漏缝地板发酵床对育肥羊养殖气体排放的影响及微生物学机理

为明确漏缝地板发酵床对育肥羊养殖过程氨(NH_(3))和温室气体排放特征的影响机制,本研究设置地面和漏缝地板发酵床两个试验处理,测定分析了育肥羊养殖过程NH_(3)、氧化亚氮(N2O)、二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH4)的排放特征,并采用宏基因组学解析了影响上述气体排放的微生物学机理。试验结果表明,与地面相比,漏缝地板发酵床能够显著降低育肥羊养殖过程的NH_(3)排放(P<0.05),其NH_(3)排放速率为21.64~58.92 mg·m^(-2)·h^(-1),NH_(3)累积排放量为86.36±1.06 g·m^(-2),减排率达58.60%。漏缝地板发酵床同样也能显著降低育肥羊养殖过程的CH4排放速率(P<0.05),其CH4累积排放量为26.66 g·m^(-2),减排率可达64.42%。然而,漏缝地板发酵床会使得育肥羊养殖过程的N2O和CO_(2)排放显著升高(P<0.05),尤其是发酵床组的N2O累积排放量高达994.30 mg·m^(-2),为地面的190.84倍。宏基因组学分析结果表明,发酵床粪便中Salinicoccus、Corynebacterium、Brachybacterium和Nocardiopsis等具有耐盐特性并参与硝化、反硝化的有益微生物相对丰度显著升高(P<0.05),hcp、narG、nirK、norB、nosZ等氮转化关键基因相对丰度显著升高(P<0.05),这使得发酵床的NH_(3)排放降低,但会造成较高的N2O排放。发酵床中的Atopostipes和Anaerococcus等厌氧微生物相对丰度显著降低(P<0.05),导致了其较低的CH4排放。此外,发酵床较高的CO_(2)排放主要与微生物的丙酮酸代谢、三羧酸循环等密切相关。