反刍动物瘤胃甲烷产量预测模型.pdf

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1、动物营养学报2014，26(i0)：3135—3139ChineseJournalofAnimalNutritiondoi：10．3969／j．issn．1006-267x．2014．10．027反刍动物瘤胃甲烷产量预测模型赵广永(中国农业大学动物科技学院，动物营养学国家重点实验室，北京100193)摘要：本文综述了反刍动物瘤胃甲烷(CH)产生的基本过程、瘤胃CH产量预测模型的类型及特点，分析了现有模型存在的NN_，指出了研究瘤胃CH产量预测模型的重要性。关键词：反刍动物；瘤胃；甲烷；预测模型中图分类号：$823；$826文献标识码：A文章编号：1006

2、-267X(2014)10-3135—05反刍动物为人类提供了大量的肉和奶。随着物所采食的饲料首先到达瘤胃。饲料中的碳水化生活水平的提高和人口数量的增加，人类对反刍合物——淀粉、纤维素(cellulose，C)、半纤维素动物产品的需求量还在持续增加。反刍动物在生(hemiceUulose，HC)、果胶和游离糖等能够被瘤胃产优质畜产品的同时，在消化过程中也产生大量微生物在一定程度上发酵，产生挥发性脂肪气体。这些气体主要包括甲烷(CH)和二氧化碳酸——乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和(CO)等。据报道，每头泌乳奶牛、肉牛和绵羊每己酸等。其中乙酸、丙酸

3、和丁酸大约占总挥发性年CH产量分别为105、56和5kg。CH是造成脂肪酸的95％。饲料碳水化合物被瘤胃微生物发地球温室效应的重要气体。反刍动物瘤胃CH的酵也产生大量气体，包括CO。、CH和氢气(H。)。产生不仅造成了大量饲料能量的损失，而且加重以葡萄糖为例，碳水化合物在瘤胃中的主要发酵了地球的温室效应。畜禽所产生的温室气体大约过程如下：占地球温室气体排放总量的18％，其中反刍动物C6Hl2O6(葡萄糖)+2H2O—所产生的CH占畜禽所产CH总量的73％，而反CH3COOH(乙酸)+2CO2+4H2；刍动物瘤胃产生的CH占反刍动物CH总产量的C6Hl2O

4、6(葡萄糖)+2H2—90％(联合国粮食及农业组织2006年数据)。温2CH3CH2COOH(丙酸)+2H2O；室效应对地球生态环境造成了非常不利的影响，CH。O(葡萄糖)一近年来引起了全世界的普遍关注。反刍动物生产CH3CH2CH2COOH(丁酸)+也面临越来越大的来自环境保护方面的压力。如2CO2+2H2；何发展反刍动物生产满足人类的生活需要，同时4H2+CO2CH4+2H20。又缓解反刍动物对地球环境的不良影响，是全世瘤胃产甲烷细菌(methangenicbacteria)能够界面1临的重要问题。利用碳水化合物发酵过程中产生的CO和H合成CH。CH

5、和CO释放进人大气。1瘤胃发酵与CH产生反刍动物共有4个胃，包括瘤胃、网胃、瓣胃2预测瘤胃CH产量的数学模型和真胃。成年反刍动物的瘤胃中生活着大量瘤胃影响反刍动物瘤胃CH产量的因素包括物微生物，主要包括细菌、原虫和厌氧真菌。反刍动种、品种、饲料营养成分、饲养水平等。其中饲料收稿日期：2014-08-13基金项目：国家自然科学基金项目“基于人工神经网络的瘤胃发酵甲烷产量预测模型研究”(31072055)；现代农业产业技术体系北京市奶牛创新团队和科技部科技支撑计划项目“反刍动物低排放饲料配制关键技术研发与产业化示范项目”(2011BAD26B03—4)作者简

6、介：赵广永(1963一)，男，山东东平人，教授，博士生导师，主要从事反刍动物营养研究。E-mail：zhaogy@cau．edu．cn动物营养学报26卷营养成分及饲养水平，即动物的营养物质采食量和C提出了根据奶牛NFC、HC和C的采食量预及其消化率是影响瘤胃CH产量的主要因素。测CH产量的三元一次模型：为了评价瘤胃CH生成对饲料能量利用效率CH4(Mcal／d)=0．814+0．122xNFC(kg／d)+和地球温室效应的影响，必须准确测定瘤胃CH0．415~HC(kg／d)+0．633x的产量。测定反刍动物瘤胃CH产量需要花费大C(kg／d)。⑧量人力

7、、物力。目前测定反刍动物CH产量的方Holter等⋯提出了根据奶牛体重(BW)、饲粮法主要包括呼吸测热室法、呼吸面具法和四氟化酸性洗涤纤维(aciddetergentfibre，ADF)含量、酸硫(SF)法等。由于受条件的限制，实际测定反刍性洗涤纤维消化率(ADFD)、消化能(digestibleen—动物的CH产量存在很多困难。因此开展试验研ergy，DE)、中性洗涤剂可溶物消化率(neutralde．究，建立反刍动物瘤胃CH产量预测模型，在生产tergentsolubledigestibility，NDSD)、纤维素消化率实践中根据数学模型预测反刍动

8、物的瘤胃CH产(cellulosedigestibility，CD)、半纤维素消