体外法研究生石膏对瘤胃发酵、甲烷生成及微生态的影响     

汪水平 《中国兽医学报》2015,35(5)

通过体外产气法研究了生石膏对瘤胃发酵、甲烷生成及微生态的影响。按单因子试验设计,在底物中分别按其干物质的0(对照组)、1.25%(低水平组)、2.5%(高水平组)添加生石膏,每个组设4个重复,进行24h体外发酵培养。结果显示,随生石膏添加水平升高,乙酸与总挥发性脂肪酸浓度、乙酸与丙酸的浓度比、12和24h产气量、氢的生成量及甲烷菌数量显著(P0.05)或极显著(P0.01)降低,而丙酸占总挥发性脂肪酸的比例与原虫数量极显著(P0.01)升高;生石膏添加会显著(P0.05)或显著(P0.01)降低12和24h甲烷产量,而高水平添加会显著(P0.05)降低丙酸浓度与乙酸占总挥发性脂肪酸的比例。结果表明,生石膏可通过减少氢的供应量和抑制甲烷菌生长而降低体外甲烷产量,同时会促进原虫增殖,致使2种添加水平的相对甲烷抑制潜势没有显著(P0.05)差异。  相似文献   

氮源对甲烷氧化混合菌群甲烷氧化和氧化亚氮排放的影响     

《河北农业大学学报》2021,44(3)

氮源是影响甲烷氧化菌甲烷氧化效率的重要因素,但其对甲烷氧化过程N_2O的生成规律的影响尚不明晰。本研究以甲烷氧化菌混合菌群为供试对象,开展了氮源类型和氮源浓度对甲烷氧化混合菌群甲烷氧化效率和氧化亚氮生成规律的影响试验,并采用乙炔抑制法研究了甲烷氧化混合菌群氧化甲烷过程的N_2O生成途径。结果表明:与NH_4~+-N和NO_2~--N相比,以NO_3~--N为氮源,甲烷氧化混合菌群具有较高的甲烷氧化效率,可达90%,同时生成的N_2O浓度较低,约为1.0mg/m~3。不同浓度的NO3--N对甲烷氧化混合菌群的甲烷氧化能力和N_2O生成影响不大。高浓度NH_4~+-N会降低甲烷氧化混合菌群的甲烷氧化效率且促进N_2O生成,NH_4~+-N浓度从10mg/L提高到50 mg/L时,甲烷氧化效率由92.0%降低为78.9%,而N_2O浓度由5.1mg/m~3升高为17.8 mg/m3。氧化亚氮产生机制试验表明:甲烷氧化混合菌群在培养初期生成的N_2O以非生物作用为主,其贡献约为79%,培养后期以硝化细菌反硝化作用为主,贡献约为61%。  相似文献   

酒糟厌氧消化产甲烷特性与微生物菌群结构分析     

柳珊  郭春春  何荣玉  王淳  马艳芳  董仁杰 《农业机械学报》2023,54(S1):338-349，380

酒糟是酿酒生产过程中的副产物,以酒糟为研究对象,分别考察不同底物总固体（Total solid, TS）质量分数（0.5%、1%、1.5%、2%）、接种比（接种污泥与酒糟的挥发性固体质量比）（0.25、0.5、0.75、1、1.5）和温度（25、37、50℃）条件下酒糟的厌氧消化产甲烷特性。结果表明,随着TS浓度的增加,产甲烷量逐渐增加, 2%TS条件下可获得最大的累计产沼气量（532.8mL/g）和产甲烷量（294.7mL/g）。接种比是影响厌氧消化系统的重要因素,随着接种比的增大,系统累计产沼气和产甲烷量呈先增加后减少的趋势,在接种比为0.25和0.5的条件下,系统发生崩溃,并未产甲烷,当接种比为1时,获得最大的累计产沼气和甲烷量。当TS质量分数为2%、接种比为1.5、发酵温度为50℃的条件下,获得最大的累计产沼气量为559.4mL/g,相较37℃条件下提高了10.2%,而获得的累计产甲烷量为284.0mL/g,相较37℃并未显著提升（P>0.05）。利用修正的Gompertz模型进行产气动力学分析后,发现TS质量分数越高、接种比越大、温度越高,产甲烷迟滞期越短。同时对不同温度反应体系中的微生物群落进行了分析,发现Bacteroidetes和 Firmicutes为优势菌门,随着温度的升高,产甲烷菌逐渐由氢营养型代替乙酸营养型。因此, TS浓度、接种比和温度是厌氧发酵重要因素,初步确定2%TS、接种比为1的中温酒糟厌氧发酵产甲烷性能相对较好。  相似文献   

NaOH预处理对青稞秸秆厌氧发酵特性的影响     

柳丽  杜中平  李屹  陈来生  韩睿 《中国农业科技导报》2022,24(8):192-200

为提高青稞秸秆的综合利用率,采用NaOH对青稞秸秆进行预处理,研究不同水平NaOH和预处理时间对青稞秸秆厌氧发酵性能的影响,探讨NaOH在青稞秸秆厌氧发酵中应用的可行性。结果表明,与未经处理的青稞秸秆相比,NaOH预处理可以显著提高青稞秸秆产甲烷性能（P<0.05）,且产气速率快、发酵周期短。其中,5% NaOH处理12 h青稞秸秆的累积甲烷产量高于多数木质纤维素类废弃物,为250.03 mL·g^-1,是优良的发酵原料。NaOH预处理增加了青稞秸秆中纤维素含量（13.37%~39.31%）,并有效降解了木质素（12.89%~64.34%）和半纤维素（0.96%~30.30%）含量。表明NaOH预处理是提高青稞秸秆厌氧发酵产甲烷性能的有效方法。  相似文献   

酸碱预处理辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵特性     

孟艳  柳丽  李屹  陈来生  杜中平  韩睿 《浙江农业学报》2021,33(10):1913

为实现辣椒秸秆等农业废弃物的资源化利用,通过批式厌氧发酵试验,分别研究了经不同体积分数(2%、4%、6%、8%)的H₂SO₄和不同质量分数(2%、4%、6%、8%)的Ca(OH)₂预处理的辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的产甲烷特性。结果表明,随着预处理中Ca(OH)₂质量分数的升高,辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的甲烷产率升高,经8%Ca(OH)₂预处理的甲烷产率最高(188.56 mL·g^-1),显著(P<0.05)高于其他处理,较对照提高了61.26%。但随着预处理中H₂SO₄体积分数的升高,辣椒秸秆与羊粪混合厌氧发酵的甲烷产率降低,且显著(P<0.05)低于对照。利用修正的冈珀茨(Gompertz)模型能较好地拟合各处理的产甲烷过程,其中,经Ca(OH)₂预处理的最大甲烷产率(V_m)值较大,说明Ca(OH)₂预处理辣椒秸秆能有效提高其与羊粪混合发酵的水解速率。酸、碱预处理均对辣椒秸秆木质纤维素有一定的降解作用,其中,Ca(OH)₂预处理的降解效果更好。  相似文献   

木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响     

肖生苓  荆勇  冯晶  申瑞霞  赵立欣  王全亮  张迎 《中国农业科技导报》2021,23(1):128-135

为研究木质生物炭对厌氧发酵产甲烷性能的影响,以玉米秸秆、牛粪作为发酵底物,以灌木生物炭、杨木生物炭、混合木屑生物炭作为添加剂,通过控制生物炭的种类、粒径以及灰分含量等关键因素,进行了批式厌氧发酵强化试验。结果表明：生物炭对厌氧发酵系统有重要影响,且粒径越小,产气能力越强。其中,杨木生物炭对厌氧发酵系统影响最大,不仅提升了厌氧发酵系统的甲烷累积产量（4.9%）、最大甲烷日产率（15.0%）以及水解速率（15.6%）,也缩短了发酵延滞期。此外,杨木生物炭的灰分含量对厌氧发酵也有重要影响。当灰分含量为2.6 g·L^-1时,对厌氧发酵系统影响最大,在提升厌氧发酵系统的缓冲能力、最大甲烷日产率（14.4%）的同时,也缩短了延滞期（11.8%）,灰分含量过高或过低均不利于系统产甲烷。  相似文献   

不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对体外瘤胃发酵甲烷产量和发酵特性的影响     

何玉鹏  郭艳丽  鞠九洲  秦士贞  郑琛 《动物营养学报》2014,(11):3433-3442

本试验旨在利用长期人工瘤胃系统——Rusitec系统研究不同精粗比饲粮中添加壳聚糖对体外瘤胃发酵甲烷产量和发酵特性的影响。采用2×2两因子试验设计,2个因子分别为饲粮精粗比[30∶70(低精料饲粮)和70∶30(高精料饲粮)]和是否添加壳聚糖(0和1 500 mg/罐),共构成4组,每组4个重复。结果表明:与低精料饲粮相比,高精料饲粮显著降低了甲烷产量,中性洗涤纤维和粗蛋白质的降解率,发酵液乙酸和丁酸含量、乙酸/丙酸、氨氮浓度(P<0.05),显著提高了总产气量和丙酸含量(P<0.05);添加壳聚糖显著降低了甲烷产量和总产气量、粗蛋白质的降解率、发酵液乙酸和丁酸含量、乙酸/丙酸、氨氮浓度(P<0.05),显著提高了丙酸含量(P<0.05);在甲烷产量和总产气量,粗蛋白质的降解率,0、6 h发酵液氨氮浓度,0、12 h发酵液乙酸/丙酸上,2个因子存在互作(P<0.05),高精料饲粮中添加壳聚糖对甲烷产量和总产气量、粗蛋白质降解率、发酵液氨氮浓度的降低幅度大于低精料饲粮,对总挥发性脂肪酸浓度和乙酸/丙酸的降低幅度小于低精料饲粮。以上结果表明,改变饲粮的精粗比和添加壳聚糖均能够改变瘤胃发酵模式,且二者之间存在互作,壳聚糖在精粗比为70∶30的饲粮中添加效果优于精粗比为30∶70的饲粮。  相似文献   

等养分投入下冬种紫云英比秸秆还田更有效抑制稻田CH₄的产生和排放   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈洪儒  鲁艳红  廖育林  王斌  万运帆  王开悦  张志伟  聂军  秦晓波 《植物营养与肥料学报》2022,28(8):1376-1387

  【目的】  比较冬种紫云英和水稻秸秆还田对稻田甲烷(CH₄)产生、排放的影响,探究冬种紫云英的节肥效应和CH₄减排机制。  【方法】  田间试验在湖南省农业科学院高桥试验基地进行,种植制度为单季超级稻‘晶两优华占’。田间试验设置1个不施肥对照(CK)和5个等氮磷钾养分施肥处理:单施化肥(CF)、化肥+水稻秸秆全量还田(S)、化肥+紫云英全量还田(M)、化肥+秸秆和紫云英全量还田(MS)、化肥+秸秆和紫云英全量还田+熟石灰(MSC)。在水稻分蘖初期(2021年6月21日),采用密闭式静态暗箱监测稻田CH₄排放通量,通过底座侧面的接口采集田面水溶存CH₄,同时每个小区按“S”形随机取0—20 cm土层土壤样品,一份用于测定理化性质,一份用于室内甲烷产生潜力和甲烷氧化潜力培养试验。  【结果】  1)田间试验中,供试稻田CH₄排放通量范围为5.70～26.65 mg/(m2·h),虽然处理间差异未达显著水平,施肥处理的CH₄排放通量均高于CK,S、MS、MSC处理的CH₄排放通量又高于CF处理,在施肥处理中以M处理的CH₄排放通量最低。与S处理相比,M处理减少了13.78%的化肥氮量,折合尿素24.46 kg/hm2,CH₄排放通量降低了12.50%。供试稻田田面水溶存CH₄浓度范围为70.02～163.58 mg/kg,以MSC处理最高,其田面水溶存CH₄浓度比其他处理平均提高了30.68%。2)室内培养试验中,M处理的SOM和总碳含量分别比S处理提高了7.60%和7.55%,DOC含量降低25.99%。M处理的CH₄产生潜力和CH₄氧化潜力均最低,分别比其他5个处理平均降低61.04%和7.56%,比S处理降低83.16%和5.36%。M处理的乙酸发酵产CH₄途径比例比其它5个处理平均降低52.52%,比S处理降低53.49%。  【结论】  冬种并翻压紫云英可替代部分化肥投入,不仅减少了水稻生育早期土壤中的有效态氮,还减少了土壤中的可溶性有机碳含量,因而比秸秆还田更有效地促进稻田增碳和减少CH₄排放。紫云英全量还田处理主要抑制了乙酸型产甲烷过程。  相似文献   

稻田土壤还原性物质特征及与甲烷排放的关联性分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴家梅  纪雄辉  霍莲杰  彭华  官迪  盛姣 《农业现代化研究》2014,35(5):644-648

以南方稻田土壤的定位试验为研究对象,选取其中的五种不同施肥(无肥、化肥、猪粪+化肥、鸡粪+化肥、稻草+化肥)处理,监测了水稻生长期间土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质、亚铁(Fe2+)含量、土壤Eh值和甲烷(CH4)排放的动态变化,分析还原性物质与CH4排放的关系。结果表明,水稻生长前期稻田CH4排放通量、土壤活性还原性物质、活性有机还原性物质和Fe2+含量均较高,并随水稻生长呈逐渐下降的趋势;而土壤Eh在水稻整个生育期介于-238至118 mv之间,且为水稻生长前期低,后期高。施用有机肥后的土壤活性还原性物质和Fe2+含量比化肥处理平均分别增加了13%和11%,而土壤Eh值则低于无肥和化肥处理。相关分析表明,CH4排放通量与土壤中活性还原性物质、Fe2+均呈极显著正相关关系,而与土壤Eh呈极显著负相关关系。通过逐步回归分析进一步表明,土壤中Fe2+含量显著影响稻田CH4排放,控制稻田土壤中Fe2+含量有利于稻田CH4的减排。  相似文献   

开沟起垄穴直播方式对水稻分蘖前期甲烷排放的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

臧英  罗锡文  张国忠  曾山  汪沛  张明华  陈雄飞 《华南农业大学学报》2014,35(2):96-100

【目的】研究开沟起垄式水稻精量穴直播技术对甲烷气体排放的影响.【方法】选取同步深施肥精量穴直播(30 cm)、宽窄行(35 cm+15 cm)精量穴直播和25cm固定行距精量穴直播3种直播方式,以人工撒直播、机插秧、手抛秧和人工移栽为对照,利用静态箱法测定水稻分蘖前期甲烷的排放通量.【结果和结论】对2010和2011年2年采集的数据分析结果显示,与非精量直播对照组相比,精量穴直播可以降低田间54.55%甲烷气体排放(P=0.011);不同栽种方式的甲烷平均排放通量顺序为:深施肥精量穴直播[(1.48±0.44)mg·m-2·h-1]宽窄行精量穴直播[(1.65±0.30)mg·m-2·h-1]固定行距精量穴直播[(2.57±0.56)mg·m-2·h-1]人工撒直播[(2.89±0.61)mg·m-2·h-1]机插秧[(3.77±0.64)mg·m-2·h-1]人工移栽[(4.76±0.90)mg·m-2·h-1]手抛秧[(5.33±0.84)mg·m-2·h-1].研究结果表明开沟起垄穴直播技术可以有效降低水稻分蘖前期甲烷气体的排放.  相似文献