تاثیر سطوح مختلف بیوچار حاصل از پوست گردو و بسترمرغ بر فراسنجه‌های تخمیری شکمبه و تولید متان به‌روش برون تنی

چکیده سابقه و هدف: بیوچار نوعی ماده غنی از کربن است که از سوختن زیست‌ توده‌های کشاورزی و دامی در محیطی با اکسیژن کم تولید می‌شود. این ماده با داشتن ساختاری متخلخل و سطح ویژه وسیع، جایگاهی مناسب برای استقرار و توسعه بیوفیلم حاوی جمعیت‌های مختلف میکروبی در محیط‌های بی‌هوازی از جمله شکمبه فراهم کرده و سبب رشد و تکثیر میکروبی و بهبود بازده تخمیر می‌شود. ساختار پر منفذ بیوچار تشکیل کلونی‌های میکروبی از جمله متانوتروف‌ها (اکسیدکننده متان) را تسهیل می‌کند و با افزایش جمعیت آن‌ها و همچنین استقرار کلونی‌های متانوژن و متانوتروف در سطح بیوچار اکسیداسیون متان افزایش می‌یابد. این تحقیق به‌منظور بررسی اثر سطوح مختلف بیوچارهای حاصل از پوست گردو و بستر مرغ بر میزان تولید گاز، قابلیت هضم، تولید متان و آمونیاک به‌روش آزمایشگاهی انجام شد. مواد و روش‌ها: برای تولید بیوچار، پوست گردو و بستر مرغ به‌صورت مجزا در حلب‌های دردار با‌حداقل نفوذ اکسیژن به‌مدت 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 با‌نسبت 40 به 60 علوفه به کنسانتره اضافه گردید. آزمایش در قالب طرح کاملاً 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 با‌استفاده از مایع شکمبه چهار راس گوسفند کرمانی مجهز به فیستولای شکمبه‌ای، 2 ساله با‌وزن 5/50 کیلوگرم تهیه شده دو ساعت بعد از تغذیه صبح، انجام شد. تولید گاز نمونه‌ها در زمان‌های 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 فراسنجه‌های تولید گاز، انرژی قابل‌متابولیسم، اسیدهای چرب کوتاه زنجیر و قابلیت هضم ماده آلی برآورد گردید. یافته‌ها: افزودن بیوچار به جیره‌های آزمایشی کاهش تولید گاز در زمان‌ 24 و 96 ساعت انکوباسیون را به‌همراه داشت و سبب کاهش معنی‌دار انرژی قابل‌متابولیسم، 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 با‌شاهد 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. نتیجه‌گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که تیمار 1 درصد بیوچار پوست گردو و 5/1 درصد بیوچار بستر مرغ می‌تواند 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 می‌تواند برای دستکاری تخمیر در شکمبه و کاهش تولید گاز متان مورد استفاده قرار گیرند. واژه‌های کلیدی: بیوچار، متان، زیست‌توده، قابلیت هضم، آمونیاک