تاثیر سطوح مختلف بیوچار حاصل از پوست گردو و بسترمرغ بر فراسنجه های تخمیری شکمبه و تولید متان به روش برون تنی

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 424

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_EJRR-6-1_001

تاریخ نمایه سازی: 12 آبان 1398

چکیده مقاله:

چکیده سابقه و هدف: بیوچار نوعی ماده غنی از کربن است که از سوختن زیست توده های کشاورزی و دامی در محیطی با اکسیژن کم تولید می شود. این ماده با داشتن ساختاری متخلخل و سطح ویژه وسیع، جایگاهی مناسب برای استقرار و توسعه بیوفیلم حاوی جمعیت های مختلف میکروبی در محیط های بی هوازی از جمله شکمبه فراهم کرده و سبب رشد و تکثیر میکروبی و بهبود بازده تخمیر می شود. ساختار پر منفذ بیوچار تشکیل کلونی های میکروبی از جمله متانوتروف ها (اکسیدکننده متان) را تسهیل می کند و با افزایش جمعیت آن ها و همچنین استقرار کلونی های متانوژن و متانوتروف در سطح بیوچار اکسیداسیون متان افزایش می یابد. این تحقیق به منظور بررسی اثر سطوح مختلف بیوچارهای حاصل از پوست گردو و بستر مرغ بر میزان تولید گاز، قابلیت هضم، تولید متان و آمونیاک به روش آزمایشگاهی انجام شد. مواد و روش ها: برای تولید بیوچار، پوست گردو و بستر مرغ به صورت مجزا در حلب های دردار با حداقل نفوذ اکسیژن به مدت 3 ساعت سوزانده شدند. سطوح 5/0، 1 و 5/1 درصد از هر بیوچار به جیره پایه شامل: یونجه، کاه گندم، سبوس گندم، دانه جو، دانه ذرت، کنجاله سویا، مکمل معدنی و ویتامینی و نمک با نسبت 40 به 60 علوفه به کنسانتره اضافه گردید. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی با هفت تیمار شامل: 1- شاهد (جیره پایه بدون بیوچار) 2- جیره پایه+ 5/0 درصد بیوچار پوست گردو 3- جیره پایه+ 1 درصد بیوچار پوست گردو 4- جیره پایه+ 5/1 درصد بیوچار پوست گردو 5- جیره پایه+ 5/0 درصد بیوچار بستر مرغ 6- جیره پایه+ 1 درصد بیوچار بستر مرغ 7- جیره پایه+ 5/1 درصد بیوچار بستر مرغ با سه تکرار اجرا شد. انکوباسیون با استفاده از مایع شکمبه چهار راس گوسفند کرمانی مجهز به فیستولای شکمبه ای، 2 ساله با وزن 5/50 کیلوگرم تهیه شده دو ساعت بعد از تغذیه صبح، انجام شد. تولید گاز نمونه ها در زمان های 2 ،4، 6، 8، 12، 18، 24، 48، 72 و 96 ساعت در شرایط آزمایشگاهی تعیین گردید. در پایان 24 ساعت، قابلیت هضم ماده خشک، غلظت نیتروژن آمونیاکی و تولید متان تعیین و فراسنجه های تولید گاز، انرژی قابل متابولیسم، اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و قابلیت هضم ماده آلی برآورد گردید. یافته ها: افزودن بیوچار به جیره های آزمایشی کاهش تولید گاز در زمان 24 و 96 ساعت انکوباسیون را به همراه داشت و سبب کاهش معنی دار انرژی قابل متابولیسم، اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و قابلیت هضم ماده آلی شد. سطوح 1 و 5/1 درصد بیوچار پوست گردو و 5/1 درصد بستر مرغ سبب افزایش قابلیت هضم ماده خشک نسبت به جیره شاهد شدند. غلظت نیتروژن آمونیاکی با افزودن بیوچار پوست گردو و بستر مرغ در مقایسه با شاهد کاهش یافت. سطح 1 درصد بیوچار پوست گردو و 5/1 درصد بیوچار بستر مرغ بیشترین کاهش را در مقدار و درصد متان تولید شده نسبت به شاهد نشان دادند. نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار 1 درصد بیوچار پوست گردو و 5/1 درصد بیوچار بستر مرغ می تواند باعث کاهش تولید متان، آمونیاک و بهبود بازده تخمیر شکمبه شود. بنابراین، استفاده از 1 درصد بیوچار پوست گردو و یا 5/1 درصد از بیوچار بستر مرغ می تواند برای دستکاری تخمیر در شکمبه و کاهش تولید گاز متان مورد استفاده قرار گیرند. واژه های کلیدی: بیوچار، متان، زیست توده، قابلیت هضم، آمونیاک

نویسندگان

اعظم میرحیدری

دانشجوی دوره دکترای علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

نورمحمد تربتی نژاد

سردبیر مجله پژوهشهای نشخوارکنندگان/دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان

سعید حسنی

دانشگاه گرگان

پیروز شاکری

مرکز تحقیقات کشاورزی کرمان

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Adams, A.D. 1976. Powdered activated carbon improves anaerobic digestion water ...
  • works. 123(7): 62-63. ...
  • Banner, R.E., Rogosic, J., Burritt, E.A., and Provenza, F.D. 2000. ...
  • charcoal increase intake of sagebrush by lambs. J. Range Manage. ...
  • Broderick, G.A., and Kang, J.H. 1980. Automated simultaneous determination of ...
  • total amino acids in ruminal fluid and in vitro media. ...
  • Chen, X.B. 1995. Fitcurve macro, IFRU, The Macaulay Institute, Aberdeen, ...
  • Cheng, K.J., McAllister, T.A., and Costerton, J.W. 1995. Biofilm of ...
  • tract. Pp: 221-232, In: H.M. Lappin-Scott and J.W. Costerton (eds), ...
  • Cambridge University Press. ...
  • Chu, G.M., Jung, C.K., Kim, H.Y., Ha, J.H., Kim, J.H., ...
  • Ibrahim, R.I.H., Cho, J.H., Lee, S.S. and Song, Y.M. 2013. ...
  • bamboo vinegar as antibiotic alternative on growth performance, immune responses ...
  • fecal microflora population in fattening pigs. J. Anim. Sci. 84: ...
  • Cuetos, M.J., Martinez, E.J., Moreno, R., Gonzalez, R., Otero, M., ...
  • Enhancing anaerobic digestion of poultry blood using activated carbon. J. ...
  • Day, D., Evans, R.J., Lee, J., and Reicosky, D. 2005. ...
  • from combined Renewable hydrogen production and large scale carbon sequestration. ...
  • Energ. 30: 2558-2579. ...
  • Demeyer, D., DeMeulemeester, M., DeGraeve, K., and Gupta, B.W. 1988. ...
  • treatment on nutritive value of straw.J. Med Fac. Landbouww. Rijksuniv. ...
  • Downie, A., Crosky, A., and Munroe, P. 2009. Physical properties ...
  • Lehmann and S. Joseph (eds). Biochar for environmental management: science ...
  • technology. Earthscan: London, UK. ...
  • Fedorak, P.M., and Hurdy, D.E. 1983. A simple apparatus for ...
  • methanogenic cultures in serum bottles. J. Environ Tech. 4: 425-432. ...
  • Garillo, E.P., Pradhan, R., and Tobioka, H. 1994. Effects of ...
  • characteristics and blood profiles in mature goats. J. Anim. Sci. ...
  • Gerlach, H., Gerlach, A., Schrodl, W., Schottdorf, B., Haufe, S., ...
  • Kruger, M. 2014. Oral application of charcoal and humic acids ...
  • Clostridium bo- tulinum blood serum antibody level and glyphosate excretion ...
  • Clin Toxicol. 4: 186. ...
  • Hansen, H.H., Storm, I.M.L.D., and Sell, A.M. 2013. Effect of ...
  • methane production. J. Anim. Sci.. 62(4): 305-309. ...
  • Johnson, K.A., and Johnson, D.E. 1995. Methane emission from cattle. ...
  • Kajikawa, H., Valdes, C.K., Hillman, K., Wallace, R.J., and Newbold, ...
  • oxidation and its coupled electron-sink reactions in ruminal fluid. J. ...
  • Keshav, C.D. 2011. Biochars, methods of using biochars, methods of ...
  • reactors. US Patent WO/2011/019871. ...
  • Knittel, K., and Boetius, A. 2009. Anaerobic oxidation of methane: ...
  • unknown process. J. Annu Rev. Microbiol. 63: 311-344. ...
  • Kumar, S., Jain, M.C., and Chhonkar, P.K. 1987. A note ...
  • from cattle dung by addition of charcoal. J. Biol. Wastes. ...
  • Lehmann, J. 2007a. A handful of carbon. Nature. 47: 143–144. ...
  • Lehmann, J. 2007b. Bio-energy in the black. J. Front Ecol. ...
  • Lehmann, J., and Joseph, S. 2009. Biochar for Environmental Management: ...
  • Technology. p 1-12, In: J. Lehmann and S. Joseph (eds), ...
  • Management. Science and Technology. London: Earthscan. ...
  • Lehmann, J., Skjemstad, J., Sohi, S., Carter, J., Barson, M., ...
  • Woodbury, P., and Krull, E. 2008. Australian climate–carbon cycle feedbackreduced ...
  • black carbon. Nat Geosci. 1: 832–835. ...
  • Leng, R.A. 2014. Interactions between microbial consortia in biofilms: a ...
  • rumen microbial ecology and enteric methane mitigation. J. Anim Prod. ...
  • Leng, R.A., Inthapanya, S., and Preston, T.R. 2012. Biochar lowers ...
  • from rumen fluid in vitro. Livestock Research for Rural Development. ...
  • Leng, R.A., Preston, T.R., and Inthapanya, S. 2012. Biochar reduces ...
  • improves growth and feed conversion in local Yellow cattle fed ...
  • fresh cassava foliage. Livestock Research for Rural Development. 24: 11. ...
  • Leng, R.A., Preston, T.R., and Inthapanya, S. 2012. Methane production ...
  • vitro incubation when the rumen fluid is taken from cattle ...
  • their diet. Livestock Research for Rural Development. 24: 211. ...
  • Leng, R.A., Inthapanya, S., and Preston, T.R. 2013. All biochars ...
  • methane production in in vitro rumen incubations. Livestock Research for ...
  • Development. 25: 106. ...
  • Liu, F., Rotaru, A., Shrestha, P.M., Malvankar, N.S., Nevin, K.P., ...
  • Promoting direct interspecies electron transfer with activated carbon. J. Energ ...
  • Luo, C., Lü, F., Shao, L., and He, P. 2015. ...
  • anaerobic digestion to relieve acid stress and promote the selective ...
  • microbes. J. Water Res. 68: 710–718. ...
  • Mali´nskaa, K., ´Swiatek, M.Z., and Dach, J. 2014. Effects of ...
  • ammonia emission duringcomposting of sewage sludge. J. Ecol. Eng. 71: ...
  • McFarlane, Z.D., Myer, P.R., Cope, E.R., Evans, N.D., Bone, T.C., ...
  • Mulliniks, J.T. 2017. Effect of biochar type and size on ...
  • orchard grass hay. J. Agric. Sci. 8: 316-325. ...
  • Menke, K.H., and Steingass, H. 1988. Estimation of the energetic ...
  • chemical analysis and in vitro gas production using rumen fluid. ...
  • Mitsumori, M., Ajisaka, N., Tajima, K., Kajikawa, H., and Kurihara, ...
  • Proteobacteria from the rumen by PCR using methanotroph-specific primers. J. ...
  • Microbiol. 35: 3,251-255. ...
  • Mumme, J., Srocke, F., Heeg, K., and Werner, M. 2014. ...
  • digestion. J. Bioresour. Technol. 164: 189-197. ...
  • Nolan, J.V., and Dobos, R.C. 2005. Nitrogen transactions in ruminants. ...
  • Dijkstra, J.M. Forbes and J. France (eds), Quantitative Aspects of ...
  • Metabolism. CABI Publishing, Walingford, UK. ...
  • NRC. 2007. Nutrient requirements of small ruminants: Sheep, goats, cervids, ...
  • camelids. National Academy Press. 384p. ...
  • Ogino, A., Orito, H., Shimada, K., and Hirook, H. 2007. ...
  • of the Japanese beef cow–calf system by the life cycle ...
  • Ørskov, E.R., and McDonald, I. 1979. The estimation of protein ...
  • from incubation measurements weighted according to rate of passage. J. ...
  • Patra, A.K., and Saxena, J. 2009. Dietary phytochemicals as rumen ...
  • the effects on microbial populations. J. Microbiol. 96: 363-375. ...
  • Pereira, C., Muetzel, R., Camps, S., Arbestain, M., Bishop, P., ...
  • 4 Assessment of the influence of biochar on rumen and ...
  • laboratory-scale experiment. J. Anim. Feed Sci. Technol. 196: 220-231. ...
  • Prasai, T.P., Walsh, K.B., Bhattarai, S.P., Midmore, D.J., Van, T.T.H., ...
  • Stanley, D. 2016. Biochar, bentonite and zeolite supplemented feeding of ...
  • alters intestinal microbiota and reduces campylobacter Load. J. PLoS One.11: ...
  • Sadasivam, B.Y., and Reddy, K.R. 2015. Adsorption and transport of ...
  • derived from wastewood. J. Waste Manage. 1-12. ...
  • SAS, 2003. SAS User’s Guide Statistics. Version 9.1 Edition. SAS ...
  • Shakeri, P., Aghashahi, A.R., Mostafavi, H., and Mirzaee, M. 2014. ...
  • Pistachio by-products on ruminal fermentation and methane emission mitigation using ...
  • invitro batch fermentation. J. Anim. Sci., (Pajouhesh and sazandegi). 106: ...
  • Silivong, P., and Preston, T.R. 2015. Growth performance of goats ...
  • basal diet of foliage of Bauhinia acuminata was supplemented with ...
  • biochar. Livestock Research for Rural Development. 27: 3. ...
  • Steiner, S., Das, K.C., Melear, N., and Lakly, D. 2010. ...
  • litter composting using biochar. J. Environ Qual. 39: 1236–1242. ...
  • Stocks, P.K., and McCleskey, C.S. 1964. Morphology and physiology of ...
  • methanooxidans. J. Bacteriol. 88: 1071–1077. ...
  • Toth, J.D., and Dou, Z. 2016. Use and impact of ...
  • systems. P 199-224, In: M. Guo, Z. He and M. ...
  • Environmental Applications of Biochar: Advances and Barriers, Soil Science Society ...
  • America, Inc., Madison. ...
  • Van, D.T.T., Nguyen, T.M., and Ledin, I. 2006. Effect of ...
  • Acacia mangium and inclusion of bamboo charcoal in the diet ...
  • goats. J. Anim. Feed Sci. Tech. 130: 242-256. ...
  • Villalba, J.J., Provenza, F.D., and Banner, R.E. 2002 Influence of ...
  • activated charcoal on intake of sagebrush by sheep and goats. ...
  • Yang, X.B., Ying, G.G., Peng, P.A., Wang L., Zhao, J.L., ...
  • H.P. 2010. Influence of biochars on plant uptake and dissipation ...
  • agricultural soil. J. Agric. Food Chem. 58: 7915-7921. ...
  • نمایش کامل مراجع