1. 研究背景：我国牛羊存栏总量已跃升至全球第二，甲烷温室气体排放量增加 到 200 Tg 二氧化碳当量，这对国家应对全球气候变暖和实现“双碳”目标带来巨 大挑战。另外，我国耕地资源刚性约束下人畜争粮的矛盾日益凸显，口粮绝对安 全的同时饲料粮和牧草的充分供给难以保障。因此，我国牛羊养殖亟需突破饲料 资源不足、饲料转化率低、生产效率低、甲烷排放高等发展难题,实现牛羊饲料效 率与环境效应同步提升，科技支撑牛羊产业可持续低碳发展与国家“双碳”目标。 2. 研究目标：项目将突破牛羊瘤胃甲烷能检测、能量高效利用与低甲烷排放的日 粮营养与微生物作用机制、能量利用效率提升与甲烷减排的日粮营养调控技术等 系列关键科学与关键技术问题：阐明牛羊碳氮利用与排放规律，明确高能量利用 效率的关键营养组分及作用途径；创建牛羊瘤胃甲烷排放跨区域组网检测平台， 挖掘低甲烷排放牛羊关键瘤胃微生物与功能基因；研发促进能量利用和抑制甲烷 生成的饲用添加剂产品，建立高效低排放节粮型日粮配制技术，构建牛羊营养增 效调控技术体系，实现牛羊饲料能量利用效率提升与甲烷减排。 3. 研究内容与技术路线：项目拟以“饲料原料特征-代谢转化利用-甲烷减排技术 -能量效率提升”为主线，从碳氮元素“采食-消化-利用-排放”的整体视角，按 照“大数据收集-机制解析-产品研发-集成示范”的研究思路，设置研究内容：基 于我国四大气候区牛羊典型饲料原料、典型日粮配制、碳氮元素消化代谢和瘤胃 微生物组大数据，明确高能量利用效率的关键营养组分及作用途径；创建牛羊瘤 胃甲烷排放跨区域组网检测平台，挖掘低甲烷排放牛羊关键瘤胃微生物与功能基 因；明晰优化瘤胃内能量分配的关键靶点，研发能量增效产品和甲烷抑制剂；基 于牛羊高能和节粮两大饲养模式，研究碳氮营养平衡供应、胃肠道代谢功能优化、 副产物饲料原料和优质全株玉米青贮高效利用技术，形成牛羊饲料能量利用效率 提升与甲烷减排的系统性解决方案。 4. 研究基础和团队：项目凝聚了中国科学院和中国农业科学院的优势研究所，5所全国双一流高校和 1 家国内反刍动物饲料生产龙头企业，具有良好的前期合作 基础及研究平台支撑。依托11个国家级科研平台和29个省部级重点实验室/平台， 能有效满足平台建设、机制解析、基因挖掘、精准日粮设计、产品研发等研究与 成果示范应用工作，且形成了从基础研究、技术开发到产业应用的完整链条。项 目团队在甲烷排放研究领域 SCI 论文发表数量全国第一，授权发明专利 100 余项， 获国家级奖励 2 项，省部级奖励 13 项。项目成员 6 人入选国家级人才，2 人参与 组建全球牛羊甲烷排放 GRA 联盟和全球瘤胃微生物基因组 RMG 联盟，具有承担国 家重点科技项目和开展国际合作交流的丰富经验和水平。