Включение танина

Научные отчеты, том 12, Номер статьи: 14220 (2022) Цитировать эту статью

1785 Доступов

3 цитаты

15 Альтметрика

Подробности о метриках

Целью данного исследования было определение выбросов закиси азота (N2O), метана (CH4) и углекислого газа (CO2), а также изотопного состава N2O из экскрементов бычков-мясников, которых кормили сеном 'AU Grazer' sericea lespedeza hay. [СЛ; Lespedeza cuneata (Dum. Cours.) G. Don]. Пятнадцати помесным бычкам породы Брахман × Ангус давали один из трех экспериментальных рационов: 0, 50 или 100% включение SL в сено бермудской травы «Tifton 85» (Cynodon spp.). Отбор проб газа производился в дни 0, 1, 3, 5, 7, 14, 18, 25 и 32 после внесения мочи или фекалий в статические камеры в течение двух экспериментальных периодов. Влияние дня после применения фекалий (P <0,001), тогда как день × включение взаимодействия SL наблюдалось в моче (P <0,001) для всех проанализированных парниковых газов (ПГ). Пики выбросов всех ПГ с мочой и фекалиями наблюдались в первые дни (Р < 0,001), причем 3-й и 5-й дни были наиболее обеднены 15N-N2O в кале, а 3-й, 5-й и 7-й дни - в моче (Р < 0,001). Скармливание SL бычкам-мясам было эффективным в снижении выбросов ПГ из экскрементов, но необходимы дальнейшие исследования для изучения механизмов, лежащих в основе этого снижения.

Антропогенная деятельность изменила естественные экологические процессы за счет увеличения концентрации в атмосфере основных парниковых газов (ПГ), в том числе за счет расширения сельскохозяйственной деятельности1. В 2021 году мировое поголовье крупного рогатого скота составило 1 миллиард голов2, причем как кишечная ферментация, так и навоз являются основными источниками метана (CH4) и закиси азота (N2O)3.

Навоз является важным источником парниковых газов на лугах из-за присутствия органических соединений и их разложения в анаэробных условиях4. Анаэробные бактерии разлагают органический материал с выделением CH4, а взаимодействие различных источников N влияет на цикл N, тем самым влияя на суточные потоки N2O5. Основная проблема заключается в том, что количество N в экскрементах, депонируемых на конкретной территории, превышает непосредственные потребности растений, а избыток N теряется за счет выщелачивания нитратов и N2O6,7.

Корректировка питания – это стратегия изменения интенсивности и частоты процессов, которые приводят к образованию и выбросам ПГ в экскрементах жвачных животных. Диета животных, а также качество и количество корма могут влиять на концентрацию азота в моче и фекалиях. Например, кормовые бобовые содержат широкий спектр вторичных метаболитов, таких как дубильные вещества, которые могут модулировать ферментацию рубца8. Конденсированные танины (КТ) связываются с пищевым белком, защищая его от распада в рубце, увеличивая поглощение аминокислот тонким кишечником и выведение N с калом9. Более того, хотя сообщалось, что естественные азотистые соединения в моче крупного рогатого скота ингибируют процессы образования N2O в почве10,11,12, дубильные вещества влияют на долю этих соединений, что, следовательно, может повлиять на выбросы N2O13.

Статические камеры являются широко используемым методом измерения потоков ПГ из почв, но из-за гетерогенной природы потоков14 существуют неопределенности в величине, распределении и временной структуре естественных и антропогенных источников. Это ограничивает точность результатов и сравнения исследований, проведенных в разных местах. В этом контексте анализ естественного содержания стабильных изотопов газов в атмосфере может стать мощным союзником в оценке баланса парниковых газов15, поскольку процессы образования и секвестрации парниковых газов имеют определенные соотношения тяжелых и легких изотопов16.

Мы предположили, что включение богатых танинами бобовых в рацион мясных бычков приведет к снижению выбросов N2O, CH4 и CO2 из их экскрементов из-за смещения экскреции N из мочи в фекалии и влияния танинов на метаногенез. . Кроме того, моча и фекалии будут иметь разные коэффициенты выбросов и изотопный состав N2O, что позволит определить источник выбросов. Таким образом, целью данного исследования было оценить чистые выбросы N2O, CH4 и CO2 из экскрементов бычков-мясников, которых кормили богатыми танинами кормовыми бобовыми, а также определить коэффициент выбросов N2O и изотопный состав N2O.