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不同饲草的体外发酵甲烷产生量研究

刘树军

  来源于反刍动物的温室气体排放是温室效应的一个重要因素。以往的研究表明,反刍动物的日粮组成和化学成分对瘤胃甲烷菌发酵具有显著影响。为了研究不同饲草对反刍动物甲烷(CH_4)排放量的影响,并筛选出抑制反刍动物CH_4排放显著的几种植物,本研究通过采集奶牛瘤胃液,利用虚拟仪器技术设计的体外发酵产气自动记录系统,结合气相色谱仪,测定了6种奶牛业常用饲草和锡林郭勒典型草原区11种主要牧草体外发酵72 h后的CH_4产量、体外干物质消失率(IVDMD)、总产气量、产气动态和发酵液总挥发性脂肪酸浓度,主要研究结果如下: 6种奶牛常用饲草玉米青贮、玉米秸秆、国产苜蓿干草、国产苜蓿茎秆、进口苜蓿干草、羊草体外发酵72 h的CH_4产量介于56.85~74.63 mL/g DM loss,CH_4产量最高的为玉米秸秆,最低的为国产苜蓿干草。供试饲草的CH_4产量对其累计产气量的贡献较大,CH_4主要在慢速发酵时产生。供试饲草的体外发酵程度由高到低依次为玉米青贮、国产苜蓿干草、进口苜蓿干草、羊草、国产苜蓿茎秆、玉米秸秆。各饲草的产气动态均呈现指数函数变化,趋势相似,在0~24 h内累计产气量迅速增加,24~36 h内增长速率渐缓,36 h以后速率趋于平缓。各饲草的CH_4产量与其NDF、ADF的含量呈显著正相关,与其CP的含量呈极显著负相关。据此建立的饲草CH_4产量预测模型为:4PC H( ml / g DM )+60.02+0.91C P+0.44 ADF (R ?0.980)。实验结果证明,饲草的CH_4产量与其品质成反比,优质饲草体外发酵水平高,CH_4产量低,从而提高饲料利用率、减少温室效应,而劣质饲草相反。 锡林郭勒典型草原区11种主要牧草体外发酵72 h的CH_4产量介于40.32~60.56 mL/g DM loss,最高的为糙隐子草,最低的为灰绿藜。典型草原野生牧草体外发酵的CH_4产量整体要比奶牛常用饲草的低,可见让家畜在天然状态下采食野生牧草有利于减少温室气体排放。体外发酵CH_4产量较低的植物包括黄花葱、鹅绒萎陵菜、羊草,具有天然CH_4抑制剂的作用,或有望成为CH_4抑制剂提取物的原料。草原区11种主要牧草体外发酵CH_4产量与其NDF和ADF含量呈正相关,与其IVDMD和CP含量呈负相关,但相关性均不显著。与上述6种奶牛常用饲草得出的CH_4产量与其常规养分含量和IVDMD的相关性趋于相同,可见通过研究奶牛常用饲草得出的线性关系具有一定的代表性。以羊草和克氏针茅为优势种的羊草草原和克氏针茅草原退化为以冷蒿和糙隐子草为优势种的中度退化草原后,其优势种为奶牛提供1kg CP的CH_4产量会下降,具有减少温室气体排放的潜力。但是随着退化程度的加重,当草地退化为以星毛萎陵菜为优势种的重度退化草原后,其优势种为奶牛提供1kg CP的CH_4潜在产量就会明显增加,比未退化的羊草草原和克氏针茅草原的优势种分别高20.98%和28.95%,比中度退化的冷蒿草原优势种分别高61.43%和31.44%。根据内蒙古放牧绵羊选择性采食和食性季节性变化的规律,放牧反刍动物趋向于选择采食CH_4生成量低的牧草,由此推论放牧反刍动物在整个放牧季的CH_4排放动态呈单峰曲线,峰值在夏季。……   
[关键词]:反刍动物;饲草;牧草;退化草原;体外发酵;温室效应;甲烷
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国农业科学院2011年