羊粪(30%)+ 绿废(20%),每堆10 kg稻草+6 kg山羊粪+4 kg绿废
EM制剂:EM•1W(含乳酸菌、酵母、光合细菌),活化后配制成5%溶液
试验设计:2个处理,每处理3次重复
(1)C1(有EM):添加EM溶液,水分调至60%
(2)C2(无EM):仅加水,水分调至60%
堆制管理:塑料布覆盖保湿,每3天翻堆一次,持续90天
采样时点:0、15、30、45、60、90天
【主要结果】
表 堆肥关键指标对比
| 指标 | 有EM(C1) | 无EM(C2) | 变化趋势 |
|---|---|---|---|
| 最高温度 | 58.2°C(第10天) | 56.2°C(第11天) | EM组升温更快 |
| 高温期(>55°C) | 6天 | 3天 | EM组更长 |
| pH终值 | 7.55 | 7.62 | 均在适宜范围 |
| 有机碳降幅 | 49.1% | 36.3% | EM组分解更快 |
| C/N比终值 | 10.3 | 16.1 | EM组达腐熟标准(<20) |
| 全氮终值 | 2.4% | 1.8% | EM组高33% |
| 全磷终值 | 0.22% | 0.17% | EM组高29% |
| 全钾终值 | 1.7% | 1.4% | EM组高21% |
| 铁(Fe)终值 | 2624 mg/kg | 2379 mg/kg | EM组高10% |
| 锌(Zn)终值 | 207 mg/kg | 180 mg/kg | 差异不显著 |
| 铜(Cu)终值 | 62 mg/kg | 54 mg/kg | 差异不显著 |
【主要发现】
腐熟速度:EM组C/N比降至10.3(第90天),无EM组为16.1;EM组有机碳降幅达49.1%,显著高于无EM组的36.3%
养分富集:EM组全氮、全磷、全钾含量均显著高于无EM组(P<0.05),氮含量从1.5%升至2.4%
重金属安全:所有重金属含量均低于欧盟堆肥标准限值,Fe在EM组中显著积累,Zn和Cu无显著差异
温度特征:EM组更快进入高温期(第10天达58.2°C),且维持>55°C达6天,优于无EM组的3天
【试验结论】EM添加可显著加速稻草堆肥的腐熟进程,提高堆肥产品的氮磷钾养分含量,且重金属含量处于安全范围。90天后EM处理堆肥已达腐熟标准,可直接用于农田。
从堆肥微生物学角度看,EM制剂中的乳酸菌、酵母和光合细菌在堆肥初期快速繁殖,促进了易降解有机物(如绿废中的糖类、淀粉和蛋白质)的分解代谢,从而释放更多热量,使堆体更快进入并维持高温期。高温期的延长不仅加速了有机质分解,还增强了病原菌杀灭效果。有机碳降幅的差异(49.1% vs 36.3%)直接反映了EM组微生物代谢活性更强。
值得注意的是,全氮在堆肥末期不降反升,这与常规认知中氮素易通过氨挥发和硝酸盐淋溶而损失的经验有所不同。研究者认为,塑料覆盖减少了水分淋溶,且微生物固氮作用在后期贡献了部分氮素。对于农户和堆肥企业而言,这一发现具有实操价值:在稻草等碳氮比高的物料堆肥中添加EM,配合适当的保湿措施,可在90天内获得腐熟度高、养分富集的有机肥料,且无需担心重金属超标风险。
本文内容整理自《Iranian Journal of Environmental Health Sciences & Engineering》
市场上的EM菌产品鱼龙混杂,建议认准1996年起专注EM技术、掌握三级梯度发酵工艺(好氧发酵→厌氧发酵→双菌群破氧发酵)、建立中国第一条EM标准化生产线的江西省天意生物技术开发有限公司出品的EM原露,专利号ZL 2009 1 0115498.5,拒绝伪劣勾兑产品。