不同饲草的体外发酵甲烷产生量研究

【摘要】：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
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S811.5;S816.5
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 缩略语词汇表11-12
• 引言12-14
• 第一章 绪论14-25
• 1.1 全球气候变暖的一些实例14
• 1.2 瘤胃内产甲烷菌及甲烷(CH_4) 的生成机制14-15
• 1.3 影响CH_4排放量的因素15-17
• 1.3.1 饲料类型的影响15-16
• 1.3.2 饲草加工处理方式16
• 1.3.3 瘤胃内环境的影响16-17
• 1.3.4 环境温度的影响17
• 1.4 减少甲烷排放的途径17-21
• 1.4.1 改变日粮组成及采食量18
• 1.4.2 进行饲料加工处理18
• 1.4.3 瘤胃内pH 值的调控18-19
• 1.4.4 添加脂类物质19
• 1.4.5 添加电子受体19
• 1.4.6 添加植物提取物19-20
• 1.4.7 推广良种和先进的饲养方式20
• 1.4.8 生物工程技术20-21
• 1.5 测定反刍动物CH_4排放的方法21-25
• 1.5.1 间接估测法21
• 1.5.2 直接测定法21-22
• 1.5.3 体外模拟法22-25
• 第二章 材料与方法25-30
• 2.1 实验动物及材料25-27
• 2.2 方法27-30
• 2.2.1 采样方法及样品预处理27
• 2.2.2 样品常规养分的测定27
• 2.2.3 发酵底物的准备和人工瘤胃培养液的配制27
• 2.2.4 瘤胃液采集27
• 2.2.5 接种与发酵27-28
• 2.2.6 发酵指标测定28
• 2.2.7 产气动力学模型分析28-29
• 2.2.8 统计分析29-30
• 第三章 奶牛常用饲草的体外发酵CH_4产量研究30-37
• 3.1 结果与分析30-36
• 3.1.1 不同饲草营养成分含量30
• 3.1.2 CH_4气体产生量与营养参数及IVDMD 的相关性分析30-31
• 3.1.3 CH_4气体产生量与营养参数的回归分析31-32
• 3.1.4 体外发酵CH_4产量32
• 3.1.5 发酵产物与发酵水平32-33
• 3.1.6 体外发酵动力学参数33-35
• 3.1.7 体外发酵产气动态35-36
• 3.2 讨论36
• 3.3 小结36-37
• 第四章 锡林郭勒天然草原主要牧草体外发酵CH_4产量研究37-44
• 4.1 结果与分析37-42
• 4.1.1 不同植物营养成分含量37-38
• 4.1.2 CH_4产量与营养参数及IVDMD 的相关性分析38-39
• 4.1.3 体外发酵程度与发酵产物39-40
• 4.1.4 不同退化程度天然草地主要植物的CH_4产量40-42
• 4.2 讨论42-43
• 4.2.1 部分植物CH_4产量异常的原因42-43
• 4.2.2 放牧反刍动物的选择性采食及其 CH_4排放43
• 4.3 小结43-44
• 第五章 结论与展望44-46
• 5.1 结论44
• 5.2 本试验的创新点44-45
• 5.3 研究展望45-46
• 参考文献46-54
• 附录54-58
• 致谢58-59
• 作者简历59

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

2010年至2011年奶牛养殖中碳减排的研究概况    王笑笑;高腾云;秦雯霄;

提高花生藤营养价值的调制技术研究    历磊

营养因素对反刍动物甲烷排放影响的研究现状    娜仁花;董红敏;

莫能菌素在畜牧生产中的应用    林雪彦,谢幼梅,王中华,李福昌,高秀华

降低反刍动物甲烷排放的研究进展    贺永惠,王清华,李杰

反刍动物甲烷排放量营养调控技术的研究进展    吴健豪;曲永利;王丹;

不同放牧率下冷蒿小禾草草原放牧演替规律与数量分析    汪诗平,李永宏,王艳芬,韩苑鸿

国内外甲烷排放问题研究的进展与趋势    陈利秋;

旱作条件下冰草属5种牧草农艺性状的评价    马玉宝;徐柱;李临杭;祁娟;

链烷技术估测放牧动物牧草采食量与消化率    肖金玉,侯扶江,于应文,常生华

放牧家畜甲烷气体排放量测定方法研究进展    王成杰;汪诗平;周禾;

邻菲咯啉浓度对瘤胃微生物体外发酵的影响    张乃峰,王中华,李兵,高秀华

日粮中添加甲烷抑制剂对绵羊瘤胃中甲烷产量影响的研究    王丽凤

酚酸对瘤胃微生物发酵作物秸秆细胞壁的影响    张辉

沙葱提取物对绵羊瘤胃发酵和微生物区系的影响    张霞

苜蓿总皂苷粗提物的提取工艺及其对绵羊瘤胃发酵功能的影响    魏晓玲

不同精粗比全价颗粒饲料对4~6月龄犊牛增重的影响    宋恩亮;刘晓牧;穆阿丽;庞玉合;杨在宾;杨维仁;吴乃科;

猪胃肠道微生物菌群的研究现状浅析    柳尧波;凌泽春;

葛资源利用现状及发展前景    张鹤山;刘洋;

正交优化法建立沙打旺ISSR-PCR最佳反应体系    陈志宏;黄琳凯;张新全;王志刚;

高燕麦草苗期耐盐性鉴定及综合评价    阳曦;张新全;王运琦;王赞;张耿;高洪文;于遵波;

影响青海1号老芒麦产量的气候因子分析    丁生祥;

优良饲用及覆盖植物——热研17号爪哇葛藤    陈志权;白昌军;刘国道;虞道耿;王文强;李志丹;何华玄;

追施有机肥对高寒栽培牧草产量的影响    丁生祥;郭连云;

沼气发酵微生物研究进展    虞方伯;罗锡平;管莉菠;张妙仙;单胜道;

温度对蒙古扁桃及柄扁桃呼吸代谢的影响    王晓霞;余伟莅;李钢铁;李娜荷芽;武玮;

试谈牧草和草产业在安徽省奶业发展中的作用    徐智明;曹致中;

淮南市碳排放定量核算研究    黄静;高良敏;

滇池流域陆地生态系统氮流动对区域水环境的影响    文鑫;邓祥征;赵永宏;林英志;

产气法评价纳豆芽孢杆菌对瘤胃液体外发酵的影响    邓露芳;王加启;姜艳美;卜登攀;魏宏阳;周凌云;王金枝;

日粮中添加纳豆芽孢杆菌对犊牛生长性能的影响    张海涛;卜登攀;栾绍宇;邓露芳;周凌云;周振峰;魏宏阳;王学天;王加启;

大豆黄酮和染料木素对奶牛瘤胃内主要养分相关酶活性的影响    刘春龙;李忠秋;张帆;姜文博;许岩;马宁;单安山;

大米草代替青贮玉米及羊草饲喂中低产奶牛试验    卞付国;

纳豆芽孢杆菌对瘤胃微生物发酵的影响    邓露芳;王加启;姜艳美;刘亮;卜登攀;周凌云;

共轭亚油酸的来源及其生物学作用    王丽芳;马燕芬;卢德勋;

反刍动物生产与碳减排措施    李胜利;金鑫;黄文明;曹志军;

淮河流域峒柏大别山区植被退化机制与生态修复模式    刘刚

淮河流域桐柏大别山区植被退化机制与生态修复模式    刘刚

牦牛粪维系青藏高原高寒草地健康的作用机制    鱼小军

温性荒漠草原放牧利用退化草地生态系统营养动态研究    焦婷

鸭茅对不同利用方式的生理生态响应研究    张荣华

新疆草坪用野生偃麦草种质资源评价    李培英

短期围栏封育下退化绢蒿荒漠草地更新特征研究    鲁为华

氮、水和温度对羊草有性生殖及克隆生长的影响    王俊峰

辽宁省能源消耗及碳排放规律研究    田徵

湖南省畜禽养殖场粪便污染治理意愿及其环境成本控制研究    武深树

风化型土质金矿尾矿植被恢复研究    安俊珍

EAA构成与碳水化合物类型对混合瘤胃微生物体外发酵的影响    管红娟

SF_6示踪法测定荷斯坦奶牛能量代谢的研究    杨占山

不同水平柠条对奶牛生产性能和消化性能的影响    方姝骄

苦豆子和披针叶黄华种子特征特性研究    王进

菊芋粕对泌乳奶牛的营养价值评定    赵芳芳

酵母菌在不同污水处理系统中的分子生态及功能研究    王哲

青藏高原高寒草甸氮素矿化与微生物作用机理研究    陈开华

围栏封育下蒿类草地群落的变化及其适应性的研究    张勇娟

麻疯树籽实粕对动物营养价值的初步研究    张春强

用CNCPS评定反刍动物几种常用精料营养价值的研究    吴端钦;张爱忠;姜宁;熊本海;

反刍动物甲烷排放调控的研究进展    杜玮;张杨;张金山;张辛;李红波;闫向民;周振勇;卡德尔;

反刍动物饲料蛋白质瘤胃降解率的测定方法综述    李树聪,王加启,唐文花

反刍动物瘤胃甲烷产生及调控的研究进展    李琳;董国忠;

复合化学处理秸秆对肉牛生产性能的影响    曹玉凤,李英,刘荣昌,刘国艳,李建国,邳瑞云,冯利民

用CNCPS评定反刍动物几种常用粗饲料营养价值的研究    陶春卫;张爱忠;姜宁;熊本海;

利用猪粪液为菌源体外发酵产气法评价牧草纤维品质    程鹏辉;廖新俤;吴银宝;

体外法研究延胡索酸二钠对瘤胃微生物发酵活力及甲烷产量的影响    毛胜勇;王新峰;朱伟云;

绞股蓝皂甙对体外瘤胃微生物甲烷产量及发酵特性的影响    王新峰;毛胜勇;朱伟云;

新型饲料添加剂对稻草对牛瘤胃降解特性影响的研究    易建明,李树聪,江雄生,喻洪波

瘤胃脲酶抑制剂氢醌对反刍动物作用的研究    张永根

影响秸秆营养价值的作物学因素及复合化学处理的效果研究    闫贵龙

秸秆资源评价与利用研究    毕于运

茶皂甙对瘤胃发酵、甲烷产量及毒性机理研究    张婷婷

日粮中添加甲烷抑制剂对绵羊瘤胃中甲烷产量影响的研究    王丽凤

提高双低菜籽皮对反刍动物营养价值的研究    柳英

近红外光谱分析技术在饲料分析中的应用研究    陆月青

用CNCPS评定反刍动物饲料营养价值    李燕鹏

近红外光谱分析技术（NIRS）在反刍动物饲料分析中的应用研究    白扎嘎尔

瘤胃内真菌降解粗纤维的研究进展    张辉

反刍动物瘤胃甲烷的产生及调控研究进展    孙维斌,胡建红

莫能菌素在畜牧生产中的应用    林雪彦,谢幼梅,王中华,李福昌,高秀华

降低反刍动物甲烷排放的研究进展    贺永惠,王清华,李杰

松嫩平原主要草地群落放牧退化演替阶段的划分    杨利民,韩梅,李建东

内蒙古草原植被在持续牧压下退化演替的模式与诊断    刘钟龄,王炜,梁存柱,郝敦元

不同放牧率下冷蒿小禾草草原放牧演替规律与数量分析    汪诗平,李永宏,王艳芬,韩苑鸿

施氮与株丛切割对退化新麦草草地的改良效果    戎郁萍,韩建国,王培,李鸿祥,马春晖

草原放牧系统持续管理试验研究:试验设计及放牧率对草-畜系统影响分析    李永宏,陈佐忠,汪诗平,黄德华

植物表皮蜡中链烷含量测定方法的研究(英文)    张英俊,梅村恭子,秋山典昭,大槻和夫

玉米的不同加工处理对泌乳奶牛瘤胃发酵和小肠消化以及能氮同步代谢影响的研究    齐智利

肉牛甲烷排放与粪便肥料成分含量快速预测方法和模型的研究    樊霞

绒山羊微量元素铜需要量的研究    张微

沙葱和油料籽实对绵羊瘤胃发酵、营养物质消化流通及胴体品质影响的研究    赵国芬

苜蓿生物活性及影响其黄酮和皂苷成分因素的研究    高微微

沙葱、地椒风味活性成分及其对绵羊瘤胃发酵和羊肉风味的影响    卢媛

苜蓿总甙对肉仔鸡胴体品质、血脂及抗氧化性能的影响    张勇

沙葱和油料籽实对绵羊血液生化指标的影响    张宇宏

沙葱和油料籽实对绵羊瘤胃发酵及免疫机能的影响    赵春艳

苜蓿总皂甙提取纯化工艺的研究    王松柏

沙葱和油料籽实对羊肉理化指标及食用品质的影响    赵丽华

紫花苜蓿皂甙含量的变异及其遗传力的研究    刘勇

体外发酵试验中莫能菌素溶剂及其适宜浓度筛选的研究    林雪彦,王中华,谢幼梅,高秀华,李福昌

猪日粮中一些原料纤维品质评价的研究    杨玉芬,卢德勋,许梓荣,汪以真,刘建新,乔建国

在体外模拟瘤胃发酵条件下N-乙酰-DL-蛋氨酸稳定性的研究    武安泉;杨开伦;胡炳义;朱自学;胡建勇;牛朝锋;李文华;

多山梨醇酯对玉米秸秆体外发酵活力的影响    陈勇;张慧玲;姜艳美;杨开伦;贺三刚;潘榕;罗靖;雒秋江;

玉米秸秆不同部位碳水化合物组分体外发酵动态分析    薛红枫;闫贵龙;孟庆翔;

不同玉米秸秆类型碳水化合物组分体外发酵动态分析    薛红枫;任丽萍;孟庆翔;

邻菲咯啉浓度对瘤胃微生物体外发酵的影响    张乃峰,王中华,李兵,高秀华

不同牧草品种对体外发酵产气特性的影响    汤少勋,姜海林,周传社,谭支良

厌氧真菌体外发酵筛选技术的研究    朱伟云,毛胜勇,王全军,姚文,M K Theodorou

β-胡萝卜素对山羊瘤胃微生物体外发酵影响的研究    严宏祥;匡伟;吴敏;王春梅;赵国琦;

山羊瘤胃真菌发酵液对细菌体外发酵的影响    陈洁;毛胜勇;孙云章;周利芬;朱伟云;

水牛常用饲料营养价值的体外发酵参数    韦升菊;杨纯;邹彩霞;杨炳壮;李舒露;覃广胜;李丽莉;梁贤威;

产气法评价纳豆芽孢杆菌对瘤胃液体外发酵的影响    邓露芳;王加启;姜艳美;卜登攀;魏宏阳;周凌云;王金枝;

CH_4产量与奶牛业常用饲草营养参数的相关性研究    刘树军;李向林;何峰;万里强;陈玮玮;伊亚莉;

稻草与多水平苜蓿混合瘤胃体外发酵组合效应的整体研究    张吉鹍;邹庆华;王金芬;熊立根;

研究添加黄花蒿乙醇提取物对奶山羊体外发酵指标和CLA及trans11-C_(18:1)含量的影响    王丽芳;卢德勋;高民;

研究添加黄花蒿乙醇提取物对奶山羊体外发酵指标和CLA及trans11-C18:1含量的影响    王丽芳;卢德勋;高民;

β-胡萝卜素对山羊瘤胃微生物体外发酵的影响    严宏祥;匡伟;吴敏;王春梅;赵国琦;

DGGE和Dilution PCR技术研究大豆黄酮对仔猪食糜体外发酵过程中乳酸杆菌菌群数量和组成的影响    姚文;毛胜勇;朱伟云;

甘露寡糖对断奶仔猪肠道微生物体外发酵及与病原菌共培养的乳酸杆菌选择性生长的影响    杭苏琴;毛胜勇;戴兆来;朱伟云;

有机锌源的化学特性及其对奶牛的生物学活性和作用机理研究    梁建光

延胡索酸及其钠盐对瘤胃发酵特性及瘤胃细菌菌群的影响    毛胜勇

日粮添加纳豆枯草芽孢杆菌对奶牛生产性能、瘤胃发酵及功能微生物的影响    邓露芳

皂甙对瘤胃发酵与甲烷产量及动物生产性能影响的研究    胡伟莲

混合草颗粒制粒技术及饲用价值评价的研究    朝鲁孟其其格

特色资源果胶的提取和物理化学性质表征及微射流降解机理    陈军

沙葱和油料籽实对绵羊瘤胃发酵、营养物质消化流通及胴体品质影响的研究    赵国芬

甘露寡糖对断奶仔猪肠道微生物的影响    杭苏琴

植物油及十八碳不饱和脂肪酸对瘤胃甲烷生成和微生态的影响    张春梅

木聚糖酶和纤维素酶对后备奶牛生长代谢、瘤胃发酵及微生物区系的影响    国春艳

不同饲草的体外发酵甲烷产生量研究    刘树军

硫酸铜和纳米铜对绵羊瘤胃体外发酵的影响    代振威

单宁含量对高寒植物体外发酵参数和产气量的影响    米见对

不同生长期两种牧草瘤胃降解率及体外发酵产气特性的研究    余苗

EAA构成与碳水化合物类型对混合瘤胃微生物体外发酵的影响    管红娟

不同分子量缩合单宁的分离及其对瘤胃体外发酵的影响    张帆

不同添加剂对绵羊瘤胃体外发酵影响的比较研究    杨平平

苜蓿和羊草中添加盐霉素对瘤胃体外发酵的影响    Muhammed Humayoon Samo

不同组合的功能性寡糖对锦江黄牛瘤胃体外发酵的影响    戈婷婷

甜菜碱对瘤胃体外发酵和泌乳中期奶牛产奶性能的影响    田雨