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　　活性炭投加飼料中減少氣體排放并提高產(chǎn)量

　　反芻動(dòng)物產(chǎn)生的甲烷是溫室氣體效應(yīng)和全球變暖的已知因素。反芻動(dòng)物甲烷排放量占牛奶生產(chǎn)釋放的溫室氣體的50%以上，在草地喂養(yǎng)情景中，這一比例可以增加到80%左右。在反芻動(dòng)物中，纖維素飼料在瘤胃中通過(guò)微生物發(fā)酵進(jìn)行消化，產(chǎn)生大約80%的甲烷，而其余部分來(lái)自糞便的分解。本期內(nèi)容是研究通過(guò)在飼料中投加粉狀活性炭對(duì)減少奶牛溫室氣體排放和產(chǎn)奶性能的評(píng)估。

　　測(cè)量奶牛擠奶之前中和后的溫室氣體排放

　　溫室氣體測(cè)量(CO2和CH4)每周在奶牛場(chǎng)使用帶有檢測(cè)器的便攜式擴(kuò)散通量計(jì)進(jìn)行(見(jiàn)圖1)。該儀器包含一個(gè)收集室、一個(gè)個(gè)人數(shù)字助理、一個(gè)背包和一個(gè)用于運(yùn)輸和運(yùn)輸?shù)膱?jiān)固容器。儀器的收集室安裝在擠奶區(qū)的通風(fēng)口，覆蓋所有溫室氣體排放區(qū)域。擠奶棚三側(cè)覆蓋，以大限度地減少風(fēng)帶來(lái)的影響，并使用強(qiáng)制通風(fēng)來(lái)確保棚內(nèi)的氣流和環(huán)境一致。擠奶在清晨進(jìn)行，風(fēng)速幾乎沒(méi)有變化，這在間隔時(shí)間的早上5-6點(diǎn)的收集時(shí)間內(nèi)觀察到。

　　圖1：使用帶CO2和CH4檢測(cè)器的通量計(jì)測(cè)量擠奶區(qū)的溫室氣體排放。

　　活性炭對(duì)乳制品產(chǎn)量的影響

　　圖2顯示了0.5%的活性炭對(duì)工作奶牛場(chǎng)的牛奶產(chǎn)量和質(zhì)量的影響。圖2a顯示了在顆粒日糧中添加0.5%活性炭之前和之后的每日產(chǎn)奶量。雖然不顯著(p=0.171)，但這種添加使牛群的日產(chǎn)奶量平均提高了3.43%。圖2b比較了含活性炭和不含活性炭的乳蛋白百分比。補(bǔ)充活性炭顯著增加乳蛋白(p<0.05)2.63%，乳脂顯著增加(p<0.001)平均6.32%，如圖所示圖2b。

　　圖2：(a)活性炭對(duì)每日產(chǎn)奶量(kg)的影響，(b)乳蛋白和脂肪(%)。

　　添加活性炭前后溫室氣體排放量情況

　　甲烷排放：CH4排放量測(cè)量了四個(gè)星期(第一次測(cè)試稱為第一學(xué)期)。CH4排放受所有兩個(gè)因素的影響：活性炭濃度和期限，顯示了兩個(gè)百分比的活性炭濃度對(duì)奶牛場(chǎng)擠奶過(guò)程之前、之中和之后CH4排放的影響。當(dāng)它以0.5%加入飼料時(shí),活性炭濃度有助于將擠奶過(guò)程中的CH4排放量從25.62ppm減少到16.35ppm。

　　二氧化碳：CO2排放在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中，對(duì)兩個(gè)階段的奶牛擠奶前、擠奶過(guò)程中和擠奶后的農(nóng)場(chǎng)CO2排放量進(jìn)行了測(cè)量?；钚蕴可晕⒔档土酥癈O2的量，期間和如圖奶牛擠奶后，活性炭的添加分別為0%和0.5%，，0%和0.5%活性炭時(shí)的CO2排放量分別從434ppm略微增加到441ppm，期擠奶期間的CO2排放量略有增加，從430ppm降至441ppm，而通過(guò)添加0%和0.5%的活性炭，CO2排放量從673ppm略有減少至636ppm。

　　活性炭對(duì)奶牛擠奶產(chǎn)量和溫室氣體排放

　　為了滿足對(duì)牛奶等乳制品不斷增長(zhǎng)的需求，研究了增加牛群產(chǎn)奶量的方法。這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是一個(gè)重要的話題：添加0.5%活性炭是否可以在不影響牛奶數(shù)量和質(zhì)量的情況下減少溫室氣體排放?；钚蕴繉?duì)乳制品的有益影響和減少奶牛場(chǎng)溫室氣體排放的研究，結(jié)果表明，添加0.5%的活性炭不會(huì)顯著影響牛奶產(chǎn)量(3.53%)，盡管它顯著提高了牛奶中的蛋白質(zhì)和脂肪濃度。這些牛奶質(zhì)量的改善可以反映在活性炭改變瘤胃發(fā)酵和生物加氫的效果上。

　　與對(duì)照處理(不含活性炭)相比，當(dāng)奶牛的顆粒日糧中添加0.5%活性炭時(shí)，它們的二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)排放顯著減少。甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)是奶牛等反芻動(dòng)物釋放的兩種主要溫室氣體。CH4被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的重要指標(biāo)，因?yàn)樗c牲畜生產(chǎn)中的飼料轉(zhuǎn)化有關(guān)，其中CH4排放水平越高，能量損失越大。腸溶CH4排放物是由飼料成分的微生物發(fā)酵產(chǎn)生的，其中CH4主要在瘤胃(87%)中產(chǎn)生，在大腸中產(chǎn)生的程度較低(13%)。仍需要進(jìn)一步研究和開(kāi)發(fā)新技術(shù)以更好地了解活性炭對(duì)奶牛場(chǎng)溫室氣體排放的功效，例如提高顆粒中活性炭的含量。

　　活性炭投加飼料中減少氣體排放并提高產(chǎn)量，發(fā)現(xiàn)在飼料中添加粉狀活性炭是減少溫室氣體和CH4排放以及提高奶牛牛奶質(zhì)量和數(shù)量的一種很有前景的方法。測(cè)試了兩種添加水平(0%和0.5%)，將活性炭加入顆粒配合飼料中。當(dāng)顆粒飼料添加活性炭時(shí)，牛群的產(chǎn)奶量平均增加了3.43%?；钚蕴客都雍笕榈鞍罪@著增加。在奶牛擠奶之前和之后，添加活性炭顯著減少了CH4排放。略微減少了CO2的量。在顆粒飼料中加入活性炭是可以稍微解決氣體排放和提供產(chǎn)量品質(zhì)的方法。