不同日粮模式下奶牛的表观消化率的比较研究

1摘要本实验选用经产（第二胎）、体况良好，体重、产奶量、泌乳天数相近，荷斯坦奶牛9头，采用两因素三水平，三重3×3试验设计，每组3头试验牛。试验动物自由采食，每天两次等量饲喂（TMR），自由饮水，每天挤奶两次。在整个试验期每日记录采食量和产奶量。试验为三种不同模式日粮，试验动物的精粗比大致分别为（按干物质计算）：CS-A组：秸杆和精料（37：63）；CS-B组：秸杆和精料（37：63）；MF组：羊草、玉米青贮、苜蓿和精料（4：27：28：41）。试验结果表明：（1）从干物质来看，CS-A和CS-B差异不显著，但是CS-A,CS-B相对于MF组差异是显著的（P﹤0.05）。（2）从粗蛋白来看，CS-A和CS-B以及MF组差异是不显著的（P﹥0.05）。综合本实验数据，可以得出此三种模式的日粮下，表观消化率是不显著的。关键字：奶牛、精粗比、消化代谢21.引言在我国被用作饲料的秸秆总量却不足秸秆资源的25%。如何充分利用人类不能利用的秸秆资源，发展草食家畜，对缓和“人畜争粮”的矛盾具有重要的作用。秸秆有机物总量高达80%，因此秸秆的总能量不低，但其营养价值却很低，平均只有0.2～0.3个饲料单位(郭庭双，1994)。由此可见，单纯秸秆类饲料是不能满足反当动物生长和生产需要的。苜蓿干草营养丰富、且极易被吸收是反当动物理想的粗饲料。反刍家畜的饲养原则应是以优质青干草、豆科牧草、青贮饲料、秸秆类等粗饲料为主，并对所选定的粗饲料进行优化搭配，再结合反自家畜各生理阶段的特点，添加适量的精料。这就是说粗饲料的利用从根本上讲必须走多品种、科学搭配的路子。近年来，人们研究了用易消化的优质粗饲料(如苜蓿等)作为能量补充料与玉米秸秆混合饲喂的可行性。其目的是通过对玉米秸秆与豆科牧草合理配合利用，发挥它们之间的协同作用，进而提高它们的利用价值。但是从研究机理来看还不完善。上世纪80年代开始，我国的研究工作者在牛、羊等反刍动物的饲料营养价值评定、营养物质消化、吸收与代谢及其生产性能的改善等方面开展了大量的研究工作，积累了不少科研成果。尤其“十五”以来，改善牛奶营养品质的问题已引起了我国政府和畜牧科技工作者的广泛重视，在研究中国家级、省部级项目虽已涉及牛奶品质与调控研究。从总体上看，研究内容主要针对日粮营养物质对瘤胃内养分代谢的影响，但缺乏整体性、系统性。1.1粗饲料对奶牛的重要性1.1.1粗饲料粗饲料又称粗料，是指体积大、粗纤维含量高而可消化养分含量低的3一类饲料。国际饲料分类法与我国饲料分类法均将饲料中自然含水量低于45%，粗纤维含量占干物质18%以上，消化能在10.45MJ瓜g以下的饲料，统称为粗饲料，主要包括青绿饲料制得的干草(粉)、脱谷收得的农副产品(秸秆、批壳等)以及糟渣类、饼粕产物、草籽、油料籽实等。这类饲料能量主要以纤维、半纤维素等形式存在，秸秆的粗纤维含量高达35%一50%，并且粗纤维中的纤维素与木质素结合成较为坚固的结构，动物难以消化利用。同时由于木质素和硅含量较高，造成消化利用率低下。动物本身对日粮纤维几乎不能降解，只是依赖于栖息其消化道的微生物来实现降解，总的说来他们都含有可被草食动物瘤胃微生物消化的细胞壁成分。粗饲料品质指的是粗饲料中那些影响动物对其利用的各种因素的总和。一种粗饲料的潜在饲养价值不仅取决于其品质，而且还与其饲喂形态(如颗粒大小)、适口性以及日粮中其它饲料组分的质量(即饲料组合效应)有关。影响粗饲料品质的因素很多，主要有收获时期、粗饲料的品种、储存方法、环境(气候)、土壤肥力和品种选育。1.1.2粗饲料对奶牛的营养作用粗饲料是反当动物的重要营养源，一般占奶牛日粮组成的40%一80%，甚至更高，粗饲料干物质中的中性洗涤纤维(NDF)约占35%~70%，大约有55%一95%的NDF经瘤胃微生物发酵，形成挥发性脂肪酸(VEA)、二氧化碳(C02)和甲烷(CH4)等产物。挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸、丁酸)显著增加饲料中总能GE的可利用程度，这不仅为奶牛提供大部分能量，而且还参与各种代谢，并形成产品如乳脂等。据Merten和vanHoutert(1996)曾报道挥发性脂肪酸能为反当动物提供能量需要的70%~80%。此外粗饲料还为奶牛提供数量4不等的中性洗涤可溶物(N’DS)，如粗蛋白、非结构性碳水化合物、脂肪、矿物质元素，维生素等必需营养素。粗饲料还能控制反当动物的采食量，反当动物采食量的调节以物理调节为主，化学调节为辅，饲料磨碎和颗粒化可增加采食量。粗纤维由于体积大，吸水性强，有强烈的填充作用，使动物产生饱感。纤维素降解产物挥发性脂肪酸也有一定的化学刺激作用，产生化学调节。其中乙酸和丙酸对采食量影响较大，丁酸较弱。反当动物过食现象不明显，对苦味、酸味、咸味和甜味很敏感，利用这一特点配制日粮时，可合理利用某些饲料。与谷物饲料相比，粗饲料生长时间要长、收获率要高，因而可获得相对高的干物质与能量产量，从而可为奶牛提供廉价营养素。同样，秸秆等粗饲料因其低成本而应用甚广，粗饲料占世界草食家畜所消耗能量饲料的70%(Rtzhugh等，1978)，这个比例在今后20年还将继续维持，不会有很大改变。1.1.3粗饲料对奶牛的生理作用奶牛是采食量大的草食动物，具有发达的瘤胃。反当是奶牛的生理需要，牧草中的纤维化特性对于奶牛的生理功能主要有:(1)刺激反当及咀嚼。(2)刺激唾液分泌。(3)维持瘤胃正常pH，有利于纤维的消化。(4)维持瘤胃正常功能。在奶牛饲养中，大量地使用饲草及农业副产品等粗饲料具有重大的经济意义。如果减少日粮中粗饲料中的用量，将会引起乳脂率的下降，同时伴随产生一些代谢病，如酸中毒、蹄角炎、真胃扭转、肝脓肿，影响到动物的健康。足量的纤维或优质租饲料可以维持奶牛健康及改善生产性能，大多数非粗饲料来源NDF在维持乳脂率方面比粗饲料来源的NDF要差(elark，1997)。其NDF在维持瘤胃pH的作用仅为粗饲料来源NDF的50.35(月len，1997)，在维持NDF消化率上是粗饲料来源NDF的0.6(Flrkins，1997)，在维持咀嚼活动上，精料的NDF仅为粗饲料来源NDF的0.4(Mmens，1997)。粗饲料来源的NDF(19%)每降低日粮干物质的1%。推荐的NDF量要增加2%。1.2苜蓿干草紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是多年生草本植物，又称紫苜蓿、苜蓿、牧蓿、路蒸。起源于伊朗，在我国有2000多年的栽培史，由于气候条件适宜，在我国北方各省普遍种植，长江中下游地区甚至海拔1800m的云贵高原也可以种植。现己成为世界上最主要的饲料作物，其干草产量居多种豆科牧草之冠，它是一种适口性好、营养成分齐全、产量高、经济环保的优质粗饲料，一直以来被认为是奶牛的理想饲料，素有“牧草之王”的美誉。1.2.1苜蓿干草的粗蛋白质特点苜蓿草长期以来一直被认为是一种理想的奶牛粗饲料，这与其固有营养特性是密不可分的。首先，苜蓿干草的蛋白质营养不同于其它的牧草。其粗蛋白含量一般为18%.左右(按干物质计量)，苜蓿干草的粗蛋白进入瘤胃后，一部分被瘤胃微生物降解并合成微生物蛋白，另一部分不被降解，直接进入后消化道消化，称为过瘤胃蛋白。首稽干草粗蛋白的瘤胃降解特性主要包括瘤胃有效降解率(P)、快速降解(A)、慢速降解(B)部分的比例、慢速降解部分的降解速度(C)等指标。总的看来，首蓓干草是一种粗蛋白降解率相对较高的粗饲料，高于羊草干草(40.24%颜品勋等，1996b)以及玉米秸秆(39.35%李胜利，2002)。同时首楷干草粗蛋白中氨基酸的含量较为丰富，10种必需氨基酸的含量占粗蛋白含量的41.2%，与优质蛋白饲料鱼粉6(44.5%)和豆饼(45.3%)接近(NRC，2001)，其中赖氨酸含量丰富(李卫，1998;陈光耀等，2003;黄宏波，2004;候生珍等，2005)。蛋白质中含有20种以上的氨基酸，包括任何动物的全部必需氨基酸，以及一些稀有氨基酸(如瓜氨酸、刀豆氨酸等)，而且还含有大量可供反当家畜利用的非蛋白氮(如游离氨基酸、肤、酚胺、喋吟和生物碱等)，约占首蓓总氮量的33%，所以首蓓是奶牛较为理想的粗饲料(陈光耀等，2003;康爱民等，2002)。1.2.2苜蓿干草的碳水化合物营养苜蓿干草的碳水化合物营养也不同于其它牧草。对于反当动物来说，瘤胃是碳水化合的东J匕农业人学农学硕士学位论文的粗饲料，并保证奶牛有40%的时间进行反自(陈光耀等，2003)。其次，从首楷干草本身来看，它是一种非常优质的豆科牧草。但是他也不能无限制的添加，其适宜添加量的多少主要取决于以下三个方面:一、粗蛋白(CP)苜蓿是一种高蛋白豆科牧草，优质苜蓿干草的粗蛋白含量通常在18%以上(风干基础)，高于几乎所有的禾本科牧草、籽实类能量饲料和秸秆，其粗蛋白主要分布于叶，叶的粗蛋白含量通常为22%～30%(干物质基础)，茎的粗蛋白含量较低，通常为12%～18%(干物质基础)。是奶牛良好的蛋白质来源。在泌乳初期的日粮粗蛋白含量一般控制在18%左右(干物质计算)，而且还要随着泌乳阶段的延长逐步降低日粮粗蛋白含量，奶牛日粮的粗蛋白含量是影响奶牛产奶量的重要因素，其主要来源就是日粮的粗蛋白(李志强，2002)。所以单从日粮的粗蛋白角度看，似乎用100%的苜蓿干草都可以。但是，按照代谢蛋白体系，降解蛋白与过瘤胃蛋白保持合适的比例才能保证获得最大的代谢蛋白产量。由于苜蓿干草粗蛋白的瘤胃降解率较高，达到70%以上，这对于高产奶牛来说，就意味着缺乏过瘤胃蛋白，所以需7要与过瘤胃蛋白含量高的饲料配合使用。这也就决定了苜蓿干草在日粮中的使用量不能可达到100%。二、中性洗涤纤维(NDF)从中性洗涤纤维(NDF)角度看，奶牛日粮的中性洗涤纤维(NDF)需要量通常是一个范围。泌乳早期的奶牛应饲喂含粗蛋白质19%～24%、中性洗涤纤维38%～42%的苜蓿干草日粮方可以满足泌乳早期奶牛高效生产的营养需要，维持奶牛的高产水平;泌乳中后期，这时期泌乳牛的产奶量逐渐下降，对能量和蛋白质的需求量也随之下降，对牧草的质量要求也降低一些(杨效民，2003)。苜蓿干草的中性洗涤纤维(NDF)含量主要受茬次和刈割时间影响，头茬和初花期刈割的苜蓿干草中性洗涤纤维(NDF)较低，为干物质的40%左右，大大低于玉米秸秆和羊草(干物质的60%左右)(杨效民，2003;阎龙凤等，2003b)，且苜蓿干草中性洗涤纤维瘤胃降解率为62.5(李胜利，2002)、高于羊草46.8(李梅，1999)和玉米秸秆43.8(李胜利，2002)。但是高产奶牛日粮的中性洗涤纤维(NDF)需要量通常有一个范围，奶牛如果100%采食苜蓿干草，则会因为胃肠道的填充作用，中性洗涤纤维(NDF)过量采食，而粗蛋白摄入不足，产奶净能的摄入量更是远远不能满足产奶需要，从而严重降低产奶量；过低则不能维持奶牛的正常的咀嚼和反当活动，有可能导致瘤胃酸中毒等代谢疾病，也可能会降低乳脂率。其基本原则是在满足高产奶牛对中性洗涤纤维的最小需要量的基础上尽可能减少日粮中性洗涤纤维(NDF)含量。三产奶净能(LNE)在苜蓿干草的能量评定方面，早期采用总能(GE)、消化能(DE)、代谢能(ME)指标(江玉林等，1995)，目前己统一在奶牛上采用产奶净能(LNE)，其理论依据为美国的Flatt在1969年提出的产奶净能体系，该体系认为代谢能用于维持和产奶的效率基本相同，所以饲料对奶牛的能价值统一用产8奶净能表示。苜蓿干草的产奶净能值最早发表于1971年出版的《美国和加拿大料营养成分与营养价值手册》，初花期和盛花期苜蓿千草的产奶净能为5.1和4.5MJ/kg(风干基础)，折合我国奶牛能量单位(NND)为1.64NND/kg和1.44NND/kg,接近于中等能量饲料，虽然高于玉米青贮、羊草和玉米秸秆，但奶牛的产奶净能通常要求达到7.OMJ/kg(干物质计算)左右，因此单独饲喂苜蓿干草是不能满足奶牛生产性能需要的，必须添加一定量的精料。苜蓿的用量主要取决于产奶净能，苜蓿干草的粗蛋白、中性洗涤纤维含量都超过奶牛的营养需要，唯独产奶净能远远低于需要，因此，应优先从产奶净能的角度