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题名反刍家畜胃肠道甲烷排放与减排策略
被引量：21
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作者
张秀敏
王荣
马志远
王敏
谭支良
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机构
中国科学院亚热带农业生态研究所
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出处
《农业环境科学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第4期732-742,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(31922080,31561143009)。
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文摘
反刍家畜胃肠道甲烷排放是重要的温室气体排放源,减少反刍家畜胃肠道甲烷排放有助于缓解全球温室效应和提高家畜饲养效率。本论文从中国反刍家畜胃肠道甲烷排放现状、瘤胃甲烷生成机制、甲烷生成的日粮营养影响因子和甲烷减排策略与潜力4个方面系统综述反刍家畜胃肠道甲烷排放的研究进展。目前,中国反刍家畜甲烷总排放量超过10 Tg,占全球胃肠道甲烷排放的比例超过15%。反刍家畜胃肠道甲烷排放主要来自瘤胃和后肠道,其中瘤胃甲烷占胃肠道甲烷生成总量的80%以上。二氧化碳还原路径利用瘤胃内的氢和二氧化碳合成甲烷,是瘤胃内生成甲烷的主要路径。瘤胃内的氢还可被相关微生物利用,合成挥发性脂肪酸和微生物蛋白等代谢产物,进而被机体利用。减少反刍家畜胃肠道甲烷排放的关键在于促进瘤胃内氢的利用,以及阻断瘤胃内的氢被甲烷菌利用合成甲烷。甲烷减排的日粮营养调控策略包括优化日粮组成、改善饲料品质、提高瘤胃流通速率、添加氢池和甲烷抑制剂等。大多数营养调控策略的甲烷减排效果小于40%,最新研制的3-NOP抑制剂的甲烷减排效果最高可达80%。但是,一些减排策略的产业化应用还受添加剂残留、抗生素禁用、食品安全、产品价格和消费者喜好等因素影响。牧场管理和遗传选育也是降低甲烷排放量的重要手段,过去100年来已实现每千克标准乳的甲烷排放量减排效果为57%。未来反刍家畜胃肠道甲烷研究将主要集中在低排放品种的遗传选育、不同营养调控策略间的组合效果、甲烷减排的经济效益和可持续性、家畜生长性能与健康、食品安全、消费者喜好等方面。
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关键词
胃肠道甲烷排放
瘤胃发酵模式
氢
营养调控
甲烷菌
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Keywords
methane emission
rumen fermentation
hydrogen
nutritional regulation
methanogen
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分类号
X511
[环境科学与工程—环境工程]
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题名奶牛胃肠道甲烷排放模型估算精度的评估分析
被引量：9
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作者
谢天宇
王敏
王荣
颜志成
石惠宇
高民
谭支良
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机构
中国科学院亚热带农业生态研究所
内蒙古农业大学动物科学学院
湖南农业大学动物科学技术学院
湖南农业大学园艺园林学院
内蒙古农牧业科学院动物营养与饲料研究所
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出处
《畜牧兽医学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第9期1574-1583,共10页
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基金
国家自然科学基金(31472133)
中国科学院战略性先导专项(XDA05020700)
+1 种基金
国际原子能项目(16315)
现代农业(奶牛)产业技术体系建设专项资金(CARS-37)
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文摘
本研究旨在评估和比较8个常用奶牛胃肠道甲烷排放模型的估算精度,分析影响模型估算精度的原因。在湖南望城白箬铺奶牛场选用28头体况良好的荷斯坦奶牛,测定奶牛胃肠道甲烷排放量、体重、产奶量、采食量和营养日采食量(酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和总能)等。利用预测误差均方(Mean squared prediction error,MSPE)和一致性相关系数(Concordance correlation coefficient,CCC)两种分析方法衡量奶牛胃肠道甲烷排放量估算值与实测值间的差异,进而评估和比较8个模型的估算精度,分析影响8个模型估算精度的原因。结果表明:模型8的估算精度最高,其次模型1、2、3和6的估算精度处中等水平,模型4、5和7的估算精度较差;模型1和2的估算误差主要来自回归斜率偏离,模型3、6和7的估算误差主要来自整体偏差,模型4和5的估算误差来自回归偏离和整体偏差。结果解释:模型1和2的回归斜率偏离主要是由于试验测得的Ym值与模型推荐的默认值相差较多;模型3的整体偏差主要是由于在相同干物质采食量的条件下,模型建立时的奶牛胃肠道甲烷排放水平远高于本试验;模型4和5的回归斜率偏离和整体偏差以及模型6的整体偏差主要是由于模型本身没有考虑到日粮碳水化合物的瘤胃降解率、日粮成分瘤胃的流通速率等因子的影响;模型7的整体偏差主要是由于稻草采食量不能等于实际日粮粗饲料采食量。以产奶量(kg·d-1)和体重(kg)为变量的模型8是本试验估算精度最高的模型。有必要继续开展试验扩充奶牛胃肠道甲烷排放数据,建立更加准确、可靠的甲烷排放模型估算方法。
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关键词
模型
估算精度
胃肠道甲烷排放
奶牛
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Keywords
model
accuracy of prediction
enteric methane emissions
dairy cows
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分类号
S823
[农业科学—畜牧学]
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