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畜牧业中的甲烷排放及其减排调控技术 总被引：6，自引：1，他引：5
畜禽养殖规模的扩大使家畜胃肠道和粪尿的甲烷排放增加, 加剧了温室效应.本文通过分析中国畜牧业的现状、发展趋势及其对甲烷排放的影响以及甲烷的生成过程、产甲烷菌的结构特征和多样性, 提出减少胃肠道和粪尿甲烷排放的3种有效途径:一是改善日粮品质和结构以及培育高生产性能品种, 从而提高畜群生产力, 减少单位畜产品甲烷产量;二是通过调控瘤胃微生物区系, 抑制产甲烷菌的生长, 阻断甲烷生成途径, 降低个体甲烷产量;三是提出处理家畜粪尿的能源环保型和生态环保型管理模式, 以实现资源的充分利用, 减少甲烷排放. 相似文献
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家畜采食饲料在胃肠道发酵及其排泄粪便在处理贮存过程中会产生甲烷,目前每年的排放量超过全球甲烷排放总量的1／4。甲烷是主要的温室气体,会破坏大气臭氧层。减少家畜肠道和粪便的甲烷产量对提高饲料能量利用率和改善环境具有重要意义。该文在对目前反刍动物甲烷排放影响因素、肠道甲烷排放量和粪便甲烷排放量测定方法等方面的研究现状进行分析的基础上,就如何减少家畜肠道和粪便的甲烷产量提出了自己的看法。 相似文献
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家畜采食饲料在胃肠道发酵及其排泄粪便在处理贮存过程中会产生甲烷，目前每年的排放量超过全球甲烷排放总量的1／4。甲烷是主要的温室气体，会破坏大气臭氧层。减少家畜肠道和粪便的甲烷产量对提高饲料能量利用率和改善环境具有重要意义。该文在对目前反刍动物甲烷排放影响因素、肠道甲烷排放量和粪便甲烷排放量测定方法等方面的研究现状进行分析的基础上，就如何减少家畜肠道和粪便的甲烷产量提出了自己的看法。 相似文献
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为了准确揭示奶牛场的甲烷排放特征,在我国首次采用国际上最新的反演式气体扩散技术与开路式激光仪相结合的研究方法,分别于2009年冬季和2010年春季测定了保定市某奶牛养殖基地甲烷的排放特征,测定期间养殖基地的动物总量平均为1200头。结果表明,奶牛养殖场尺度的甲烷排放在冬季和春季均呈现出规律性的日排放特征,即养殖场甲烷日排放高峰出现在0500、1130和1630,排放高峰的出现时间与上料时间基本吻合;冬季和春季试验期间该养殖场的反刍和粪尿甲烷总排放量分别为0.31t.d-1和0.36t.d-1,养殖基地内整个牛群平均每头牛的反刍和粪尿甲烷日排放总量分别为0.26kg.d-1和0.30kg.d-1,春季的甲烷日排放量比冬季约高16.7,初步揭示了奶牛场尺度甲烷排放的季节性差异。 相似文献
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氨气是形成雾霾前体物的关键物质,而家畜养殖圈舍是氨气的重要排放源。本文选择圈舍环节新鲜猪粪和牛粪作为试验样品,利用动态箱-硼酸吸收法,研究了不同类型酸和不同剂量酸的表层酸化对圈舍粪尿氨排放的影响,探讨圈舍氨减排的方法。研究发现：按0.31 mL·cm-2的喷施量在猪粪表层喷施0.012 mol·L-1和0.006 mol·L-1乳酸,24 h氨累积排放量可分别减少43%（P<0.05）和32%（P=0.07）;喷施0.017 mol·L-1和0.009 mol·L-1磷酸后,氨排放可分别减少74%（P<0.01）和61%（P<0.05）;粪尿表面喷洒0.017 mol·L-1磷酸72 h后仍可减少氨排放64%（P<0.01）。另外,用同样方法对牛粪酸化可降低氨排放80%左右,且在不添加新粪的情况下,粪尿表层酸化间隔对24 h内氨减排效率无显著影响。同时,粪尿表面酸化仅改变粪尿表层pH,对粪尿整体pH无显著影响。综上所述：圈舍粪尿表面酸化可以大幅度降低氨气挥发,其减排效果与酸的种类、浓度及粪尿类型有关,是一种实现圈舍氨减排且经济可行的方法,此研究也可为家畜养殖业圈舍酸化氨减排技术提供科学数据支撑。 相似文献
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Hvsusiba2是调控大麦淀粉合成和光合产物分配的转录因子。前期研究我们将Hvsusiba2导入粳稻(Oryza sativa L.subsp.japonica),Hvsusiba2粳稻稻田甲烷排放显著下降,胚乳淀粉含量显著提高。为进一步明确Hvsusiba2对稻田甲烷排放的影响,本研究我们将Hvsusiba2导入籼稻(O.sativa L.subsp.indica),研究异源表达Hvsusiba2籼稻全生育期甲烷排放和稻田主要甲烷菌及甲烷氧化菌变化。采用静态箱法测定Hvsusiba2水稻稻田甲烷排放通量,结果显示Hvsusiba2稻田全生育期的大部分时段甲烷排放量显著(P0.05)或极显著(P0.01)低于对照株系。Hvsusiba2水稻甲烷减排率幅度为54.7%~3.8%,减排率最高的时期为幼穗分化期。2个Hvsusiba2水稻株系生长季累计甲烷排放量分别为5 060.16 mg?m-2和5 250.60 mg?m-2,比对照减排30.30%和27.58%。采用荧光定量PCR法检测水稻关键生长期根土6类产甲烷菌和2类甲烷氧化菌以及土壤总细菌的丰度变化。结果显示:在整个生长期内Hvsusiba2水稻根土6类产甲烷菌菌群丰度的总体趋势是前期高、后期低;甲烷古菌(Archaea,ARC)、甲烷鬃菌科(Methanosaetaceae,Mst)和甲烷微菌目(Methanomicrobiales,MMb)3类菌群丰度的高峰出现在分蘖盛期,甲烷八叠球菌科(Methanosarcinaceae,Msc)菌群丰度的高峰出现在幼穗分化穗期,普通产甲烷菌(Methanogens,MET)和甲烷杆菌目(Methanobacteriales,MBT)分蘖期最高。Hvsusiba2水稻产甲烷菌丰度在分蘖期、抽穗期和开花期显著或极显著地低于野生型对照。在大部分测试时间段内Hvsusiba2水稻的2类甲烷氧化菌群丰度比对照有显著(P0.05)或极显著(P0.01)下降;Hvsusiba2水稻土壤总细菌丰度在水稻的分蘖期、抽穗期和开花期也显著低于野生型水稻。稻田中产甲烷菌的丰度依次是甲烷鬃菌科(Mst)甲烷古菌(ARC)普通产甲烷菌(MET)甲烷微菌目(MMb)≥甲烷八叠球菌科(Msc)甲烷杆菌目(MBT);2类甲烷氧化菌中Ⅰ型甲烷氧化菌(MBAC)丰度极显著大于Ⅱ型甲烷氧化菌(TYPEⅡ)。结合之前的研究结果,我们认为Hvsusiba2可能是通过改变水稻光合同化物分配生理,减少向土壤有机质的输送,降低土壤相关菌群的丰度达到稻田甲烷减排的。 相似文献
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稻田水分管理和秸秆还田对甲烷排放的微生物影响 总被引：2，自引：0，他引：2
为了探讨不同水分管理和秸秆还田对稻田甲烷排放的影响机理,依托中国科学院亚热带农业生态研究所长沙农业环境监测研究站长期定位试验,选择长期淹水(CF)、秸秆还田+长期淹水(HS+CF)、常规灌溉(IF)、秸秆还田+常规灌溉(HS+IF)4个处理,应用限制性片段长度多态技术(T-RFLP)和实时荧光定量PCR技术在DNA和c DNA水平对比研究不同水分管理和秸秆还田影响稻田土壤甲烷排放的微生物分子机理。结果表明:长期淹水处理的甲烷排放量显著高于常规灌溉处理,秸秆还田处理对甲烷排放的影响不显著。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落结构只对土壤水分管理产生响应,对秸秆还田没有响应。水分管理和秸秆还田显著影响产甲烷菌的数量,却对甲烷氧化菌数量没有影响。产甲烷菌和甲烷氧化菌群落组成和表达群落组成存在明显的分异,c DNA水平上产甲烷菌和甲烷氧化菌表达群落组成对水分管理的响应比DNA水平群落组成更敏感。稻田甲烷排放通量与mcr A和pmo A基因丰度和表达丰度均没有显著相关性,只与DNA水平基因丰度比值(mcr A/pmo A)呈显著正相关关系。可以看出,长期淹水处理可以通过改变土壤中产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落结构和数量及两者数量的比例来调控甲烷的排放量。 相似文献
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生物炭与氮肥对稻田甲烷氧化菌和产甲烷菌数量和潜在活性的影响 总被引：7，自引：1，他引：6
基于稻田中氮肥配施生物炭的田间定位试验,研究了施用生物炭与氮肥对旱季稻田土壤理化性质、甲烷氧化与产生潜势及甲烷氧化菌和产甲烷菌丰度的影响。田间试验共设置5个处理：单施生物炭、单施氮肥、氮肥配施生物炭（生物炭设置两个水平）以及对照。结果表明：施用生物炭三年后显著提高了有机碳和微生物生物量碳含量（p﹤0.05）,与单施氮肥处理相比,氮肥配施生物炭后可显著提高土壤pH。与对照相比,单施生物炭显著提高土壤甲烷氧化潜势。在施氮条件下,甲烷氧化潜势与生物炭施用量之间存在正相关关系,与氮肥配施20 t hm-2处理相比,40 t hm-2生物炭处理甲烷氧化潜势增长53.8%。氮肥配施高倍生物炭与配施低倍生物炭处理相比产甲烷潜势由0.001提高至0.002 mg kg-1 h-1;氮肥施用一定程度上抑制了甲烷氧化菌数量的增长,单施氮肥处理中产甲烷菌数量较对照处理显著增加了3.0%;单施或配施低水平生物炭显著增加土壤甲烷氧化菌数量。氮肥显著降低了甲烷氧化菌与产甲烷菌基因丰度比（pmoA/mcrA）。而在同氮肥水平下施加生物炭显著增加了土壤pmoA/mcrA比值,即生物炭对甲烷氧化菌的促进作用显著高于产甲烷菌,提高了旱季稻田土壤的甲烷氧化能力,因此有助于减少稻田土壤甲烷的排放。 相似文献
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一、家畜是环境污染源动物与环境之间存在着三种循环:(1)代谢废物,如热、水、蒸汽、二氧化碳、甲烷、粪便和尿。(2)由粪尿分解和转化而形成的代谢废物。(3)从内环境排泄到外环境的废物,如来自液体粪肥的化学物质(Na、K、硝酸盐)和致病微生物。以前畜禽的粪便被认为是土地的重要肥 相似文献
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利用整体分析法研究华北地区奶牛产业温室气体排放 总被引：1，自引：1，他引：0
为了研究奶牛产业生产效率对温室气体排放的影响,对单位牛奶产量所产生的温室气体(甲烷、氧化亚氮和二氧化碳)进行科学的评估是非常重要的。在该研究中,利用整体分析方法评估了2012年华北地区奶牛产业的总温室气体排放以及单位牛奶的温室气体排放。估算的排放源包括奶牛胃肠道发酵以及粪便管理系统产生的温室气体(greenhouse gas,GHG)排放、奶牛饲养过程中耗能所带来的GHG排放、饲养奶牛所需作物种植管理过程中以及所需农业机械设备制造所产生的GHG排放、化学肥料生产和施用所来的GHG排放。估算方法采用政府间气候变化专门委员会(IPCC,Intergovernmental Panel on Climate Change)评估报告中的方法学以及相关文献的研究成果。研究结果表明:在华北地区奶牛产业系统中总温室气体排放量为22437.85×103t。甲烷(CH4)是主要的排放源,为8516.53×103 t,其中奶牛胃肠道排放占84%,粪便管理系统占16%;氧化亚氮(N2O)排放为6240.27×103 t,二氧化碳(CO2)排放为7681.05×103 t。基于排放强度,得出单位牛奶的平均温室气体排放量为1.3 kg/kg。 相似文献
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间隙灌溉和控释肥施用对稻田土壤产甲烷微生物的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
间隙灌溉和控释肥施用影响稻田CH_4的产生和排放,然而其微生物机理尚不清楚。本研究通过采集稻季田间原位试验新鲜土样,采用核酸定量技术(qPCR)和末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)技术,研究间隙灌溉和控释肥施用对稻田土壤产甲烷微生物群落丰度和结构的影响。结果表明,稻季CH_4排放量与古菌、产甲烷菌(mcr A基因)和甲烷氧化菌(pmo A基因)数量均呈极显著正相关关系(P0.01),而与细菌数量无显著相关性。间隙灌溉显著影响产甲烷菌和甲烷氧化菌数量的季节变化,其中烤田抑制产甲烷菌生长,而对甲烷氧化菌数量没有显著影响。与尿素相比,施用控释肥增加了稻田土壤细菌、古菌和产甲烷菌数量,降低了甲烷氧化菌数量。土壤古菌群落的优势T-RFs片段为184bp和391bp,其中184bp片段的相对丰度随着间隙灌溉的进行由45%~55%降低到23%~30%;而391bp片段则相反,其相对丰度由12%~18%增加到23%~26%。典型相关性分析(CCA)表明间隙灌溉显著影响土壤古菌群落结构(P0.001),而控释肥施用对土壤古菌群落结构没有明显影响。 相似文献
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Meta分析湖南省双季稻田甲烷排放影响因素 总被引：1，自引：0，他引：1
稻田是农业生产中甲烷的主要排放源。探索不同农田管理措施对甲烷排放的影响,对湖南省双季稻可持续生产意义重大。该研究利用Meta分析方法,基于该区域53篇公开发表研究文章中收集的840对数据研究发现:湖南省双季稻田中,双季稻甲烷排放占全年甲烷排放的97.9%,且晚稻甲烷排放显著大于早稻;冬闲期种植作物显著增加了双季稻田43.88%(P 0.05)的甲烷排放;免耕和复合种养(稻田养鸭、稻田养鱼等)则分别显著降低了双季稻26.84%、37.02%(P 0.05)的甲烷排放;另一方面,从单位产量甲烷排放来看,施氮肥显著降低了双季稻40.01%(P 0.05)排放量,这主要是由于水稻产量显著提高了73.87%(P0.05);施有机肥和秸秆还田显著增加稻田甲烷排放量,显著增加了68.11%、71.80%(P 0.05)的双季稻单位产量甲烷排放量。研究结果表明,在湖南双季稻生产中合理采用免耕、复合种养措施并合理化肥料投入等措施有利于平衡该区域水稻增产与甲烷减排。 相似文献
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生物炭与氮肥对稻田甲烷产生与氧化菌数量和潜在活性的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
《土壤学报》2016,(6)
基于稻田中氮肥配施生物炭的田间定位试验,研究了施用生物炭与氮肥对旱季稻田土壤理化性质、甲烷氧化与产生潜势及甲烷氧化菌和产甲烷菌丰度的影响。田间试验共设置5个处理:单施生物炭、单施氮肥、氮肥配施生物炭(生物炭设置两个水平)以及对照。结果表明:施用生物炭三年后显著提高了有机碳和微生物生物量碳含量(p﹤0.05),与单施氮肥处理相比,氮肥配施生物炭后可显著提高土壤p H。与对照相比,单施生物炭显著提高土壤甲烷氧化潜势。在施氮条件下,甲烷氧化潜势与生物炭施用量之间存在正相关关系,与氮肥配施20 t hm-2处理相比,40 t hm-2生物炭处理甲烷氧化潜势增长53.8%。氮肥配施高倍生物炭与配施低倍生物炭处理相比产甲烷潜势由0.001提高至0.002 mg kg-1 h-1;氮肥施用一定程度上抑制了甲烷氧化菌数量的增长,单施氮肥处理中产甲烷菌数量较对照处理显著增加了3.0%;单施或配施低水平生物炭显著增加土壤甲烷氧化菌数量。氮肥显著降低了甲烷氧化菌与产甲烷菌基因丰度比(pmo A/mcr A)。而在同氮肥水平下施加生物炭显著增加了土壤pmo A/mcr A比值,即生物炭对甲烷氧化菌的促进作用显著高于产甲烷菌,提高了旱季稻田土壤的甲烷氧化能力,因此有助于减少稻田土壤甲烷的排放。 相似文献
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中国农业源温室气体排放与减排技术对策 总被引：66，自引：12，他引：66
农业是重要的温室气体排放源。该文通过对文献资料和大量研究结果进行分析,得出中国农业活动产生的甲烷和氧化亚氮分别占全国甲烷和氧化亚氮排放量的50.15%和92.47%,农业源占全国温室气体排放总量的17%;通过改善反刍动物营养可降低单个肉牛甲烷排放15%～30%;推广稻田间歇灌溉可减少单位面积稻田甲烷排放30%;一个户用沼气每年最大可减少温室气体2.0～4.1 t二氧化碳当量;推行缓释肥、长效肥料可减少单位面积农田氧化亚氮50%～70%。该文建议尽快开展减排技术示范,对减排技术的适应性和经济性进行评价。 相似文献
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爽水性稻田甲烷排放特点 总被引：2，自引：0，他引：2
通过田间小区试验,观测研究了不同施氮水平和前茬是否施用稻草的爽水性稻田的甲烷排放情况。结果表明,爽水性稻田甲烷排放通量有明显的规律性,烤田前甲烷排放量较大,烤田期间甲烷排放并不明显减少,但烤田后甲烷排放下降显著;前茬覆盖稻草对稻田甲烷排放有明显的促进作用; 相似文献
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牛粪水酸化贮存过程中氮形态转化的特性研究 总被引：3，自引：1，他引：3
近年来,随着畜禽养殖规模化的快速发展,养殖粪水的处理和利用已成为养殖业健康发展的难点和热点,粪水酸化技术是通过向粪水中添加酸化剂以降低氨气排放,减少粪水贮存中氮素损失的技术,目前此技术已经在丹麦等国推广应用,但中国对此技术的研究尚未起步,为探究粪水酸化固持氮素的效果,该研究以硫酸和明矾为粪水酸化剂,以固液分离前后奶牛粪水为处理对象,通过向粪水中添加酸化剂降低粪水pH值至6.0,分析粪水贮存中氨气排放、氮素转化以及粪大肠菌群数等指标,探索粪水酸化贮存过程氮形态转化机理。研究表明:向养殖粪水中添加酸化剂可降低6.3%~11.1%的总氮损失,能够降低粪水贮存初期中氨气的排放,同时有效抑制了奶牛粪水中粪大肠菌群的活性,使其更易达到无害化处理。酸化剂的加入一方面抑制粪水中微生物作用下的有机氮向无机氮素的转化,提高粪水贮存中有机氮的含量,减少铵态氮的产生量,另一方面酸化剂与粪水中的铵态氮结合生成稳定的铵盐,抑制了粪水中铵态氮向氨气转化的化学平衡,降低了粪水中因氨气排放导致的总氮损失,从而达到减少粪水贮存中氮素损失。 相似文献
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<正> 一、抑制温室效应气体排放 (一)抑制甲烷排放现在全世界每年甲烷的发生量约有5.4亿吨,其中来自水田中的甲烷发生量约占总量的20％,来自家畜中的甲烷约占总量的15％。水田中的甲烷是在水稻生育期间,土壤中的有机物经嫌气分解,因甲烷发酵菌的作用而产生的。据EPA估计,由于水稻播种面积的增加,到2100年,从水田中产生的甲 相似文献
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畜禽粪便管理系统中甲烷的产排特征及减排对策 总被引：3，自引：0，他引：3
畜禽粪便厌氧发酵过程中产生的甲烷(CH4)是大气CH4的重要人为源,其排放量会随着畜禽养殖规模的不断扩大而持续增加。为了更好地实现畜禽粪便的资源化利用,同时减少粪源CH4排放,迫切需要立足于畜禽粪便管理系统,研究不同粪便管理模式下的CH4产排特征,在此基础上有效地实现减排。鉴于此,本文介绍了粪便管理系统的组成;阐明了粪便管理系统中CH4的产生和影响排放的因素,常见管理系统中CH4排放量的计算方法;阐述了国内外关于畜禽粪便管理系统CH4排放的研究进展;并基于我国畜禽粪便管理现状提出了针对养殖规模优化粪便管理模式,针对管理模式提升管理技术的甲烷减排对策。 相似文献
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基于物理指标快速预测猪粪尿肥料成分含量的试验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
该试验旨在研究家畜粪便的物理指标与其肥料成分含量的关系，用来预测猪粪便肥料成分含量。通过对鲜粪便的理化指标测定的试验数据进行统计分析后提出，电导仪和密度计两种实验室常用仪器可实现对猪粪便中肥料成分氮、磷、钾含量的预测：用电导率这一物理指标可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中铵态氮的含量，同时可准确预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中钾的含量；用密度这一物理指标可较准确地预测猪粪、猪尿和粪尿混合物中总氮的含量，同时可较准确地预测猪粪尿混合物中磷的含量。分析中发现猪尿中总氮和铵态氮比例基本稳定，由此推想用电导率来预测猪 相似文献