中国科学院战略性先导科技专项(XDA05020700) 作品数:8 被引量:79 H指数:6 相关作者: 谭支良 王敏 邓近平 王荣 颜志成 更多>> 相关机构: 中国科学院亚热带农业生态研究所 湖南农业大学 中国科学院大学 更多>> 发文基金: 中国科学院战略性先导科技专项 国家自然科学基金 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 医药卫生 环境科学与工程 更多>>
基于IPCC Tier 1层级的中国反刍家畜胃肠道甲烷排放格局变化分析 被引量:8 2015年 依据政府间气候变化委员会(IPCC)2006年公布的反刍家畜胃肠道CH4排放系数(奶牛61 kg CH4头-1a-1,肉役牛47 kg CH4头-1a-1,绵羊和山羊均为5 kg CH4头-1a-1)和IPCC Tier 1计算方法,结合《中国统计年鉴》和《中国畜牧业统计年鉴》,估算了中国以及各个省份1990—2010年CH4的排放总量,绘制出中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局及历史变化图。研究结果表明:11990—2010年期间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放量(5.90—7.65 Tg)总体呈现先上升(1995年最高)后下降的趋势,其中肉役牛(主要是黄牛和水牛)胃肠道CH4排放量(>4.33 Tg)及其所占比例(>65%)最大。奶牛胃肠道CH4排放量及其比例呈现逐年增加的趋势,2006年(0.83 Tg,12.7%)超过山羊和绵羊胃肠道CH4排放量及其比例,成为中国反刍家畜胃肠道CH4排放第二大源。但是,奶牛单位产奶量所排放的CH4量逐年降低,表明中国奶牛饲养技术与生产性能不断提高。2中国反刍家畜胃肠道CH4排放格局呈现区域集中特点,主要集中在中西部和北部的各个省份,其中四川、内蒙古、新疆、河南、西藏、山东、河北、黑龙江、云南和甘肃等10个省份的排放量占中国排放总量的50%以上。总之,1990—2010年间,中国反刍家畜胃肠道CH4排放总量为(6.77±0.46)Tg(肉役牛为主要排放源),随时间推移呈现先上升后下降的趋势;中国反刍家畜胃肠道CH4排放的格局呈区域集中分布,中西部和北部的各个省份占60%以上。 王荣 邓近平 王敏 王玉诗 张玉茹 颜志成 谭支良关键词:反刍家畜 IPCC 甲烷排放 肉牛瘤胃甲烷排放模型估算精度的评估分析 甲烷(CH)是仅次于二氧化碳(CO)的全球第二大温室气体,其增温潜能是CO的23倍。反刍动物甲烷排放的估算以及估算模型的精度分析是当前国际研究的热点课题。本研究旨在评估6个常用的肉牛瘤胃甲烷排放估算模型的预测精度,分析影... 毛宏祥 王敏 高凤仙 张秀敏 龙栋磊 王荣 谭支良关键词:甲烷 肉牛 文献传递 硝酸钠对奶牛瘤胃氢气、发酵模式和甲烷排放量的影响 反刍动物甲烷减排是反刍家畜营养的重要研究课题,日粮添加硝酸盐是减少瘤胃甲烷排放的一种有效方式。瘤胃内硝酸钠降解生成氨气的过程需要消耗氢而该生物化学过程所需自由能明显低于甲烷生成,因此硝酸钠可与甲烷菌竞争氢而阻断甲烷生成,... 王荣 王敏 邓近平 龙栋磊 张秀敏 毛宏祥 谭支良关键词:硝酸钠 甲烷 氢气 瘤胃发酵 奶牛 文献传递 基于挥发性脂肪酸化学计量模型体外预测山羊瘤胃甲烷产量的精度 被引量:6 2014年 利用挥发性脂肪酸(VFA)的化学计量模型[CH4=0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val,模型1,式中,CH4、Ace、Pro、But和Val分别表示甲烷、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸的产量]预测瘤胃甲烷产量的精度.选用常见的10种化学成分差异显著的饲料原料(包括4种精饲料和6种粗饲料)进行体外模拟反刍家畜瘤胃发酵试验,测定发酵72 h后的VFA组成和CH4产量.利用模型精度分析方法比较CH4产量预测值与实测值间的差异.结果表明:模型1估算的CH4生成量普遍高于实测值,其偏差、斜率和随机误差分别为62.6%、11.7%和25.7%,固定误差>70%.考虑到VFA代谢生成氢的80%用于合成CH4,VFA化学计量模型表达为模型2[CH4=0.8(0.5Ace-0.25Pro+0.5But-0.25Val)].与模型1相比(均方预测误差=0.60),模型2的预测精度大大提升(均方预测误差=0.18),模型2的偏差、斜率和随机误差分别为2.1%、5.7%和92.3%,固定误差<10%.模型1认为VFA生成过程所产生的氢全部被甲烷菌用于合成CH4,没有考虑氢代谢的其他途径,这是导致预测值大于实测值的一个重要原因. 王荣 杨玲媛 王敏 邓近平 颜志成 汤少勋 周传社 谭支良关键词:体外发酵 碳水化合物 硝酸钠和2-溴乙烷磺酸钠对山羊体外瘤胃发酵甲烷、氢气和挥发性脂肪酸生成的影响 被引量:9 2015年 本试验从瘤胃氢代谢生物化学过程的角度出发,研究硝酸钠和2-溴乙烷磺酸钠(BES)对瘤胃甲烷生成的抑制机制。选用2只装有永久性瘤胃瘘管的成年湘东黑山羊作为瘤胃液供体,设对照组、硝酸钠组(添加剂量分别为0.10、0.20和0.40 mg/m L)和BES组(添加剂量分别为0.63、1.26和2.52 mg/L),采用全自动体外模拟瘤胃发酵设备,进行24 h体外瘤胃发酵试验,测定产气量、氢气和甲烷的产量和含量、挥发性脂肪酸产量及组成。结果表明:与对照组相比,添加硝酸钠和BES后,甲烷产量显著降低(P<0.05),并且随添加剂量增加,呈现线性下降的变化趋势(P<0.05)。低剂量硝酸钠(≤0.20 mg/m L)对产气量、起始底物降解速率、乙酸、丙酸产量和乙丙比无显著影响(P>0.05);高剂量硝酸钠(0.40 mg/m L)显著提高了氢气产量及含量,显著降低了产气量、甲烷产量及含量、起始底物降解速率和总挥发性脂肪酸产量(P<0.05);添加BES对产气量、起始底物降解速率和总挥发性脂肪酸产量没有显著影响(P>0.05),但显著增加了氢气产量及含量(P<0.05),显著降低了乙丙比(P<0.05),发酵类型向丙酸型转变。由此可见,硝酸钠减少甲烷生成依靠其氢池和瘤胃微生物毒性作用,而BES减少甲烷生成依靠抑制甲烷产生,对气体生成和饲料的降解影响很小。 王荣 谭利伟 王敏 邓近平 颜志成 王玉诗 谭支良关键词:体外瘤胃发酵 发酵类型 甲烷减排 硝酸盐还原菌 大黄和大黄素对体外瘤胃发酵甲烷、氢气和挥发性脂肪酸生成的影响 被引量:8 2015年 本试验研究不同添加量的大黄和大黄素对体外瘤胃发酵甲烷、氢气和挥发性脂肪酸生成的影响。选用3只装有永久性瘤胃瘘管的成年浏阳黑山羊作为瘤胃液供体,设对照组(A,没有任何处理)、大黄组(B1、B2、B3和B4组,添加量分别为0.5、1.0、2.0和2.5 mg/mL)和大黄素组(C1、C2和C3组,添加量分别为0.06、0.12和0.24 mg/mL),进行24 h体外模拟瘤胃发酵试验。结果表明:1)随着添加量的增加,大黄组产气量、起始底物降解速率均呈先升高后降低的二次曲线变化趋势(P<0.05),大黄素组均呈线性下降的变化趋势(P<0.05);2)与对照组相比,添加大黄(≥1.0 mg/mL)和大黄素显著降低了甲烷产量,并随其添加量的增加呈线性下降的变化趋势(P<0.05);3)与对照组相比,添加大黄(≥2.0 mg/mL)和大黄素(≥0.24 mg/mL)后,氢气含量(发酵瓶顶部空间)及产量显著增加(P<0.05),并随其添加量的增加呈线性上升的变化趋势(P<0.05);4)与对照组相比,添加大黄(≥1.0 mg/mL)和大黄素显著降低了乙丙比,并随其添加量的增加呈线性下降的变化趋势(P<0.05)。结果提示,适当添加大黄(≤1.0 mg/mL)没有改变起始底物降解速率,可能不会影响反刍家畜对饲料的降解、消化和利用;而大黄素会显著降低起始底物降解速率,影响反刍家畜对饲料饲草的降解、消化和利用。添加大黄(≥1.0 mg/mL)和大黄素,可以降低甲烷的生成,增加氢气产量,并且改变瘤胃的发酵模式,使其向丙酸发酵型转变。 王荣 颜志成 王玉诗 谢天宇 王敏 邓近平 谭支良关键词:体外发酵 甲烷减排 蒽醌类 大黄和大黄素对瘤胃还原当量生成的影响 反刍家畜瘤胃内碳水化合物和氨基酸的降解生成挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids)伴随着还原当量(educing equivalents)的产生。瘤胃内还原当量包括NADP-H、FADH2、NADH等,而... 王荣 王敏 邓近平 颜志成 谢天宇 杨玲媛 谭支良关键词:甲烷减排 文献传递 山羊羔羊回肠细菌群落定植与消化功能的发育性变化 被引量:5 2016年 本试验旨在研究山羊羔羊回肠细菌群落定植与消化功能的发育性变化。选用44只湘东黑山羊羔羊,随机选择4只在1、7、14日龄(非反刍阶段),28、42(过渡阶段)和56、70日龄(反刍阶段)屠宰取样。采集回肠食糜测定乙酸含量,淀粉酶、纤维素酶和木聚糖酶活性,总细菌数量和部分功能性细菌(普雷氏菌属、甲烷菌、纤维降解菌和淀粉降解菌)占总细菌百分比。结果表明:14日龄开始在回肠食糜中检出乙酸,日龄增长显著提高了其含量(P〈0.05),56~70日龄增长最快;日龄增长显著或极显著提高了纤维素酶和木聚糖酶活性(P〈0.05或P〈0.01);日龄增长极显著提高了总细菌数量和甲烷菌(最早检出在7日龄)、普雷氏杆菌和栖瘤胃普雷氏菌占总细菌百分比(P〈0.01);纤维降解菌(琥珀酸丝状杆菌和黄色瘤胃球菌)和淀粉降解菌(嗜淀粉瘤胃杆菌)均在28日龄开始检出。综合得出,山羊羔羊回肠纤维降解消化能力是在28日龄建立之后逐渐完善的,7日龄即可检出大量甲烷菌定植,之后逐渐趋于稳定。 李小鹏 焦金真 颜琼娴 谭支良关键词:细菌定植 回肠 体外添加不同水平的亚麻籽油对气体产量、瘤胃发酵及脂肪酸组分的影响 被引量:12 2014年 利用瘤胃体外产气法研究在羊草底物条件下添加不同水平的亚麻籽油(LSO)对气体产量、瘤胃发酵和脂肪酸组分的影响。LSO添加水平分别为底物干物质的5%和10%,体外培养持续48 h。在12、24和48 h时测量总气体产量、甲烷及氢气产量,培养结束后测定发酵指标和发酵液中脂肪酸成分。结果表明,LSO显著降低了产气量和甲烷产量,提高了氢气产量;添加LSO显著提高了总挥发性脂肪酸含量、丙酸和丁酸的比例,还显著降低了发酵液pH和氨氮浓度;同时,添加LSO提高了发酵液中对人体健康有益的共轭亚油酸以及其他不饱和脂肪酸的比例。这些结果表明,富含十八碳不饱和脂肪酸的LSO可以在粗饲料条件下抑制甲烷生成,改善瘤胃发酵,增加了多不饱和脂肪酸的含量,而且抑制甲烷生成及改善瘤胃发酵的效果与添加剂量有关。 吴端钦 贺志雄 汤少勋 谭支良关键词:甲烷 瘤胃发酵 脂肪酸 体外 不同来源吸附载体大豆糖蜜对奶牛瘤胃内环境的影响 被引量:8 2016年 为考察不同来源吸附载体大豆糖蜜对奶牛瘤胃内环境的影响,采用3×3拉丁方试验设计,选用3头年龄相同(3胎次)、体重相近[(500±50)kg]且安装永久性瘤胃瘘管的中国荷斯坦奶牛为试验动物,分别饲喂基础日粮、豆皮糖蜜和麸皮糖蜜日粮。结果表明,豆皮糖蜜组和麸皮糖蜜组瘤胃pH均极显著高于对照组(P<0.01),而豆皮糖蜜组和麸皮糖蜜组之间瘤胃pH没有显著差异(P>0.05);麸皮糖蜜组瘤胃NH_3-N浓度显著低于对照组(P<0.05),但与豆皮糖蜜组没有显著差异(P>0.05);各处理间奶牛瘤胃各单个挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA,包括乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸)浓度、总VFA浓度和乙丙比均没有显著差异(P>0.05);但与对照组相比,豆皮糖蜜组瘤胃总VFA浓度有降低趋势;而麸皮糖蜜组瘤胃总VFA浓度有提高趋势。结果显示,在奶牛饲料中可用豆皮糖蜜替代15%玉米以及用麸皮糖蜜替代6%玉米和10%麸皮,均具有调控瘤胃稳衡的作用,且麸皮糖蜜替代效果优于豆皮糖蜜。 韩奇鹏 张佩华 罗玲 揭红东 周传社 陈亮 孔志伟关键词:大豆糖蜜 瘤胃内环境 奶牛