尿素和尿素-硝酸盐处理秸秆对瘤胃氢生成和消耗的影响
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摘要
本试验旨在研究尿素和尿素-硝酸盐处理秸秆对瘤胃发酵模式、氢生成与消耗,甲烷生成的影响。选取自然风干的水稻秸秆、玉米秸秆和小麦秸秆,试验分成三组:对照组,尿素处理组(秸秆风干重量4%)和尿素-硝酸盐处理组(秸秆风干重量3.4%~0.6%)。将尿素和尿素-硝酸铵配制成水溶液并均匀喷洒至秸秆中(含水量40%),于发酵桶中密封氨化,室温10~15℃,28天取出,风干粉碎备用。选用3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,用全自动体外发酵仪(包括恒温培养箱、厌氧瓶、压力传感器、三通电磁阀、气相色谱仪和计算机等)进行模拟瘤胃发酵,测定发酵瓶压力、CH_4和H2含量,按照Wang(2014)的方法计算总气体、CH_4和H_2产量,H_2产量(mmol/L)=2乙酸+丙酸+4丁酸+4异丁酸,H_2消耗量(mmol/L)=2丙酸+2丁酸+2异丁酸+戊酸+异戊酸,H_2净产量(mmol/L)=2(乙酸+丁酸+异丁酸)-(丙酸+戊酸+异戊酸),H_2(mol/100 mol of VFA)=100×H_2净产量(mmol/L)/VFA(mmol/L)。发酵72 h,测定干物质消失率、pH值、VFA等指标。结果表明:1)尿素组和尿素-硝酸盐组改善了干物质消失率。2)尿素-硝酸盐组的总挥发性脂肪酸产量显著低于尿素组(P<0.05),丙酸比例显著高于尿素组(P<0.05),尿素-硝酸盐组的乙酸浓度、乙酸比例、乙丙比都显著低于对照组和尿素组(P<0.05)。3)尿素-硝酸盐组显著降低了CH_4产量(P<0.05),尿素组与对照组之间CH_4产量无显著差异。4)尿素-硝酸盐组H_2消耗量显著低于对照组和尿素组(P<0.05),同时,尿素-硝酸盐组H_2产量显著低于尿素组(P<0.05),与对照组之间无显著差异,对每100 molVFA的净H_2产量进行比较,发现尿素-硝酸盐组显著降低了H_2净产量(P<0.05),即尿素-硝酸盐组的产H_2效率低于对照组和尿素组。结论:秸秆尿素-硝酸盐处理可以使瘤胃发酵模式从乙酸型向丙酸型转变,降低H_2的产量和消耗量,降低VFA产H_2效率。
引文