پژوهشهای علوم دامی ایران

پژوهشهای علوم دامی ایران

تأثیر بیوچارهای آلی و معدنی بر فرایندهای تخمیری و عملکرد گوساله‌های نر هلشتاین

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
10.22067/ijasr.2025.95689.1272
چکیده
استفاده بهینه از انواع بیوچارها می‌تواند با تثبیت شرایط شکمبه، بهبود کارایی تغذیه و ارتقاء سلامت دام بویژه در سیستم‌های نوین دامپروری همراه باشد. بیوچار، به عنوان افزودنی زیست‌سازگار، ظرفیت بهبود فرایندهای تخمیری و ارتقای سلامت دام را داراست. در این مطالعه، اثر سطوح بیوچار‌های آلی و معدنی (1%، 5/2%، 5%، 5/7%،10%) بر پارامترهای تخمیری و عملکرد گوساله‌های هلشتاین با استفاده از آزمون‌های برون‌تنی و درون‌تنی بررسی شد. افزودن بیوچار، بویژه بیوچار معدنی، سبب کاهش معنی‌دار pH و آمونیاک محیط تخمیری نسبت به شاهد گردید، سطوح بالاتر بیوچار معدنی تولید اسیدهای چرب فرار و فشار گاز را نیز به طور معنی‌داری کاهش داد. به منظور بررسی تاثیر سطح 1 درصد بیوچار معدنی و آلی از تعداد 18راس کوساله نر هلشتاین شش ماهه، طی یک دوره پنج هفته‌ای در قالب یک طرح کاملاً تصادفی استفاده شد. گوساله‌ها پس از توزین به صورت تصادفی با یکی از سه تیمار 1) خوراک شاهد به صورت کل مخلوط شامل کنسانتره، سیلوی ذرت، کاه و یونجه؛ (شاهد) 2) خوراک شاهد به همراه 1% بیوچار معدنی و 3) خوراک شاهد به همراه 1% بیوچار آلی تغذیه شدند. جیره‌های حاوی 1 درصد بیوچار آلی و معدنی تاثیر معنی‌داری بر میانگین تغییرات وزن بدن، مقدار خوراک صرفی و ضریب تبدیل خوراک گوساله‌ها نداشتند. در عین حال بیوچارها با کاهش نوسانات اسیدیته و ترکیبات مضر ناشی از فعالیت میکروارگانیزمها چون آمونیاک، می‌توانند شرایط پایدارتر و سالم‌تری برای جمعیت میکروبی داستگاه گوارش دام فراهم کنند و باعث به بهبود بازده خوراک، افزایش سلامت دام و کاهش انتشار ترکیبات زیان‌آور برای محیط زیست شدند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

The effect of organic and mineral biochar on fermentation characteristics and performance of male Holstein calves

نویسندگان English

Vesamali Jome 1
Reza Valizadeh 2
Abdolmansour Tahmasebi 1
Mohsen Danesh Mesgarani 2
1 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
چکیده English

Introduction
The livestock industry in arid and semi-arid regions faces challenges such as limited feed resources and reduced production efficiency. Using low-cost and eco-friendly additives like biochar, due to its porous structure and high cation exchange capacity, can positively influence the ruminal fermentation processes and animal health, As well as adsorbing harmful compounds, reducing greenhouse gas emissions, and creating a more stable environment for rumen microbiota. The objective of this study was to evaluate the effects of different levels of organic and mineral biochars on fermentation processes, and performance, of Holstein calves using both in vitro and in vivo studies.
Materials and methods
Organic and mineral biochars were added to a basal diet at levels of 1 to 10% and evaluated through in vitro and in vivo systems. Parameters such as ruminal pH, gas pressure, volatile fatty acids (VFA), and ammonia (NH₃) concentration were measured and compared. Statistical analysis were performed using SAS software, and Tukey’s tests. In in vivo study 18 Holston calves were randomly allocated to 3 dietary treatments including; 1) The control ordinary diet, 2) ordinary diet +1% mineral biochar and 3) ordinary diet +1% organic biochar. The experimental calves were fed for 5 weeks. The required data were recorded for the last 4 weeks of the whole experimental period.
Results
Biochar supplementation, particularly the mineral type, resulted in a highly significant reduction in ruminal pH and ammonia concentration compared with the control (P<0.001). Lower inclusion levels (1–2.5%) maintained an optimal balance between reducing harmful compounds and preserving fermentation efficiency, while higher levels led to further reductions in VFA and gas pressure. Mineral biochar showed superior performance in maintaining pH stability and ammonia adsorption. Feeding organic or mineral biochars had no significant effects on calves live weight, feed intake and feed conversion ratio.
Conclusions
Biochar, especially the mineral form, can be considered as an effective feed additive in feeding of Holstein calves due to its high adsorption capacity and beneficial effects on rumen environment balance. Lower inclusion levels (1–2.5%) offer maximum nutritional benefits without a notable fermentation impairments, while reducing ammonia and stabilizing pH to improve nitrogen utilization efficiency and mitigate environmental impacts.
Introduction
The livestock industry in arid and semi-arid regions faces challenges such as limited feed resources and reduced production efficiency. Using low-cost and eco-friendly additives like biochar, due to its porous structure and high cation exchange capacity, can positively influence the ruminal fermentation processes and animal health, As well as adsorbing harmful compounds, reducing greenhouse gas emissions, and creating a more stable environment for rumen microbiota. The objective of this study was to evaluate the effects of different levels of organic and mineral biochars on fermentation processes, and performance, of Holstein calves using both in vitro and in vivo studies.
Materials and methods
Organic and mineral biochars were added to a basal diet at levels of 1 to 10% and evaluated through in vitro and in vivo systems. Parameters such as ruminal pH, gas pressure, volatile fatty acids (VFA), and ammonia (NH₃) concentration were measured and compared. Statistical analysis were performed using SAS software, and Tukey’s tests. In in vivo study 18 Holston calves were randomly allocated to 3 dietary treatments including; 1) The control ordinary diet, 2) ordinary diet +1% mineral biochar and 3) ordinary diet +1% organic biochar. The experimental calves were fed for 5 weeks. The required data were recorded for the last 4 weeks of the whole experimental period.
Results
Biochar supplementation, particularly the mineral type, resulted in a highly significant reduction in ruminal pH and ammonia concentration compared with the control (P<0.001). Lower inclusion levels (1–2.5%) maintained an optimal balance between reducing harmful compounds and preserving fermentation efficiency, while higher levels led to further reductions in VFA and gas pressure. Mineral biochar showed superior performance in maintaining pH stability and ammonia adsorption. Feeding organic or mineral biochars had no significant effects on calves live weight, feed intake and feed conversion ratio.
Conclusions
Biochar, especially the mineral form, can be considered as an effective feed additive in feeding of Holstein calves due to its high adsorption capacity and beneficial effects on rumen environment balance. Lower inclusion levels (1–2.5%) offer maximum nutritional benefits without a notable fermentation impairments, while reducing ammonia and stabilizing pH to improve nitrogen utilization efficiency and mitigate environmental impacts.

کلیدواژه‌ها English

Biochar
Rumen Fermentation
Volatile Fatty Acids
Holstein Calf
Rumen pH
ارسال نظر در مورد این مقاله
نام را وارد کنید.
نشانی پست الکترونیکی را به درستی وارد کنید.
وابستگی سازمانی را به درستی وارد کنید.
توضیحات را وارد کنید (حداقل 50 حرف)
CAPTCHA Image
شناسه امنیتی را به درستی وارد کنید.

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 27 خرداد 1405

  • تاریخ دریافت 07 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 10 مهر 1404
  • تاریخ پذیرش 12 مهر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 27 خرداد 1405