日粮不同NDF/NFC水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征和甲烷排放的影响

本试验研究了日粮中不同中性洗涤纤维/非纤维性碳水化合物（NDF/NFC）水平对周岁后荷斯坦奶牛生产性能、营养物质消化率、瘤胃发酵特征及甲烷产量的影响，并在此基础上建立了甲烷排放预测模型，旨在获得我国生产模型下的甲烷排放规律和甲烷转化因子，为提高奶牛能量利用效率、建立国家或区域性温室气体排放清单和探索减排策略提供科学依据和支撑。将45头体况良好，平均为15月龄的荷斯坦后备奶牛随机分为3组，每组15头牛：低日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.60）、中日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.75）和高日粮NDF/NFC组（NDF/NFC=0.90），试验期为70 d，包括14 d的预饲期和56 d的正试期。结果表明：1）提高日粮NDF/NFC水平显著降低了奶牛的干物质采食量、有机物采食量、平均日增重、干物质和粗蛋白的表观消化率（P<0.05）；2）提高日粮NDF/NFC水平显著增加了瘤胃内总挥发性脂肪酸产量、乙酸的相对含量和乙酸/丙酸比例（P<0.05），显著降低了丙酸的相对含量（P<0.05）；3）随着日粮NDF/NFC水平的提高，瘤胃甲烷和甲烷能产量、甲烷/代谢体重、甲烷/干物质采食量、甲烷/有机物采食量、甲烷/中性洗涤纤维采食量显著提高（P<0.05）。甲烷转化因子也随着日粮NDF/NFC水平的增加而显著提高（P<0.05）；4）基于体重、采食量、营养物质含量和NDF/NFC分别建立了甲烷预测模型，其中基于干物质采食量和中性洗涤纤维采食量建立的预测模型的决定系数最高（R²=0.77）。因此，提高日粮中NDF/NFC水平可显著降低周岁后荷斯坦奶牛的生产性能、营养物质消化率和瘤胃内丙酸的相对含量，可显著提高瘤胃甲烷产量和甲烷转化因子。     

不同月份紫穗槐对延边黄牛瘤胃发酵及甲烷产量的影响

试验以长白山地区6、7、8月及9月月初的紫穗槐作为试验样品,选取3头体况良好且相近、装有永久性瘤胃瘘管的延边黄牛为试验动物,通过对延边黄牛瘤胃体外发酵指标——pH值、氨态氮(NH_3-N)含量、总产气量、总甲烷产量、挥发性脂肪酸(VFA)含量的检测,探讨不同月份紫穗槐作为可直接饲喂的新型饲料资源对延边黄牛瘤胃发酵及甲烷产量的影响。结果表明:4个月份的紫穗槐在体外发酵过程中pH值均在正常范围内变化,且随着发酵时间的椎移呈下降趋势。发酵72 h后,7月紫穗槐体外瘤胃液中NH_3-N浓度、总产气量及产甲烷量显著低于8、9月份且显著高于6月份(P<0.05);6、7月紫穗槐组的乙酸、丙酸摩尔比显著高于8、9月紫穗槐组(P<0.05)。鉴于紫穗槐的收割时期对牧草收割量及对延边黄牛适口性的影响,综上所述,紫穗槐在7月收割时可使其发挥较高的利用价值,相比于其他月份可适当提高VFA浓度、丙酸浓度以及NH_3-N浓度,优化瘤胃发酵环境,并有效降低甲烷的排放,同时减少能量损失,进而增加饲料的利用率。     

人粪与不同废弃物混合厌氧发酵的效果

采用中温批式发酵方式,研究人粪分别与稻秸、尾菜、牛粪按1∶1、2∶1、3∶1的干物质质量比混合发酵的产沼气效果和无害化处理效果。结果表明,纯人粪发酵40 d的产气率仅140.64 mL·g ^-1(以总固体计),而通过添加其他有机废弃物进行混合发酵能较好地提高其产气效率,且对产气效率的提升效果表现为稻秸＞牛粪≈尾菜。纯人粪经37 ℃发酵40 d后对粪大肠菌群和蛔虫卵的杀灭率分别达98.18%和100%,混合发酵有利于进一步提高其无害化处理效果,但发酵结束后的粪大肠菌群数值接近于NY/T 2596—2014《沼肥》限值要求,故后续需强化人粪无害化的热处理关键参数研究。     

体外法研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响

本试验旨在研究硝酸钠调控水牛瘤胃甲烷生成对脂肪酸生物氢化途径的影响。选取3头体重约为（650±50）kg、安装永久性瘤胃瘘管的水牛作为瘤胃液供体动物，通过体外批次培养，设计发酵底物的精粗比为40：60，试验设4个组，每组5个重复，每组各添加0.25 mg/mL的α-亚麻酸，硝酸钠添加水平分别为0（对照）、1、2、3 mg/mL。分别培养3、6、9、12、24 h时测定产气量和甲烷产量，在培养24 h结束后测定体外发酵参数和脂肪酸含量。结果表明：①添加硝酸钠显著降低了瘤胃培养液24 h的总产气量、甲烷（CH₄）含量和甲烷/总产气量的比例（P<0.05），添加1、2和3 mg/mL硝酸钠后瘤胃液甲烷含量分别降低了89.62%、91.20%、91.75%。②添加硝酸钠组瘤胃培养液的pH和氨态氮（NH₃-N）含量显著高于对照组（P<0.05），添加1 mg/mL硝酸钠组微生物蛋白（MCP）含量也显著高于对照组（P<0.05），其他组别差异不显著（P>0.05）；添加硝酸钠组瘤胃液乙酸浓度差异不显著（P>0.05），但丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸浓度显著低于对照组（P<0.05），乙酸/丙酸显著高于对照组（P<0.05），添加3 mg/mL硝酸钠组瘤胃液总挥发性脂肪酸（TVFA）含量显著低于对照组（P<0.05）。③添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：2 cis-9，trans-11、C18：2 trans-10，cis-12、C20：1、不饱和脂肪酸（UFA）含量及UFA/SFA显著高于其他组（P<0.05）；添加硝酸钠组瘤胃液C18：2n6c、C18：1n9t、C20：5n3（EPA）和C22：6n3（DHA）的含量均高于对照组，且1 mg/mL硝酸钠组含量最高，但差异不显著（P>0.05）；添加1 mg/mL硝酸钠组瘤胃液C18：3n3、C18：2n6c和C18：1n9c含量均高于对照组，差异不显著（P>0.05）。由此可见，体外添加硝酸钠显著降低了瘤胃液总产气量和甲烷含量，pH和NH₃-N含量显著升高，TVFA含量降低，通过显著减少丙酸含量而升高乙酸/丙酸；添加1 mg/mL硝酸钠可显著提高瘤胃液共轭亚油酸（CLA）和UFA含量，且在抑制甲烷产生的同时能够降低不饱和脂肪酸的生物氢化程度。     

改造气相色谱仪测定固定污染源排气中非甲烷总烃(NMHC)的含量

加强固定污染源中NMHC监测有益于人体健康、环境安全与生态平衡,使用气相色谱法配双柱双氢火焰离子检测NMHC含量效果较好。本次根据HJ/T38-1999《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》标准改造气象色谱仪,测试结果规定改造仪器合格,适用于固定污染源有组织排放和无组织排放的非甲烷总烃(NMHC)的检测,可投入使用。NMHC的检出量为4×10-2ng,当色谱进样量为1.0 mL时,方法的检出浓度为0.278 2 mg/m3,方法的定量测定浓度范围0.12~32 mg/m3。     

瘤胃中添加剂的甲烷减排作用及甲烷厌氧氧化北大核心CSCD

反刍动物每年排放甲烷(CH_(4))约1亿t,是全球变暖的重点关注对象。在瘤胃发酵过程中产生CH_(4)会造成2%~12%的能量损失。目前,有多种饲料添加剂能从不同角度降低CH_(4)排放量,但都存在一定缺陷;而甲烷厌氧氧化作为自然环境中重要的甲烷汇亦有可能在瘤胃中存在。本文综述了不同饲料添加剂对CH_(4)减排的作用以及甲烷厌氧氧化在瘤胃中存在的可能性,以期为反刍动物CH4减排提供新思路。     

体外法研究生石膏对瘤胃发酵、甲烷生成及微生态的影响

通过体外产气法研究了生石膏对瘤胃发酵、甲烷生成及微生态的影响。按单因子试验设计,在底物中分别按其干物质的0(对照组)、1.25%(低水平组)、2.5%(高水平组)添加生石膏,每个组设4个重复,进行24h体外发酵培养。结果显示,随生石膏添加水平升高,乙酸与总挥发性脂肪酸浓度、乙酸与丙酸的浓度比、12和24h产气量、氢的生成量及甲烷菌数量显著(P0.05)或极显著(P0.01)降低,而丙酸占总挥发性脂肪酸的比例与原虫数量极显著(P0.01)升高;生石膏添加会显著(P0.05)或显著(P0.01)降低12和24h甲烷产量,而高水平添加会显著(P0.05)降低丙酸浓度与乙酸占总挥发性脂肪酸的比例。结果表明,生石膏可通过减少氢的供应量和抑制甲烷菌生长而降低体外甲烷产量,同时会促进原虫增殖,致使2种添加水平的相对甲烷抑制潜势没有显著(P0.05)差异。     

寒温带森林沼泽湿地近地表CH4浓度变化特征研究

甲烷(CH_4)是重要的增温气体,在气候变化敏感的寒温带森林地区,土壤CH_4排放量的估算和排放机制存在很大的不确定性。本文以研究寒温带森林沼泽湿地CH_4浓度变化特征为主要目的进行研究。采用LGR快速甲烷分析仪(FMA)定位连续测定大兴安岭天然林沼泽湿地近地表CH_4浓度及其水汽浓度,分析了森林沼泽湿地CH_4浓度的变化特征及其与水汽浓度的关系。结果表明:测定期内,寒温带森林沼泽湿地近地表CH_4浓度日变化规律呈现明显的单峰日变化特征,日峰值出现时间12∶00左右;CH_4浓度月变化规律呈现先减少后增大再下降的趋势。水汽浓度日变化规律呈双峰的变化特征,峰值呈现时间段分别为6∶00-12∶00之间、16∶00-19∶00之间。水汽浓度的月变化规律,呈现先增大后减少的趋势。沼泽湿地CH_4浓度随着大气的水汽浓度升高而降低,呈现负相关关系,相关关系为:y=-0.00001x+2.0258(R~2=0.7257,P0.05)。     

低碳稻作是低碳农业的重中之重

近日,以＂低碳农业关键技术及发展前景＂为主题的东方科技论坛在上海召开,中科院生态环境研究中心曲久辉院士、中科院南京土壤研究所朱兆亮院士等人参加了论坛并针对如何在低碳农业中减排温室气体及消减面源污染等方面提出了解决方案。据统计,我国农业源温室气体排放约占总排放量的10.97%,是我国继能源后的第二大温室气体贡献源。