不同飼草的體外發(fā)酵甲烷產(chǎn)生量研究

【摘要】：來源于反芻動(dòng)物的溫室氣體排放是溫室效應(yīng)的一個(gè)重要因素。以往的研究表明,反芻動(dòng)物的日糧組成和化學(xué)成分對(duì)瘤胃甲烷菌發(fā)酵具有顯著影響。為了研究不同飼草對(duì)反芻動(dòng)物甲烷(CH_4)排放量的影響,并篩選出抑制反芻動(dòng)物CH_4排放顯著的幾種植物,本研究通過采集奶牛瘤胃液,利用虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)的體外發(fā)酵產(chǎn)氣自動(dòng)記錄系統(tǒng),結(jié)合氣相色譜儀,測(cè)定了6種奶牛業(yè)常用飼草和錫林郭勒典型草原區(qū)11種主要牧草體外發(fā)酵72 h后的CH_4產(chǎn)量、體外干物質(zhì)消失率(IVDMD)、總產(chǎn)氣量、產(chǎn)氣動(dòng)態(tài)和發(fā)酵液總揮發(fā)性脂肪酸濃度,主要研究結(jié)果如下: 6種奶牛常用飼草玉米青貯、玉米秸稈、國(guó)產(chǎn)苜蓿干草、國(guó)產(chǎn)苜蓿莖稈、進(jìn)口苜蓿干草、羊草體外發(fā)酵72 h的CH_4產(chǎn)量介于56.85～74.63 mL/g DM loss,CH_4產(chǎn)量最高的為玉米秸稈,最低的為國(guó)產(chǎn)苜蓿干草。供試飼草的CH_4產(chǎn)量對(duì)其累計(jì)產(chǎn)氣量的貢獻(xiàn)較大,CH_4主要在慢速發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生。供試飼草的體外發(fā)酵程度由高到低依次為玉米青貯、國(guó)產(chǎn)苜蓿干草、進(jìn)口苜蓿干草、羊草、國(guó)產(chǎn)苜蓿莖稈、玉米秸稈。各飼草的產(chǎn)氣動(dòng)態(tài)均呈現(xiàn)指數(shù)函數(shù)變化,趨勢(shì)相似,在0～24 h內(nèi)累計(jì)產(chǎn)氣量迅速增加,24～36 h內(nèi)增長(zhǎng)速率漸緩,36 h以后速率趨于平緩。各飼草的CH_4產(chǎn)量與其NDF、ADF的含量呈顯著正相關(guān),與其CP的含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。據(jù)此建立的飼草CH_4產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型為:4PC H( ml / g DM )+60.02+0.91C P+0.44 ADF (R ?0.980)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,飼草的CH_4產(chǎn)量與其品質(zhì)成反比,優(yōu)質(zhì)飼草體外發(fā)酵水平高,CH_4產(chǎn)量低,從而提高飼料利用率、減少溫室效應(yīng),而劣質(zhì)飼草相反。 錫林郭勒典型草原區(qū)11種主要牧草體外發(fā)酵72 h的CH_4產(chǎn)量介于40.32～60.56 mL/g DM loss,最高的為糙隱子草,最低的為灰綠藜。典型草原野生牧草體外發(fā)酵的CH_4產(chǎn)量整體要比奶牛常用飼草的低,可見讓家畜在天然狀態(tài)下采食野生牧草有利于減少溫室氣體排放。體外發(fā)酵CH_4產(chǎn)量較低的植物包括黃花蔥、鵝絨萎陵菜、羊草,具有天然CH_4抑制劑的作用,或有望成為CH_4抑制劑提取物的原料。草原區(qū)11種主要牧草體外發(fā)酵CH_4產(chǎn)量與其NDF和ADF含量呈正相關(guān),與其IVDMD和CP含量呈負(fù)相關(guān),但相關(guān)性均不顯著。與上述6種奶牛常用飼草得出的CH_4產(chǎn)量與其常規(guī)養(yǎng)分含量和IVDMD的相關(guān)性趨于相同,可見通過研究奶牛常用飼草得出的線性關(guān)系具有一定的代表性。以羊草和克氏針茅為優(yōu)勢(shì)種的羊草草原和克氏針茅草原退化為以冷蒿和糙隱子草為優(yōu)勢(shì)種的中度退化草原后,其優(yōu)勢(shì)種為奶牛提供1kg CP的CH_4產(chǎn)量會(huì)下降,具有減少溫室氣體排放的潛力。但是隨著退化程度的加重,當(dāng)草地退化為以星毛萎陵菜為優(yōu)勢(shì)種的重度退化草原后,其優(yōu)勢(shì)種為奶牛提供1kg CP的CH_4潛在產(chǎn)量就會(huì)明顯增加,比未退化的羊草草原和克氏針茅草原的優(yōu)勢(shì)種分別高20.98%和28.95%,比中度退化的冷蒿草原優(yōu)勢(shì)種分別高61.43%和31.44%。根據(jù)內(nèi)蒙古放牧綿羊選擇性采食和食性季節(jié)性變化的規(guī)律,放牧反芻動(dòng)物趨向于選擇采食CH_4生成量低的牧草,由此推論放牧反芻動(dòng)物在整個(gè)放牧季的CH_4排放動(dòng)態(tài)呈單峰曲線,峰值在夏季。 【關(guān)鍵詞】：反芻動(dòng)物 飼草 牧草 退化草原 體外發(fā)酵 溫室效應(yīng) 甲烷
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：S811.5;S816.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 縮略語(yǔ)詞匯表11-12
• 引言12-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 全球氣候變暖的一些實(shí)例14
• 1.2 瘤胃內(nèi)產(chǎn)甲烷菌及甲烷(CH_4) 的生成機(jī)制14-15
• 1.3 影響CH_4排放量的因素15-17
• 1.3.1 飼料類型的影響15-16
• 1.3.2 飼草加工處理方式16
• 1.3.3 瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響16-17
• 1.3.4 環(huán)境溫度的影響17
• 1.4 減少甲烷排放的途徑17-21
• 1.4.1 改變?nèi)占Z組成及采食量18
• 1.4.2 進(jìn)行飼料加工處理18
• 1.4.3 瘤胃內(nèi)pH 值的調(diào)控18-19
• 1.4.4 添加脂類物質(zhì)19
• 1.4.5 添加電子受體19
• 1.4.6 添加植物提取物19-20
• 1.4.7 推廣良種和先進(jìn)的飼養(yǎng)方式20
• 1.4.8 生物工程技術(shù)20-21
• 1.5 測(cè)定反芻動(dòng)物CH_4排放的方法21-25
• 1.5.1 間接估測(cè)法21
• 1.5.2 直接測(cè)定法21-22
• 1.5.3 體外模擬法22-25
• 第二章 材料與方法25-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及材料25-27
• 2.2 方法27-30
• 2.2.1 采樣方法及樣品預(yù)處理27
• 2.2.2 樣品常規(guī)養(yǎng)分的測(cè)定27
• 2.2.3 發(fā)酵底物的準(zhǔn)備和人工瘤胃培養(yǎng)液的配制27
• 2.2.4 瘤胃液采集27
• 2.2.5 接種與發(fā)酵27-28
• 2.2.6 發(fā)酵指標(biāo)測(cè)定28
• 2.2.7 產(chǎn)氣動(dòng)力學(xué)模型分析28-29
• 2.2.8 統(tǒng)計(jì)分析29-30
• 第三章 奶牛常用飼草的體外發(fā)酵CH_4產(chǎn)量研究30-37
• 3.1 結(jié)果與分析30-36
• 3.1.1 不同飼草營(yíng)養(yǎng)成分含量30
• 3.1.2 CH_4氣體產(chǎn)生量與營(yíng)養(yǎng)參數(shù)及IVDMD 的相關(guān)性分析30-31
• 3.1.3 CH_4氣體產(chǎn)生量與營(yíng)養(yǎng)參數(shù)的回歸分析31-32
• 3.1.4 體外發(fā)酵CH_4產(chǎn)量32
• 3.1.5 發(fā)酵產(chǎn)物與發(fā)酵水平32-33
• 3.1.6 體外發(fā)酵動(dòng)力學(xué)參數(shù)33-35
• 3.1.7 體外發(fā)酵產(chǎn)氣動(dòng)態(tài)35-36
• 3.2 討論36
• 3.3 小結(jié)36-37
• 第四章 錫林郭勒天然草原主要牧草體外發(fā)酵CH_4產(chǎn)量研究37-44
• 4.1 結(jié)果與分析37-42
• 4.1.1 不同植物營(yíng)養(yǎng)成分含量37-38
• 4.1.2 CH_4產(chǎn)量與營(yíng)養(yǎng)參數(shù)及IVDMD 的相關(guān)性分析38-39
• 4.1.3 體外發(fā)酵程度與發(fā)酵產(chǎn)物39-40
• 4.1.4 不同退化程度天然草地主要植物的CH_4產(chǎn)量40-42
• 4.2 討論42-43
• 4.2.1 部分植物CH_4產(chǎn)量異常的原因42-43
• 4.2.2 放牧反芻動(dòng)物的選擇性采食及其 CH_4排放43
• 4.3 小結(jié)43-44
• 第五章 結(jié)論與展望44-46
• 5.1 結(jié)論44
• 5.2 本試驗(yàn)的創(chuàng)新點(diǎn)44-45
• 5.3 研究展望45-46
• 參考文獻(xiàn)46-54
• 附錄54-58
• 致謝58-59
• 作者簡(jiǎn)歷59

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反芻動(dòng)物飼料蛋白質(zhì)瘤胃降解率的測(cè)定方法綜述    李樹聰,王加啟,唐文花

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日糧中添加甲烷抑制劑對(duì)綿羊瘤胃中甲烷產(chǎn)量影響的研究    王麗鳳

提高雙低菜籽皮對(duì)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的研究    柳英

近紅外光譜分析技術(shù)在飼料分析中的應(yīng)用研究    陸月青

用CNCPS評(píng)定反芻動(dòng)物飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值    李燕鵬

近紅外光譜分析技術(shù)（NIRS）在反芻動(dòng)物飼料分析中的應(yīng)用研究    白扎嘎爾

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反芻動(dòng)物瘤胃甲烷的產(chǎn)生及調(diào)控研究進(jìn)展    孫維斌,胡建紅

莫能菌素在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用    林雪彥,謝幼梅,王中華,李福昌,高秀華

降低反芻動(dòng)物甲烷排放的研究進(jìn)展    賀永惠,王清華,李杰

松嫩平原主要草地群落放牧退化演替階段的劃分    楊利民,韓梅,李建東

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施氮與株叢切割對(duì)退化新麥草草地的改良效果    戎郁萍,韓建國(guó),王培,李鴻祥,馬春暉

草原放牧系統(tǒng)持續(xù)管理試驗(yàn)研究:試驗(yàn)設(shè)計(jì)及放牧率對(duì)草-畜系統(tǒng)影響分析    李永宏,陳佐忠,汪詩(shī)平,黃德華

植物表皮蠟中鏈烷含量測(cè)定方法的研究(英文)    張英俊,梅村恭子,秋山典昭,大槻和夫

玉米的不同加工處理對(duì)泌乳奶牛瘤胃發(fā)酵和小腸消化以及能氮同步代謝影響的研究    齊智利

肉牛甲烷排放與糞便肥料成分含量快速預(yù)測(cè)方法和模型的研究    樊霞

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沙蔥和油料籽實(shí)對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化流通及胴體品質(zhì)影響的研究    趙國(guó)芬

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沙蔥、地椒風(fēng)味活性成分及其對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵和羊肉風(fēng)味的影響    盧媛

苜?？傔皩?duì)肉仔雞胴體品質(zhì)、血脂及抗氧化性能的影響    張勇

沙蔥和油料籽實(shí)對(duì)綿羊血液生化指標(biāo)的影響    張宇宏

沙蔥和油料籽實(shí)對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵及免疫機(jī)能的影響    趙春艷

苜?？傇磉疤崛〖兓に嚨难芯?nbsp;   王松柏

沙蔥和油料籽實(shí)對(duì)羊肉理化指標(biāo)及食用品質(zhì)的影響    趙麗華

紫花苜蓿皂甙含量的變異及其遺傳力的研究    劉勇

體外發(fā)酵試驗(yàn)中莫能菌素溶劑及其適宜濃度篩選的研究    林雪彥,王中華,謝幼梅,高秀華,李福昌

豬日糧中一些原料纖維品質(zhì)評(píng)價(jià)的研究    楊玉芬,盧德勛,許梓榮,汪以真,劉建新,喬建國(guó)

在體外模擬瘤胃發(fā)酵條件下N-乙酰-DL-蛋氨酸穩(wěn)定性的研究    武安泉;楊開倫;胡炳義;朱自學(xué);胡建勇;牛朝鋒;李文華;

多山梨醇酯對(duì)玉米秸稈體外發(fā)酵活力的影響    陳勇;張慧玲;姜艷美;楊開倫;賀三剛;潘榕;羅靖;雒秋江;

玉米秸稈不同部位碳水化合物組分體外發(fā)酵動(dòng)態(tài)分析    薛紅楓;閆貴龍;孟慶翔;

不同玉米秸稈類型碳水化合物組分體外發(fā)酵動(dòng)態(tài)分析    薛紅楓;任麗萍;孟慶翔;

鄰菲咯啉濃度對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵的影響    張乃峰,王中華,李兵,高秀華

不同牧草品種對(duì)體外發(fā)酵產(chǎn)氣特性的影響    湯少勛,姜海林,周傳社,譚支良

厭氧真菌體外發(fā)酵篩選技術(shù)的研究    朱偉云,毛勝勇,王全軍,姚文,M K Theodorou

β-胡蘿卜素對(duì)山羊瘤胃微生物體外發(fā)酵影響的研究    嚴(yán)宏祥;匡偉;吳敏;王春梅;趙國(guó)琦;

山羊瘤胃真菌發(fā)酵液對(duì)細(xì)菌體外發(fā)酵的影響    陳潔;毛勝勇;孫云章;周利芬;朱偉云;

水牛常用飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的體外發(fā)酵參數(shù)    韋升菊;楊純;鄒彩霞;楊炳壯;李舒露;覃廣勝;李麗莉;梁賢威;

產(chǎn)氣法評(píng)價(jià)納豆芽孢桿菌對(duì)瘤胃液體外發(fā)酵的影響    鄧露芳;王加啟;姜艷美;卜登攀;魏宏陽(yáng);周凌云;王金枝;

CH_4產(chǎn)量與奶牛業(yè)常用飼草營(yíng)養(yǎng)參數(shù)的相關(guān)性研究    劉樹軍;李向林;何峰;萬(wàn)里強(qiáng);陳瑋瑋;伊亞莉;

稻草與多水平苜蓿混合瘤胃體外發(fā)酵組合效應(yīng)的整體研究    張吉鹍;鄒慶華;王金芬;熊立根;

研究添加黃花蒿乙醇提取物對(duì)奶山羊體外發(fā)酵指標(biāo)和CLA及trans11-C_(18:1)含量的影響    王麗芳;盧德勛;高民;

研究添加黃花蒿乙醇提取物對(duì)奶山羊體外發(fā)酵指標(biāo)和CLA及trans11-C18:1含量的影響    王麗芳;盧德勛;高民;

β-胡蘿卜素對(duì)山羊瘤胃微生物體外發(fā)酵的影響    嚴(yán)宏祥;匡偉;吳敏;王春梅;趙國(guó)琦;

DGGE和Dilution PCR技術(shù)研究大豆黃酮對(duì)仔豬食糜體外發(fā)酵過程中乳酸桿菌菌群數(shù)量和組成的影響    姚文;毛勝勇;朱偉云;

甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道微生物體外發(fā)酵及與病原菌共培養(yǎng)的乳酸桿菌選擇性生長(zhǎng)的影響    杭蘇琴;毛勝勇;戴兆來;朱偉云;

有機(jī)鋅源的化學(xué)特性及其對(duì)奶牛的生物學(xué)活性和作用機(jī)理研究    梁建光

延胡索酸及其鈉鹽對(duì)瘤胃發(fā)酵特性及瘤胃細(xì)菌菌群的影響    毛勝勇

日糧添加納豆枯草芽孢桿菌對(duì)奶牛生產(chǎn)性能、瘤胃發(fā)酵及功能微生物的影響    鄧露芳

皂甙對(duì)瘤胃發(fā)酵與甲烷產(chǎn)量及動(dòng)物生產(chǎn)性能影響的研究    胡偉蓮

混合草顆粒制粒技術(shù)及飼用價(jià)值評(píng)價(jià)的研究    朝魯孟其其格

特色資源果膠的提取和物理化學(xué)性質(zhì)表征及微射流降解機(jī)理    陳軍

沙蔥和油料籽實(shí)對(duì)綿羊瘤胃發(fā)酵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化流通及胴體品質(zhì)影響的研究    趙國(guó)芬

甘露寡糖對(duì)斷奶仔豬腸道微生物的影響    杭蘇琴

植物油及十八碳不飽和脂肪酸對(duì)瘤胃甲烷生成和微生態(tài)的影響    張春梅

木聚糖酶和纖維素酶對(duì)后備奶牛生長(zhǎng)代謝、瘤胃發(fā)酵及微生物區(qū)系的影響    國(guó)春艷

不同飼草的體外發(fā)酵甲烷產(chǎn)生量研究    劉樹軍

硫酸銅和納米銅對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵的影響    代振威

單寧含量對(duì)高寒植物體外發(fā)酵參數(shù)和產(chǎn)氣量的影響    米見對(duì)

不同生長(zhǎng)期兩種牧草瘤胃降解率及體外發(fā)酵產(chǎn)氣特性的研究    余苗

EAA構(gòu)成與碳水化合物類型對(duì)混合瘤胃微生物體外發(fā)酵的影響    管紅娟

不同分子量縮合單寧的分離及其對(duì)瘤胃體外發(fā)酵的影響    張帆

不同添加劑對(duì)綿羊瘤胃體外發(fā)酵影響的比較研究    楊平平

苜蓿和羊草中添加鹽霉素對(duì)瘤胃體外發(fā)酵的影響    Muhammed Humayoon Samo

不同組合的功能性寡糖對(duì)錦江黃牛瘤胃體外發(fā)酵的影響    戈婷婷

甜菜堿對(duì)瘤胃體外發(fā)酵和泌乳中期奶牛產(chǎn)奶性能的影響    田雨