EM是英文effective microorganisms(有效微生物群)的缩写，20世纪80年代初期由日本硫球大学比嘉照夫教授研制成功的一种多功能复合菌群，多年来国内外研究表明，EM在促进畜禽生长，提高抗病能力，清除粪尿恶臭，改善生态环境等方面具有显著作用，已经在全球90多个国家和地区广泛应用，取得良好效果。EM在养牛业上的研究与应用情况，引起了养牛界人们的普遍关注和重视。
一、有效微生物群EM的组 成
1.光合细菌
光合细菌含有光合色素，可以利用太阳能进行光合作用。在嫌气性条件下，能够利用小分子有机物来合成自身生长繁殖需要的各种养料。并以动植物体内的分泌物、有机物和有害气体等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素和生物活性物质等。另外其菌体本身含有丰富的蛋白质、维生素、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，能分解粪臭素，清除粪便臭味。
2.乳酸菌
乳酸菌能将糖和淀粉发酵生成有机酸，既为畜禽提供了营养，又能杀灭和抑制病原微生物和有害微生物的生长，对畜禽营养和保健起重要作用。能将饲料中的粗纤维和秸杆中的纤维素分解成为动物能消化的营养物质，提高动物对饲料的消化吸收利用率，特别对草食家畜有特殊效果。能产生大量消化酶类，对活化动物消化系统功能，提高饲料消化吸收利用起到很好的作用。
3.酵母菌
酵母菌的菌体是一种很好的单细胞蛋白源，富含蛋白质，是动物的有效养分。酵母菌的大量繁殖，产生的单细胞蛋白能提高饲料蛋白质含量，为畜禽提供蛋白质营养。酵母菌在动物消化道内和饲料里生长繁殖过程中，能生成蛋白质、维生素、氨基酸等生物活性物质，特别是维生素和酶的数量很大，对于增强畜禽体质，活化动物消化系统和生殖系统功能起重要作用。
4.放线菌
放线菌能产生种类繁多的抗生素、维生素和酶，能抑制和杀死动物生活环境中或动物体内的其它有害微生物，增强畜禽抗病能力。特别能抑制腐败菌的生长繁殖，使制造粪臭源的腐败菌失去活力，最大限度地消除畜禽粪便臭味，改善养畜环境。
二、有效微生物群EM的使用方式
有效微生物群EM制剂有液态和固态两种形式，既可稀释后饮水使用，也可发酵饲料或喷洒饲料饲喂。EM稀释液浓度一般为0.5‰，配制方法为：将EM原液、红糖和水按0.5：1：1000的比例，先将红糖放在40℃温水中溶解，再倒入EM原液，最后倒入清水中搅匀，密闭放置在阴凉避光处，在3天内用完。
有效微生物群EM发酵饲料的制作：按EM原液、红糖和水1：1：35的比例，先配制EM稀释液，然后将EM稀释液均匀喷洒在饲料上，边喷洒边搅拌，以手抓能成形，松手轻敲略散开，但不能出水为宜。将拌匀的混合料放入塑料袋内，封口密闭，厌氧发酵5-7d，有酒曲甜香味时开封，添加5%-20%发酵饲料饲喂畜禽。
三、有效微生物群EM的作用机理
1.加快生长速度，提高饲料利用率
主要以粗饲料为食，而秸杆含粗纤维多，粗糙坚硬不容易咀嚼消化，营养品质差。EM可以发酵农作物秸杆，增加秸杆的柔软性和膨胀度，使瘤胃微生物能直接与纤维素接触，提高牛对粗饲料和干物质的消化率；可以利用饲料中的粗纤维素等物质生长繁殖并进行发酵作用，生成蛋白质、酶和各种氨基酸等营养成分，提高饲料营养价值，促进新陈代谢。詹益全等（2001）用三种EM菌剂发酵麦麸后，营养成分发生了明显变化，粗纤维素有所下降，粗蛋白质及各种氨基酸有所上升。王旭明等（2002）研究发现饲料经EM发酵4d后，营养价值有所提高，扣除“浓缩效应”后，粗蛋白、NDF含量无显著性变化，ADF含量下降了10.06%，总氨基酸含量提高了8.87%，限制性赖氨酸提高了10.83%。李培庆等（2006）对玉米秸、稻秸、小麦秸室内EM原露发酵处理后进行成分分析，结果表明EM原露在提高秸杆资源营养价值方面具有一定作用，而EM原露菌群利用非蛋白氮（尿素）方面作用不明显。
2.抑制有害微生物生长，提高免疫功能和抗病能力
有害微生物在牛体内生长繁殖，可以引起发病率增加，抗病力降低，造成严重经济损失。EM中的微生物在牛体内生长繁殖，可以增强有益菌群优势，抑制致病菌增殖，减少内毒素产生，调节体内菌群平衡。EM中的有益菌是良好的免疫刺激剂，能有效提高抗干扰素和巨噬细胞活性，通过产生抗体和提高噬菌作用活性等刺激免疫，激发体液免疫和细胞免疫，增加机体免疫力，提高抗病力和存活率，尤其对肠道感染有显著的防治效果。 王旭明等（2002）和李维炯等（2003）研究表明，饲料经EM发酵后，乳酸杆菌大量增加，大肠杆菌与腐败菌被明显抑制，对沙门氏菌有一定的抑制作用。 黄庆飞等（2004）在奶牛精料中添加EM饲料添加剂100g/（d·头），每隔2d用3%EM环保菌剂喷洒牛舍及牛身，产奶量提高29.5%，乳房炎及蹄病等的发病率显著降低，牛场卫生明显改善。
3.减轻粪尿恶臭，改善环境卫生
畜牧业生产过程中产生的大量粪便、尿液和臭气，成为环境污染的主要来源之一。牛圈舍内存在大量的有害气体，其中氨气是主要污染物，影响动物生长发育，严重污染周围环境。EM中的微生物与肠道内有益菌协同作用，有效增强胃肠活动功能，提高蛋白质利用率。同时EM及肠道内的有益菌大量增殖，抑制大肠杆菌的活动，减少蛋白质向氨和胺的转化，降低氨气的产生和排出。EM活菌体还可以继续作用于肠内粪便中的氨，从而减少畜舍内有害气体的产生,降低粪便恶臭，抑制蚊蝇滋生，改善环境卫生。高庆玉（2002）用EM稀释液发酵秸杆或饮水，奶牛乳脂率提高，出奶率增加，圈舍臭味和氨气味基本消失。黄庆飞等（2004）采用EM技术后，奶牛舍场地卫生明显改善，苍蝇蚊子明显减少，臭气减少。
4.改善畜产品品质，生产绿色食品
为了提高动物生产性能，大量使用抗生素和激素等化学药物，造成畜产品中药物残留增多，影响人体健康。近年来随着生活水平的提高，人们对畜产品品质要求提高。EM是一种不含任何化学物质，无毒副作用、无残留的微生态制剂，饲喂草食家畜可以减少抗生素、激素等化学药物的使用，动物健康成长，产品品质大为改善。因此利用EM可以避免大量使用化学药物造成的药物残留和污染，是发展绿色食品的一条有效途径。日本各地用EM饲喂的牛、猪、鸡等畜禽的肉质及牛奶和鸡蛋品质均得到提高。日本冲绳县玉城牧场有100头奶牛，用1%特制EM饲料添加喂牛，生产出的牛奶由于味好且浓，尤其受到孩子们的喜爱。有效微生物群EM对牛肉品质方面未见研究报道。
四、有效微生物群EM在养牛业上的研究与应用
有效微生物群EM制剂可以发酵农作物秸杆，提高牛对粗饲料和干物质的消化率；可以利用饲料中的粗纤维素等物质生长繁殖并进行发酵作用，生成蛋白质、酶和各种氨基酸等营养成分，提高饲料营养价值。应用有效微生物群EM发酵饲料饲喂肉牛，饲料消化吸收率提高，可以加快生长速度，增加经济收入。赵祥增等（1998）用EM发酵饲料（前期10%，后期5%）饲喂肉牛，试验期内试验组比对照组平均日增重提高420克，平均每头提高增重13.02千克，比对照组多收入105.72元/头，每增重1千克，EM组少耗料1.15千克。试验组臭味、苍蝇明显少于对照组，且皮毛光亮，有光泽。龙忠富等（1999）测定表明，皇草秸经EM处理后其粗蛋白质提高43.4%，粗脂肪提高17%，粗纤维降低22%；EM处理皇草秸饲喂肉牛日增重达0.798千克，比氨化皇草秸提高19.2%，微贮皇草提高8.77%，皇草秸经EM处理后饲用价值显著提高。凌明亮等（2004）对大别山黄牛后期肥育经90天试验发现，与饲喂干稻草相比，氨化稻草能提高21.47%（p＜0.01）的日增重，5.28%的秸杆采食量，增收71.93元；微贮稻草能提高27.76%（p＜0.01）的日增重，14.72%（p＜0.01）的秸杆采食量，增收91.4元；EM处理稻草可提高增重速度7.97%（p＜0.05），提高秸杆采食量11.36%（p＜0.01）。赵静初等（2007）用EM液处理干玉米秸饲喂夏杂牛48天，较饲喂未经处理的干玉米秸组日增重高0.19千克，提高19.6%，差异显著；每头牛每天多收入1.58元。
应用有效微生物群EM发酵饲料饲喂奶牛，可以提高产奶量，改善牛奶品质。苏睿等（1998）每天给奶牛供给占应供配精料30%的EM发酵饲料，产奶量增加12%，奶牛粪便臭味明显减轻。张建文等（1998）应用EM分别对奶牛日粮中的精、粗（仅麦秸部分）饲料进行发酵处理，发现奶牛日粮中发酵饲料用量占日粮精料的10%、30%和60%时，产奶量分别提高9.14%、16.76%和12.60%；发酵麦秸用量占日粮麦秸的30%、60%和100%时，产奶量依次提高21.5%、21.2%和15.1%。宋洛文等（2000）用EM发酵饲料饲喂奶牛，日均增加产奶量1.26千克/头，提高8.12%；减少精料喂量1.45千克/（头·天），节省精料用量17.9%，每头奶牛每天增加纯收入3.74元。李泽英等（2001）在奶牛日粮添加3%EM发酵料饲喂奶牛，日均产奶量增加1.6千克，乳脂率平均提高0.6%，发病率明显下降，粪便臭味被消除。黄庆飞等（2004）在奶牛精料中添加EM饲料添加剂100克/（天·头），每隔2天用3%EM环保菌剂喷洒牛舍及牛身，产奶量提高29.5%，乳房炎及蹄病等的发病率显著降低，牛场卫生明显改善。王志武等(2005)应用EM发酵饲料饲喂奶牛，头日产量增加1.76-1.78千克，每产1千克奶提高精饲料利用率6.8%-9.4%，粗饲料利用率7%-10%，每头牛每日可多收入3.0元。彭亚会等（2006）将腐植酸与EM原露在奶牛上配合使用，产奶量比对照组增产15.79%，乳脂率增加到3.54，圈舍环境得到明显改善。解洪业（2007）在奶牛精料中添加饲喂EM菌制剂150毫升/（天·头），60天内头均产奶量比对照组提高37.8千克，增加经济效益49.32元。段军红（2012）用EM发酵玉米秸秆饲喂奶牛较青贮玉米秸秆饲喂奶牛,每天每头奶牛采食量提高1.03%,平均产奶量提高2.02%,经济效益提高0.13元；EM原液发酵玉米秸秆和青贮玉米秸秆1∶1混合饲喂奶牛,每天每头奶牛采食量、平均产奶量、经济效益分别比饲喂青贮玉米秸秆的奶牛提高2.85%、2.99%和1.15元。
五、影响有效微生物群EM作用效果的因素
有效微生物群EM使用方法不同，在牛上产生的作用效果就不同。商常发等(2000)对西杂阉公牛分别饲用EM发酵麦秸，EM喷洒的麦秸，饲用干麦秸并以EM饮水，61天试验结果用EM发酵剂喷洒麦秸饲喂肉牛效果不明显，饮用EM发酵剂无效，而EM发酵麦秸的作用和饲用效果与饲用氨化麦秸组相当，但处理费用仅为其1/3，证明用EM发酵麦秸饲喂肉牛是很有意义的。程连等（2009）对育肥肉牛分别用EM制剂发酵玉米芯粒与精料混合饲喂、饮用1000倍EM稀释液40天，与饲喂普通玉米芯粒，饮普通水的对照组相比，日采食量分别提高了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%。说明不同EM处理玉米芯粒育肥试验有不同的效果。
EM有适宜的使用剂量，超过适宜剂量效果下降。张建文等（1998）应用EM分别对奶牛日粮中的精、粗（仅麦秸部分）饲料进行发酵处理，发现奶牛日粮中发酵饲料用量占日粮精料的10%、30%和60%及发酵麦秸用量占日粮麦秸的30%、60%和100%时，均具有明显的效果；其中发酵精饲料各组产奶量分别较对照组提高9.14%、16.76%和12.60%；发酵粗饲料各组产奶量依次较对照组提高21.5%、21.2%和15.1%。认为奶牛饲料中EM发酵饲料添加量以30%-60%比较合适 。徐胜林等（2001）添加10%、30%和60%EM发酵精料饲喂奶牛，产奶量分别提高6.97%、12.9%和9.65%；添加30%、60%和100%EM发酵麦秸饲喂奶牛，产奶量依次提高16.5%、16.3%和11.6%。
EM为活菌制剂，不能与抗生素和消毒药同时使用。在体内经过定居增殖后才发挥作用。李泽英等(2001)用EM复合微生态制剂饲喂奶牛，在前1-20天变化不大，20天后产乳量明显增加。
日粮类型不同，EM酸化产生的效果也不同。很多研究表明应用EM发酵玉米-豆粕型简单日粮的效果优于发酵其他复杂日粮的效果（李维炯等，2003）。
综上所述， EM在养牛生产中可以产生良好的效果，为生产绿色食品，减轻环境污染带来了希望。我国应该加强研究工作，积极推广应用，促进养牛业的健康持续发展。
