肉牛甲烷排放与粪便肥料成分含量快速预测方法和模型的研究

发布时间：2020-06-11 17:01

【摘要】： 畜禽粪便和有害气体的排放是环境污染的主要来源之一。本研究在参考国内外相关文献资料的基础上，从理论的角度出发，以肉牛为研究对象，通过大量的试验，较系统地研究了肉牛废弃物排放的快速预测方法和模型，为有效控制畜禽废弃物的排放以及对畜禽粪便资源进行无害化、资源化利用提供了基础依据。本研究在成功制备了SF_6渗透管的基础上，利用SF_6示踪法对肉牛在饲喂不同饲料类型、能量摄入水平、饲料精粗比情况下的甲烷排放量进行了测定，结果表明：SF_6示踪法可用来快速测定反刍动物的甲烷排放量；影响肉牛甲烷排放量因素的主次顺序依次为：饲料粗料类型＞能量摄入水平＞饲料精粗比；对肉牛饲喂紫花苜蓿和青贮玉米秸比饲喂稻草和干玉米秸时甲烷排放量要小，随着能量摄入水平的加大，肉牛的甲烷排放量也呈增加的趋势，日粮中粗饲料越多，则肉牛的甲烷排放量越大；肉牛日粮中各成分的日摄入量与甲烷排放量之间存在显著的相关关系，其中干物质摄入量和总能摄入量均可以很好地预测肉牛甲烷排放量。本研究选用8个品种、220头不同肉牛于2002年10月～2004年1月期间进行饲养试验，采集具有代表性的粪样，研究了粪便的理化指标和主要肥料成分含量的相关关系，结果表明：粪便比重与干物质含量之间存在较好的正线性相关关系(R~2=0.80)，可以用比重代替干物质含量来预测肉牛粪便中的有关主要肥料成分含量；用比重、电导率可以较准确地来预测粪便中总氮的含量；用比重、pH可以较准确地来预测粪便中总磷的含量；用电导率可以较准确地来预测粪便中总钾的含量；但3个理化指标均不能很好地预测粪中AN含量。从上述试验样品中选择了200个具有一定代表性的粪样，使用傅立叶变换近红外光谱仪扫描了1000～2500nm范围内的光谱，利用偏最小二乘法(PLS)对分辨率为8cm~(-1)并经过一阶导数预处理的光谱进行分析，得出了预测TN、TP、TK和AN的最佳谱区和最佳主成分维数，利用以上参数建立了预测肉牛粪便中主要肥料成分含量的模型，并对该模型进行了验证，结果表明：近红外光谱法的测定值与化学分析法的测定值差异不显著(P＞0.05)，因此可以使用近红外光谱法代替实验室化学分析法对牛粪中各主要肥料成分含量进行测定。
【图文】：

抽真空,预饲,行气,气袋

99.999%)、IL气袋(大连化_l二设计院生产)。2)采样步骤①对试验牛进行预饲，连接好采样管路(如图2一5)，并进行气密性的检验以确保采样时不漏气，准备采样用的工具;图2一采样管路图2一6牛辘抽真空

气体样品,密封阀,冲气,气袋

錅氯馀＜淄榕欧庞跋煲蛩匮芯考芭欧帕吭げ饽Ｐ偷慕ㄈ?②正式采样试验时，先将牛垅(如图2一6)内抽成真空(一0.O97MPa一0.099MPa)，再将关闭了密封阀门的牛垅套在牛脖上固定(如图2一7)，将采样管路连接好，打开牛辘上的密封阀门即可开始采样:图2一7气体样品的采集③利用牛扼内与大气中的压力差，收集牛口鼻附近的24小时气体样品，将牛扼从牛脖上取下，测定其中的压力以确保气体样品采集成功(如图2一8);④向牛扼冲入高纯氮气至内压为0.14MPa一O.16MPa左右，再利用其中的压力将气样压入采样用气袋内，，带回实验室进行气样分析，图2一9为冲气后的采样气袋:图2一8牛辆中压力的测定图2一9冲气后的气袋⑤采完样的牛扼用高纯氮气冲洗2一3次并抽成真空
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：X713

【引证文献】