新型牛饲料添加剂可减少高达81%氮排放
2025-06-19 10:15
来源:坚果生物学研究所
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杜默斯托夫农场动物生物学研究所(FBN)和罗斯托克大学、慕尼黑大学、维也纳大学组成的跨学科研究小组发现,柳叶有望大幅减少养牛业产生的氨和一氧化二氮排放,相关研究成果发表在《农业、生态系统与环境》杂志上,这表明天然饲料添加剂或使牧场养殖更环保。

氮排放是农业面临的重大挑战。氨(NH₃)和一氧化二氮(N₂O)是全球农业排放的主要气态氮化合物,全球约80%的氨和81%的一氧化二氮排放量来自农业部门。其中,氨会酸化土壤并导致生态系统过度施肥,一氧化二氮对气候的影响比二氧化碳高出约300倍,且在大气中停留约150年。而这些排放很大一部分直接产生于牧场,通过牛、羊和山羊等反刍动物的尿液产生,且牧场排泄物的排放因传统技术或化学措施难以控制。

“如果我们想将牧场养殖作为一种动物友好型、可持续的畜牧养殖方式保留下来,就必须控制其对环境的影响。”FBN重点课题“可持续资源循环中的动物养殖”负责人Björn Kuhla博士说道。

此次研究中,受到早期关于植物成分对新陈代谢影响研究成果的启发,Kuhla博士与来自罗斯托克、慕尼黑和维也纳大学的同事一起,研究了柳叶中所含的水杨苷(水杨酸的植物前体分子)是否会对动物体内的氮转化产生影响。实验在位于杜默斯托夫的FBN进行,结果显示,饲喂含有水杨酸的牛柳叶可显著减少尿液中氨和一氧化二氮的产生。与对照组相比,在标准地板上,48小时内测得的氨减少了14%,一氧化二氮甚至减少了81%,这些效果不仅归功于水杨酸,很可能还归功于牛柳叶中的其他生物活性化合物。

柳树(Salix属)是一种速生木本植物,传统上被用作药用植物和饲料植物,在新西兰或北美等地有应用,在德国则主要被用作能源作物或用于农林复合系统。柳叶能有效防止氮流失,为可持续动物营养开辟了新视角。Kuhla博士称:“柳叶是一种当地可得的可再生原料,特别适合作为牧场养殖的天然饲料补充剂,在其他解决方案失效的情况下发挥作用。”

目前,这些积极效应是否能在实际农业条件下得到证实还有待进一步研究,饲料摄入量、土壤类型、气候和微生物活性等因素至关重要。研究人员也在研究柳叶对土壤中硝酸盐形成的潜在影响,同时FBN的科学家正在研究其他落叶树种,如杨树,其性质与柳树相似,也含有大量水杨酸盐。

从长远来看,研究人员看到了“林牧复合系统”(即牧场和林地相结合)的巨大机遇。柳树等木本植物可直接作为牧场的饲料来源,改善小气候,并有助于自然减少排放。此外,柳叶提取物作为厩肥或粪浆添加剂的使用也正在测试中,不过这方面还需更多研究。

更多信息: Carolin BM Müller-Kiedrowski 等人,《给牛饲喂含水杨酸盐的柳叶可调节尿素代谢并减少土壤尿液中氨和氧化亚氮的排放》,《农业、生态系统与环境》(2025)。

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