反刍动物甲烷减排的营养学措施

反刍动物甲烷减排的营养学措施

摘 要：针对养殖场甲烷气体的排放对生态环境的危害及对动物生产的影响，本文从营养学角度出发，，综述动物营养及饲料科学最新研究进展的基础上，分析了在不影响反刍动物生产性能的前提下，从日粮营养平衡调控技术、饲料类型、日粮精粗比、饲草加工处理及饲料添加剂等营养学措施减少反刍动物甲烷的排放进行阐述，从而降低甲烷对生态环境的危害，提高动物的生产性能。

关键词：甲烷；减排； 营养措施

甲烷是一种高能物质，乙酸、丁酸发酵产生的氢被甲烷产气菌利用合成甲烷，但动物不能利用，通过嗳气排出体外。甲烷的排放必然会导致反刍动物饲料能量的损失，降低动物的生产水平，增加养殖成本。同时，甲烷的排放还会破坏大气臭氧层，使全球气候变暖。反刍动物是甲烷的主要排放源之一，其甲烷产生量占世界甲烷排放总量的15%～25%。因此研究减少反刍动物甲烷排放的机制及寻求减少甲烷排放的方法已成为人们备受关注的焦点。以下就应用营养学措施减少反刍动物甲烷排放进行阐述。

1 日粮营养平衡调控技术

通过日粮营养平衡调控技术，适当添加能量饲料和蛋白质饲料，提高反刍动物饲料利用率，降低瘤胃内养分降解率，抑制瘤胃发酵，提高肠道对养分的吸收。大麦在瘤胃内的发酵速度比玉米快，以大麦为主的精料的甲烷损失率高于以玉米为主的精料[1]。

添加过瘤胃蛋白可以降低甲烷产量。蛋白质在瘤胃中首先被微生物降解为肽和氨基酸，其中多数氨基酸又进一步降解为氨和二氧化碳，最后微生物利用降解的产物合成菌体蛋白。其中，每千克日粮蛋白质在瘤胃内发酵后只生成30～60g可被利用的微生物蛋白，而且还要产生少量甲烷。因此，过瘤胃蛋白越高动物的生产性能越好，而且蛋白质在肠内消化不产生甲烷[2]。

2 饲料类型及日粮精粗比

以粗饲料为主的反刍动物，适当增加日粮中精料比例，可增加瘤胃丙酸产量，降低乙酸/丁酸的比例，提高饲料利用率和动物的生产性能[3]。因为当饲喂给动物粗饲料时，分解纤维素、半纤维素的微生物占优势，因此，纤维素分解菌大量增殖。此时，瘤胃主要进行乙酸发酵，产生大量的氢，瘤胃氢分压升高，刺激甲烷菌大量增殖，导致甲烷排放量增加[4]。饲喂可溶性碳水化合物或淀粉的精料时，瘤胃pH 值降低，抑制了甲烷菌和纤毛虫，并增加了丙酸产量，而丙酸发酵是利用氢，减少了形成甲烷的原料，从而降低甲烷排放量[4]。

此外，不同类型的粗饲料也会影响甲烷的排放量。美国的研究表明，在供给相同饲料的条件下，动物的不同品种、年龄和性别的甲烷排放量相似，反刍动物的甲烷排放量主要受饲料类型、采食水平、温度与食糜外流速度等的影响。

B.LEstemann 等（2002）表明，不同品种、不同年龄的母牛和犊牛每千克代谢体重的甲烷产生量之间没有显著差异，随着年龄的增长，甲烷产生量增加是由于采食量的增加所致[5]。

3 饲草加工处理

饲草的加工处理能够降低甲烷的排出量，主要包括物理加工处理、化学处理、生物处理三个方面。

物理加工处理能够破坏植物的细胞壁，而粗纤维的主要成分就是植物细胞壁。另一方面，粗饲料在瘤胃中滞留时间的长短也决定甲烷的排放量，根据动物食糜动力学原理，粗饲料在瘤胃中滞留时间越短甲烷的排放量越少[6]。因此，物理加工处理使粗纤维的利用率增加，从而提高了饲料的利用率。

经过化学及生物处理的粗饲料能够增加纤维类物质的分解程度，使细胞壁膨胀便于微生物纤维素酶渗入而易于消化，从而有效降低甲烷排放量[7]。

4 饲料添加剂

微生态制剂包括益生素，酵母培养物等能减少甲烷的产生，主要是通过改变瘤胃微生物区系和调整种群的平衡所致。添加酵母培养物能够增加总挥发性脂肪酸及丙酸和乙酸的比例，调控瘤胃pH值，增加纤维水解酶的活性，减少甲烷排出量，稳定瘤胃内环境，提高动物生产性能[8]。

离子载体能与金属离子形成螯合物，运送金属离子通过生物膜。添加离子载体能改变瘤胃发酵产物的生成量，减少甲烷的生成，抑制肽降解和氨基酸脱氨作用，提高瘤胃蛋白质生成量[9]。

植物精油通过改变VFA的产量及蛋白质代谢来调节瘤胃发酵，影响植物精油调节瘤胃发酵的主要因素是日粮类型和pH值，植物精油调节瘤胃发酵的主要作用机制是它能抑制甲烷和氨氮的产生，从而改善瘤胃中的能量利用效率[10]。 5 小结

总之，通过合理的日粮营养平衡调控技术、饲料类型、日粮精粗比、饲草加工处理及添加饲料添加剂等营养学措施能够减少反刍动物甲烷的排放量，提高饲料的能量利用率。21世纪是一个崇尚绿色、注重环保的时代，而甲烷是公认的仅次于二氧化碳的一种温室气体。因此，合理有效地降低甲烷的排放量迫在眉睫。利用营养调控的方法能够从根本上降低污染源，从而实现畜牧业的高效、稳定、持续、健康发展。

参考文献

[1] 刘红等.反刍动物甲烷排放及其对全球变暖的影响[J].山东环境，1997，1：

36～37.

[2] 樊霞等.肉牛甲烷排放影响因素的试验研究[J].农业工程学报，2006，（22）

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[3] 徐爱秋等.反刍动物瘤胃内环境的调控[J].畜牧兽医科技信息.2007,11：

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[4] 王丽凤.日粮中添加甲烷抑制剂对绵羊瘤胃中甲烷产量影响的研究.[M].内

蒙古农业大学硕士学位论文，2004

[5] 娜仁花等.营养因素对反刍动物甲烷排放影响的研究现状[J].内蒙古农业大

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[6] 李建新，高腾云.影响瘤胃甲烷气产量的因素及其控制措施[J].家畜生态，

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[7] 贺永惠等.降低反刍动物甲烷排放的研究进展[J].黄牛杂志，2001，（27）5：

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[8] 单安山等.直接饲喂酵母培养物对奶牛瘤胃发酵的影响[J].动物营养学报

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[9] 秦玉昌等.甲烷抑制剂的研究进展[J].中国奶牛，2004,8：36～38.

[10] 白乌日汗,孙海洲.植物精油在动物营养中的研究进展[J].畜牧与饲料科

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pg2i.html