1. 研究目的与意义
目的：评价不同作物秸秆在瘤胃微生物作用下的产酸和产甲烷性能，遴选出高产酸、产甲烷潜能的作物秸秆，并表征其降解规律，为作物秸秆的资源化利用奠定技术基础。
意义：作物秸秆的厌氧产酸和产甲烷利用，可有效降低秸秆焚烧造成的大气污染，具有重要的环境效益、科学意义，并且为其工程化应用奠定技术基础，表现出一定的经济效益。
2. 国内外研究现状分析
农作物秸秆的结构决定其分解速度慢，产气周期长。为了提高厌氧消化性能,可对秸秆进行适当预处理。常见预处理方法有物理法、化学法、生物法和联合法。
瘤胃微生物是秸秆生物预处理新方法。反刍动物中，瘤胃是纤维素高效分解的原位微生物生态系统，同时也是独特的自然消化发酵罐，对秸秆的复杂碳水化合物表现出很高的降解潜能。这种高效性源于瘤胃复杂而精致的功能，包括瘤胃细菌、厌氧真菌和瘤胃原生动物等的群落协同作用。通常情况下，厌氧消化中发现的瘤胃微生物来自于家畜的排泄物（如作为接种物或者联合消化的粪便），但是含量微少。通过专门采集瘤胃微生物作为接种物以提高厌氧消化性能的生物反应器，被称之为人工瘤胃反应器（artificial rumen reactor）。
人工瘤胃反应器最富吸引力之处，在于对木质纤维素基质具有更高的水解和酸化效率。通常情况下，挥发性脂肪酸产量是评价厌氧消化接种物优劣的关键指标。由于具有较高的纤维素降解活性，相较于传统接种物（如厌氧活性污泥），瘤胃微生物可显著提高木质纤维素的降解率。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
（1）利用高通量测序技术，表征奶牛瘤胃微生物中细菌和古菌的生物多样性；
（2）在瘤胃微生物的作用下，评价不同作物秸秆（包括玉米、水稻、小麦、棉花、黄豆、花生、油菜、高粱等）的产酸性能，以及挥发性脂肪酸（vfas）中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的分布特征；
4. 研究创新点
本课题旨在研究不同农业废弃物在瘤胃微生物中的生物降解规律。
