白三叶草添加与奶牛遗传优势对轮牧系统下肠道甲烷排放的影响评估

为解决牧场温室气体排放问题，研究人员开展白三叶草(Trifolium repens L.)添加与奶牛经济育种指数(EBI)对肠道甲烷(CH4)排放影响的研究。结果表明，白三叶草混合牧草虽增加10.5%的甲烷排放量(341 vs. 308 g/d)，但未改变甲烷产量(g/kg DMI)和能量转化率(Ym)，而高EBI组通过提升乳脂蛋白含量实现排放强度优化。该研究为平衡牧场环境效益与生产效能提供科学依据。

　　

随着全球气候变暖加剧，农业温室气体排放成为焦点问题。在温带地区，放牧奶牛系统贡献了约60%的农业温室气体排放，其中肠道甲烷(CH₄)是主要来源。尽管白三叶草(Trifolium repens L.)作为牧草添加剂能减少氮肥使用并降低氧化亚氮排放，但其对甲烷生成的影响尚不明确。同时，通过经济育种指数(EBI)选育的高遗传价值奶牛能否在提升生产效率的同时降低碳排放，也缺乏系统研究。

爱尔兰Teagasc动物与草原研究与创新中心的研究人员设计了一项为期7个月的农场系统实验，比较纯多年生黑麦草(PRG)与PRG-白三叶草混合牧草对甲烷排放的影响，并评估高/低EBI奶牛的环境表现。研究采用GreenFeed气体分析系统和n-烷烃法测定DMI，结合瘤胃液VFA分析，论文发表在《Journal of Dairy Science》。

关键技术包括：1) 使用GreenFeed单元连续监测甲烷和CO₂排放；2) 通过C₃₂-烷烃标记法测定干物质采食量；3) 瘤胃液挥发性脂肪酸(VFA)谱分析；4) 基于EBI分组（高EBI组>90百分位，低EBI组50-60百分位）的遗传效应评估。

草地测量
混合牧草平均白三叶草含量达23.0%，NDF含量显著低于纯PRG(326 vs. 361 g/kg DM)，但有机物消化率(OMD)无差异。

动物性能
白三叶草组奶牛DMI提高1.16 kg/d，但乳固体产量(MlS)无显著变化。高EBI组奶牛乳脂(51.6 vs. 43.1 g/kg)和乳蛋白(39.3 vs. 36.1 g/kg)含量显著提升。

气体排放
白三叶草组甲烷排放量增加10.5%(341 vs. 308 g/d)，但甲烷产量(19.5 vs. 18.9 g/kg DMI)和能量转化率(Y_m 0.060 vs. 0.058)无差异。高EBI组甲烷排放强度(g/kg MlS)数值上降低4.9%。

瘤胃特性
白三叶草组乙酸比例提高(72.5% vs. 71.0%)而丙酸降低(17.1% vs. 18.7%)，可能与牧草中果胶发酵途径有关。

遗传参数回归
维持亚指数与甲烷强度呈显著负相关，而牛肉亚指数呈正相关，证实体重对排放的关键影响。

该研究首次系统评估了白三叶草在完整放牧季中对甲烷排放的动态影响，揭示了其在降低氮肥使用的同时可能增加甲烷排放的"污染转移"风险。尽管高EBI奶牛未显著降低绝对排放量，但其通过提升乳成分实现的强度优化趋势，为遗传选育策略提供了环境维度依据。研究提出的Y_m值(0.058-0.060)低于IPCC现行标准(0.063)，对完善温室气体清单方法学具有重要参考价值。这些发现为制定兼顾生产效率与环境可持续的牧场管理策略提供了关键数据支撑。