生态净湖-大庆水库湖泊水草研究利用

申报人:刘颜锐 申报日期:2023-06-24

基本情况

2023
生态净湖-大庆水库湖泊水草研究利用 盲选
创新训练项目
农学
动物生产类
学生自主选题
二年期
根据大庆本地地貌,本地湖泊较多,水草产量巨大,已经严重影响到湖泊鱼类生存,降低湖泊水质,对湖泊的生态系统稳态造成破坏;本团队将大庆本地湖泊水草(菹草,东北金鱼藻,穗状狐尾藻)通过使用菌酶协同发酵技术,将水草制备为青贮饲料,实现水草二次利用,固废资源化,减少国家养殖业对进口饲料的依赖,降低养殖成本,提高经济效益,维护当地水库湖泊生态稳定,提供就职岗位。

  本人从大三开始进入指导教师的实验室开展工作,曾参与黑龙江省第七届互联网+大赛,参与省级大学生创新创业训练计划立项一项,参与发表国家实用新型专利两项,并且都为第二发表人,多次参与校院级“挑战杯”大赛,获得院级三等奖等荣誉。

1.NF-κB/SOCS信号通路在LPS所致奶牛乳脂肪含量降低中的作用研究(31402157),国家自然科学基金青年基金项目,2015-2017,主持人

2.奶牛乳腺感染时PMN跨乳腺上皮定向迁移的动态调控机制(UNPYSCT-2015087),黑龙江省普通本科高校青年创新人才培养计划项目,2015-2019,主持人

3.奶牛乳腺感染时PMN跨乳腺上皮定向迁移的分子动力学研究(C2016045),黑龙江省自然科学基金面上项目,2016-2019,主持人;4.LPS刺激牛乳腺上皮细胞后靶向PMN外泌体的鉴定(2016M601465),中国博士后科学基金面上项目,2016-2019,主持人

4.LPS刺激牛乳腺上皮细胞后靶向PMN外泌体的鉴定(2016M601465),中国博士后科学基金面上项目,2016-2019,主持人

教师可以提供资金和技术支持,理论指导。 

省级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
刘颜锐 动物科技学院 动物医学 2020 统筹管理,技术路线研究,实验室试验
唐旭阳 动物科技学院 动物医学 2021 实验室试验,样品定点试验
李天泽 动物科技学院 动物医学(创新人才班) 2020 实验室试验,数据分析
于文龙 动物科技学院 动物科学 2021 收集数据,样品定点试验
赵泽鑫 动物科技学院 动物科学 2020 样品定点试,技术路线研究

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
王建发 动物科技学院

立项依据

大庆被誉为“绿色油化之都、天然百湖之城、北国温泉之乡”,坐拥228个湖泊总面积2300平方公里占全市总面积的11%。但受水体富营养化等因素影响,湖泊、水库沉水植物大量繁殖,菹草、东北金鱼藻已成为我市市区湖泊中的优势物种,部分水域覆盖率超过70%,对水体生态环境及河湖生态治理造成了重要影响。

为有效破解湖泊水草治理难题,本项目将湖泊水草转变为牛、羊、鹅等家畜家禽饲料,减少国家养殖业对进口饲料的依赖,降低当地养殖户养殖成本,提高养殖经济效益,提供更多的就职岗位。

本团队主要研究在大庆湖泊水草打捞后的固废资源化,每年的水草打捞工作从5月开始,分时段推进,第一批水草清理工作大概会持续到6月中旬,之后大庆市会视水体生物生长具体情况进行清理,预计到9月中旬结束。期间大庆水草产量理论计算值920万吨,以其干物质计算可供大庆本地大庆市全部奶牛食用一年。

水草打捞后经过清洗烘干进行重金属(砷、铅、汞、铬、镉)含量检测(按GB13078饲料卫生标准测定),通过检测后集中打捞后添加添加剂以其他辅料制作青贮饲料,发酵后30-40天取用,进行鹅厂以及肉牛、奶牛厂的应用试点,进行周期饲喂后对受试动物进行血液生化等指标化验,根据不同受试动物品种、生长期等各期饲养特点营养需求指标对水草青贮饲料配制比进行调整;以达到不影响畜禽正常生长,提高畜禽生产性能的目的,同时为大庆当地的水库湖泊环境的恶化现状带来改善,实现湖泊水草打捞后的固废资源化利用,响应国家绿色环保实现可持续发展的政策。

中国是畜牧养殖大国,畜牧养殖过程中,尤其是大型养殖场,出于降低成本的需要,基本不采购配置好的全价饲料,而是自行配置。在配置饲料的过程中,粮食原料占有大比例,但粮食价格日益上涨,尤其是豆类的价格上涨。造成配置饲料的成本大大提高,进而影响了养殖效益。然而我国拥有大量的湖泊,其中蕴涵着大量的水草资源却未得到充分利用。以菹草为例,菹草营养价值丰富,富含粗蛋白,纤维含量较低,优于一般水生饲料。菹草粉的粗蛋白含量与小麦麸和苜蓿相近并高于玉米,是优良的草粉饲料。用菹草饲喂仔猪可以明显增加仔猪重量,在20 d的喂养试验中,仔猪日平均增重54.5 g。菹草还可以替代麦麸饲喂育肥猪,替代量以5%较为合适,并且猪对菹草表现为喜食,也无行为异常,说明菹草可以作为猪的良好饲料源。

2021年5月以来,我们大庆市黎明湖、三永湖水草生长状况进行了调研湖水中优势水草为东北金鱼藻和菹草。菹草和东北金鱼藻的综合利用价值主要包括水体净化、鱼虾饵料、畜禽饲料、食用价值和药用功效,饲用是菹草和东北金鱼藻的主要潜在利用途径。以菹草为例,菹草营养价值丰富,富含粗蛋白,纤维含量较低,优于一般水生饲料。菹草粉的粗蛋白含量与小麦麸和苜蓿相近并高于玉米,是优良的草粉饲料。用菹草饲喂仔猪可以明显增加仔猪重量,在20 d的喂养试验中,仔猪日平均增重54.5 g。菹草还可以替代麦麸饲喂育肥猪,替代量以5%较为合适,并且猪对菹草表现为喜食,也无行为异常,说明菹草可以作为猪的良好饲料源[1]

2021年4月,山东省济宁市畜牧局畜牧业发展中心答复市人大《关于微山湖综合整治及利用的建议》时指出,将加大技术投入,尽快建立菹草饲料化利用技术服务体系;积极争取政策扶持,大力推广菹草饲料化利用技术;提高服务效率,确保优质饲草饲料安全保障水平;以点带面,加快菹草的饲料开发利用进度,进一步促进微山湖菹草的饲料开发利用[2]

华中农业大学张声华等(2004)将鲜菹草经清洗、浸泡、干燥、粉碎、粒后,制备了能使蛋鸭产红心蛋的菹草功能饲料,喂养蛋鸭7-14天,可使蛋黄平均色度达到15度以上(罗氏色度),获得了湖北省科技进步二等奖[3]

[1] 王文颖,王秋红,孙阎.菹草的营养价值及其饲用现状研究进展【J】.黑龙江畜牧兽医,2022,No.637

[2] 济宁市人民政府 人大代表建议办理 市畜牧业发展中心对市人大第十七届七次会议第120号建议的答复《关于微山湖综合整治及利用的建议》 (jining.gov.cn)

菹草功能饲料主剂与功能性红心蛋品的产业化-科技成果-农业专业知识服务系统 (ckcest.cn)

针对大庆市水草饲料化产业的空白,本团队可将本地的湖泊水草(菹草、东北金鱼藻、穗状狐尾藻) 通过菌酶协同发酵技术,将水草制备为青贮饲料;实现大庆当地水草固废资源利用,减少当地政府对每年水草打捞处理的资源投入,开发水草所带来的经济收益通道,减少养殖业对进口饲料的依赖,降低我国养殖业饲料进口资金的投入,改善当地的湖泊环境,提供优秀就职岗位。

 

技术路线:

获取大庆市湖泊的不同种水草,进行清洗,剪段,烘干。取俩种处理后的水草各300g,依据国家饲料卫生标准(GB13078)进行检测。将通过检测的俩种水草进行青贮饲料(DB34T650-2018)操作(将水草切段20mm,随切随添装,分层填入,将需要添加的添加剂和辅料加入其中,撒匀拌均。使用机械逐层压实,尤其四周边缘部分,袋贮和裹包青贮采用打捆机打捆压实,将压实打捆后的包裹进行严密封埋,等待发酵完成)。

发酵约1个月(具体时间视发酵期间温湿度而定)后,将成品送往指定试点畜禽场进行测试,观察采食动物食用本饲料后的身体状态,在一个实验周期后对采食动物进行营养学检查、血清化验等,根据最终结果综合其他因素对青贮饲料配比等进行修改,以更好满足动物的需求。

拟解决的问题:解决过度生长水草对水体生态环境及河湖生态治理造成的重要影响,将花费大量人力物力的打捞的水草进行资源化利用,解决环境问题的同时能提高水草利用率,提高养殖经济效益,实现固废资源化。

预期成果:通过以不同种水草为原料的青贮饲料的制作,力争实现城区水草治理完全社会化,助力水系生态治理和畜禽节粮增效。发表科学论文一篇,结题材料一份,参赛项目俩项,并争取获奖。

拟撰写《大庆市湖泊水库水草综合利用调研报告

已送检黎明湖、三永湖水草样品进行重金属含量检测

已申报2023年大庆市市校融合项目

具备的知识基础:本团队拥有动物医学和动物科学双专业学生,拥有更全面的知识储备,团队5人中4人具有1年以上实验室经验,具备一定实验能力,指导教师王建发老师为临床兽医学的硕士生导师,主要研究方向为大动物方向,对于本次实验,指导教师具备丰富的指导经验,使我们团队可以更高效的完成本次实验。

设备基础 :拥有本次实验中青贮饲料操作部分所需要的青贮机以及配套的牧草膜,网子等耗材,检测部分由权威检测公司按照国家标准进行检测,出据正规检测报告,保证饲料卫生安全的可靠性。

尚缺少的条件:未进行临床试验,尚缺少临床数据

解决的方法:水草青贮后进行定点试验,收集营养学试验数据以及血清化验等结果

经费预算

开支科目 预算经费(元) 主要用途 阶段下达经费计划(元)
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 15000.00 6250.00 8750.00
1. 业务费 8000.00 0.00 8000.00
(1)计算、分析、测试费 0.00 0.00 0.00
(2)能源动力费 0.00 0.00 0.00
(3)会议、差旅费 0.00 0.00 0.00
(4)文献检索费 3000.00 论文检索,资料输出,广告宣传 0.00 3000.00
(5)论文出版费 5000.00 论文出版,专利申请等知识产权费 0.00 5000.00
2. 仪器设备购置费 5500.00 青贮包裹塑料膜机器 5500.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 0.00 0.00
4. 材料费 1500.00 牧草膜140元,可以包80-90包;网子190元,可以包350包左右;打涝工具。 750.00 750.00

项目附件

  • 生态净湖-大庆水库湖泊水草研究利用+A类立项-PaperYY检测报告单-20230627.pdf
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