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不同尿素氮添加水平对汽爆玉米秸秆瘤胃体外发酵的影响【字数:9757】

2024-02-25 11:52编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【目的】通过静态模拟瘤胃体外发酵法,探究不同尿素氮添加水平对汽爆玉米秸秆发酵的影响。【方法】本试验采用2×3双因子试验设计,三个尿素氮梯度(0,20,100mg/100mL)和两种秸秆底物普通秸秆与蒸汽爆破秸秆(以下简称汽爆秸秆),每个处理五个重复,于39℃,于180mL细口瓶中发酵。体外试验用瘤胃液取自三只以上健康的永久性瘤胃瘘管湖羊。发酵中分别在0,3,6,9,12,24,48,72h时间点测产气,发酵完成后,立即降温至0℃,采集样品测定pH值,氨态氮,干物质消化率和挥发性脂肪酸(VFA)指标。【结果】蒸汽爆秸秆在9h内发酵速度比普通秸秆快,9-24h,普通秸秆发酵速度提高,24h两者趋于平行,通过Gompertz模型进行参数模拟显示,汽爆秸秆理论最大产气量A比普通秸秆显著提高,但相同发酵底物添加尿素100mg/100mL显著降低(P < 0.05);汽爆秸秆在0,20mg/100mL尿素添加量的产气速率常数(mL/h)k均不显著(P > 0.05), 但100mg/100mL显著降低(P > 0.05);汽爆秸秆发酵产气延滞时间L(h)显著(P < 0.05)低于普通秸秆,不同剂量亦同;pH值随着尿素的添加而升高,差异显著(P < 0.05);氨态氮浓度随着尿素的添加显著提高(P < 0.05),而相同剂量汽爆秸秆比普通秸秆氨态氮浓度显著降低(P < 0.05);汽爆提高干物质消化率(P < 0.05),但添加尿素氮对干物质消化率影响差异不显著(P > 0.05);不同VFA显著性不同,乙丙比差异均不显著(P > 0.05),汽爆秸秆总挥发性脂肪酸显著高于普通秸秆(P < 0.05)。【结论】汽爆秸秆可有效的提高秸秆的体外消化率、总VFA和前期的发酵速度,降低氨态氮浓度,在20mg/100mL剂量的尿素氮时,秸秆的利用率最高。
目录
摘要 1
关键词 1
Abstract 1
keywords 1
引言: 2
1.材料与方法 2
1.1 试验材料 2
1.1.1试验动物 2
1.1.2 器材和仪器 3
1.1.3 试剂 3
1.2 试验设计 4
1.3 秸秆处理 4
1. *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072
4 瘤胃液接种与体外发酵 4
1.5 产气动态模型的建立与分析 4
1.6 氨态氮测定 5
1.7 挥发性脂肪酸测定 5
1.8 干物质消化率 5
1.9 pH测定 5
1.10 数据统计与分析 5
2.结果与分析 6
2.1 瘤胃体外发酵产气动态模型 6
2.2 对瘤胃液氨态氮含量、瘤胃液 pH的稳定性影响 7
2.3 对挥发性脂肪酸的影响 8
2.4 干物质消化率的影响 8
3.讨论 9
3.1 对瘤胃体外发酵产气动态模型影响 9
3.2 对pH与氨态氮的影响 9
3.3 对挥发性脂肪酸的影响 9
3.4 对干物质消化率的影响 10
4.结论 10
5.致谢 10
不同尿素氮添加水平对汽爆玉米秸秆瘤胃体外发酵的影响
引言
引言
我国每年可生产秸秆7亿多吨,其中水稻、玉米、小麦,三大作物秸杆占全国秸秆总产量的61%,约占全世界秸秆总量的20%,然而中国的秸秆利用率低,大量的秸秆用于还田[1, 2]。然而研究表明未腐熟的秸秆还田带来的土壤负氧问题和土传病虫害问题,每年给植保工作和土壤生态增加巨大压力[3, 4],秸秆饲料化是个很好的选择。中国是个粮食缺口相当大的国家,2018年进口大豆9553万吨[5],主要为畜牧生产服务。现阶段,中国人口众多,对高质量蛋白需求增大,人畜争粮,国家的粮食堪忧,美国擅自发起的贸易战,中国当下认识到饲料原料的软肋[6]。饲料化是解决人畜争粮问题的有效选择途径。 汽爆技术起源于1980后的美国木材产业,简称汽爆[7]。其基本原理是秸秆经过被高温高压饱和蒸汽作用,在一定的压强和温度下维持一定时间,然后迅速减压,巨大的剪切力使纤维间氢键断裂,细胞壁结构破坏,木质素部分破裂重新排列,暴露出纤维素[8]。经过汽爆后的秸秆,对于粗饲料的标准来说,不仅在宏观上表现出柔软优良的特性,在微观上,也极大的提高了秸秆的比表面积,比表面积的增大,促进肠道微生物和酶附着在反应物上,增大反应面积,提高反应速率[9]。天然的蛋白质,特别是在秸秆这种低营养粗饲料中的含量不高[10],前人的研究表明,可通过提供一定量的非蛋白氮,例如尿素等,来满足反刍动物瘤胃微生物的消化代谢[11]。汽爆被认识是21世纪解决秸秆饲料化的潜在技术之一,其相关技术的完善,在动物试验上的应用效果,以及相关代谢机理,需要进一步探究。本试验旨在通过静态模拟瘤胃体外发酵法,探究不同尿素氮添加水平对汽爆玉米秸秆发酵的影响,为添加尿素氮在汽爆秸秆进行饲料化上的应用提供理论依据。
1.材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1试验动物
选取三只健康成年湖羊,经过合格免疫,符合《试验动物管理条例》20170301要求,通过手术,使湖羊成为健康的永久瘤胃瘘管湖羊,按照营养需要设定配方如表1,每天早上8点和17点定时定量,各喂一次,所有羊只满足自由饮水。
表1.湖羊饲料配方
Table 1. Feed formula of Hu sheep
原料material
干物质含量DM(g/kg)
紫花苜蓿(一级进口紫花苜蓿,CP大于22%)
250
小麦秸秆(<15%含水量)
200
玉米粒(<14%含水量)
420
豆粕(蛋白大于46%)
40
麸皮
40
小苏打
10

10
预混料(诸城市天丰牧业有限公司)
30
1.1.2 器材和仪器
瘤胃液收集器,脱脂纱布,细口发酵瓶与密封胶盖,离心管等常用玻璃器材由大学消化道微生物试验室提供。部分电子检测仪器生产产家如下表2:
产品
生产公司
高效气相色谱仪
Agilent technologies 789OB GCsystem
930A型荧光分光光度计
MAPADA 美普达仪器有限公司
PB21pH计
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
秸秆粉碎机
永康市铂欧五金制品有限公司
天平
赛多利斯科学仪器(北京)有限公司
水浴锅
上海精宏试验设备有限公司 DK8B HB04075
恒温培养箱
BINDER

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