奶牛1的营养与饲料供给

高产奶牛的营养与饲养,张乃锋反刍动物营养学硕士中国农业科学院饲料研究所（北京中关村南大街12号，100081）,牛奶与人类营养,国际牛奶日：国际牛奶业联合会1903年在布鲁塞尔成立，39个成员国，50年代提出牛奶日，每年5月的第3个星期二。中国学生牛奶1999年12月。,世界人均牛奶占有区域,世界人均牛奶生产量：大洋州最高，人均381千克欧洲，人均319千克北美，人均260千克南亚，人均70千克东亚，人均14千克中国，人均7千克,高产奶牛,产奶量年平均提高2-3%，其中：遗传贡献33-40%；营养与饲养60-67%高产奶牛的概念以色列13000美国11，000中国8000,一、高产奶牛的选择,（一）优良的品种（二）良好的体型外貌（三）合适的年龄（四）健康的身体,（一）奶牛的品种,荷兰牛产地原产于荷兰，分布于欧洲诸国。外貌乳肉兼用型，体格较小，四肢较短，但体躯宽深，略呈矩形，尻部方正且发育好。乳房前身后展，附着良好；毛色黑白花片,界限分明,额部多有白星，四肢下部、腹下和尾帚为白色毛。适应性乳肉生产性能均良好，遗传性稳定，易管理，耐粗饲，饲料报酬高，抗病力强。成年体高公cm母cm成年体重公900-1100kg母550-700kg性成熟年龄12月龄适配年龄14-16月龄平均单产5000-7000kg乳脂率3.8-4.0%,（一）奶牛的品种,美国荷斯坦牛产地原产于荷兰和德国北部,后输入美国而育成.外貌纯乳用型，体格较大。成年母牛体型清秀,结构匀称，前望、上望、侧望均呈楔型，后躯发达，乳静脉粗大而多弯曲，乳房发达且结构良好；毛色为黑白花或红白花,额部多有白星，鼻梁平直。成年体高公147cm母137cm成年体重公900-1200kg母650-750kg性成熟年龄12月龄适配年龄15-18月龄平均单产6000-8000kg乳脂率3.64-3.7%适应性适应性能良好,乳用型明显，适合机器挤奶，遗传稳定,很多地区均可饲养,抗病力强,饲料报酬率高.,（一）奶牛的品种,娟珊牛产地:原产于英吉利海峡的娟珊岛.外貌:头轻而短,两眼间距宽,额部凹陷,耳大而薄,髻甲狭窄,肩直立,胸浅,背线平坦,腹围大,尻长平宽,尾帚细长,四肢较细,全身肌肉清秀,皮肤单薄,乳房发育良好.适应性:由于其乳脂率高,适应于热带气候,当地以放牧饲养为主，农民仅在冬季补喂粗饲料。对于改良热带的乳牛很有帮助.成年体高:公121.5cm母113.5cm成年体重:公650-700kg母360-400kg性成熟年龄:10月龄适配年龄:15-16月龄平均单产:3000-3600kg乳脂率:5-7%,（一）奶牛的品种,更赛牛产地:原产于英吉利海峡的更赛岛.外貌:头小,额窄,角较长,向上方弯,颈长而薄,体躯较宽深,后躯发育良好,乳房发达,毛色浅黄为主,有浅褐的个体,额、四肢、尾帚多为白色，鼻镜淡红色。适应性:适应性能良好,遗传稳定,抗病力强.成年体重:公750kg母500kg平均单产:3500-4500kg乳脂率:4.4%,（一）奶牛的品种,中国荷斯坦牛（又名中国黑白花奶牛）培育历史是由纯种荷兰牛与本地母牛的高代杂交种经长期选育而成。外貌：毛色呈黑白花，体质细腻结实，体躯结构均匀。泌乳系统发育良好，乳房附着良好，质地柔软，乳静脉明显，乳头大小、分布适中。肢势端正，蹄质坚实。适应性:适应性能良好,遗传稳定,很多地区均可饲养,抗病力强,饲料报酬高。成年体高:公150.4cm母133.0cm成年体重:公1020kg母575kg性成熟年龄:12月龄适配年龄:14-16月龄平均单产:5000kg-7000kg乳脂率:3.4%,（二）外貌评价,整体，后躯比前躯发达，侧望、俯望、前望均趋于三角形。形体匀称，细致紧凑，皮薄骨细，棱角分明，泌乳系统发达。局部，头小而狭长，颈狭长而较薄、胸部发育良好，背腰平直，腹大而深，尾细而长，过飞节，四肢端正，蹄质坚实，尻长、平、方、宽，腰角明显。乳房，呈浴盆形，前部向腹下延伸，后部充满两股，附着性好，底部略高于飞节，乳静脉粗大，明显，弯曲，分枝多。,奶牛体况评分,（三）年龄选择,确定奶牛的利用潜力和年限。牙齿：“2、3、4、5看牙换，6、7、8、9看磨面，10、11、12、13看珠点”角轮：年龄角轮数+2,（四）健康检查,精神状态反应灵敏，眼睛明亮有神，温和。采食能力牙齿完整，口方大，口裂深。消化状况腹腔发育适度，不消瘦，粪便正常。生殖系统无子宫炎，卵巢囊肿。肢蹄检查无“X”或“O”状肢势，牵动走路正常。乳房检查无乳房炎，乳区、乳头发育正常。检疫请兽医部门检疫，确保健康。,二、高产奶牛的营养与饲料,（一）奶牛的消化生理（二）奶牛的营养基础（三）奶牛的饲料,（一）奶牛的消化生理,1、具有瘤胃反刍动物的胃由瘤胃，网胃，瓣胃和皱胃构成。对粗饲料消化起主要作用的是瘤胃。瘤胃容积特别大，牛约为150L，占整个消化道总容积的70。瘤胃在不断地运动。奶牛还具有反刍的功能，通过反刍可以把食物嚼碎，增加食物与瘤胃微生物的接触面积，促进微生物对食靡的发酵分解。,（一）奶牛的消化生理,2、瘤胃中有微生物，是消化和合成饲料的大发酵罐。瘤胃微生物能分泌消化酶，使饲料中粗纤维被消化为低级脂肪酸而被畜体利用，粗纤维的消化率为5575，瘤胃微生物还能将质量差的植物蛋白转化为质量好的微生物蛋白。瘤胃微生物还能利用饲料中含氮的非蛋白氮物质，合成自身蛋白质，供畜主利用。瘤胃微生物还能合成维生素。,（一）奶牛的消化生理,3、瘤胃的环境条件细菌数100亿/克内容物;纤毛虫200万/克内容物.消化环境：PH6.26.8温度：38.5-40;表面张力50-60达因;渗透压：350400毫渗透克分子/千克,（一）奶牛的消化生理,瘤胃消化醣类物质代谢:纤维素、半纤维素、果胶、单糖、双糖转化为VFA（90%）。含氮化合物：氨+氨基酸+肽脂类物质代谢：脂肪甘油+脂肪酸，甘油丙酸,（一）奶牛的消化生理,小肠消化（化学消化包括MCP+UDP）蛋白质消化：微生物消化率0.7-0.9，UDP消化率0.640.80脂肪消化：甘油、甘油一脂和脂肪酸淀粉消化（淀粉酶）：4780%,（二）奶牛的营养基础,水最重要的营养物质能量进食量的限制因素蛋白质饲料成本的限制因素脂肪产奶高峰期提高进食量矿物质维持机体渗透压、酸碱平衡维生素添加剂,水最重要的营养物质,水的作用维持体液和离子平衡，营养物质的消化、吸收、代谢，代谢产物的运送，排出和体热的散失等。牛奶中87%由水组成，奶牛机体中水占55-65%。奶牛缺水引起的疾病要比缺乏任何其它营养元素来得快而且严重。饮水量泌乳奶牛：饮水量14.3+1.28X产奶量（千克/天）+0.32X日粮干物质含量干奶牛：饮水量-10.34+2.23X日粮干物质（）+2.22X干物质采食量（千克/天）+0.04X饲粮粗蛋白含量（）体重640千克奶牛，日产奶36千克，温度4.4,需水102千克。温度32,需水174千克.,能量进食量的限制因素,能量需要维持、生长、产奶、妊娠维持净能（MJ/头、日）0.356XW0.75产奶净能（KJ/kg奶）（342.65+99.26X乳脂）X4.184能量摄入有机物质采食量、能量密度,奶牛泌乳期奶产量、干物质采食量和乳脂率乳蛋白率随泌乳时间变化的规律,饲养措施克服奶牛泌乳初期能量负平衡,能量进食量的限制因素,结构性碳水化合物FC非结构性碳水化合物NFC纤维素糖半纤维素淀粉木质素？果胶中性洗涤纤维(NDF)包括纤维素、半纤维素、木质素酸性洗涤纤维(ADF)包括纤维素、木质素瘤胃微生物：FC分解菌和NFC分解菌,能量进食量的限制因素,适宜PH：FC分解菌群：6.0-6.8NFC分解菌:5.5-6.0高产奶牛:6.0影响因素:日粮结构饲料物理形态进食水平饲料含水量,如何打破能量的限制？,1、应用缓冲剂调控瘤胃pH值2、调整饲料的精粗比3、控制饲料的加工细度4、过瘤胃淀粉的使用,缓冲剂的使用效果,缓冲剂建议量,应用缓冲剂的条件,1、高比例玉米青贮饲粮（PH5.6)2、湿度大的饲粮(50%)3、低纤维饲粮(NDF低于19%-酸中毒)4、干草进食量低5、高精料进食量6、精料颗粒度小7、高比例易发酵碳水化合物饲粮8、热应激环境9、一餐精料喂给量过大(超过3千克,发酵“猛烈”,调整饲料的精粗比,粗饲料乙酸，刺激瘤胃蠕动和反刍；精饲料丙酸，平衡日粮的营养水平；精粗比乙丙酸比，日粮价格，乳脂率；泌乳盛期(11100天)精粗比：4：6;泌乳中期(101-200天)精粗比：6：4；泌乳后期(201-305天)精粗比：3：7。,控制饲料的加工细度,碳水化合物VFA酸性唾液碱性饲料粗糙促进奶牛采食，咀嚼，反刍，产生更多的唾液。,精料淀粉，发酵快，产生丙酸降低瘤胃pH值，影响粗饲料的消化率，抑制奶牛产奶量。过瘤胃淀粉在小肠中消化供能。大麦、燕麦、小麦87豆粕仔实74玉米、高梁68、49,过瘤胃淀粉的应用,蛋白质饲料成本的限制因素,蛋白质的需要维持可消化蛋白质需要（g）3.0XW0.75泌乳可消化蛋白质需要（g）55X产奶量（kg）蛋白质的供给,饲料蛋白质NPN,瘤胃蛋白质NPN,蛋白酶,多肽,二肽基肽酶,二肽,二肽酶,氨基酸,脱氨酶,氨,过瘤胃蛋白微生物蛋白,图1饲料蛋白质瘤胃代谢及其调控位点图调控位点,反刍动物瘤胃蛋白质代谢及其调控,蛋白质与氨基酸营养,寡肽和氨基酸对奶牛的作用多肽与短肽作用，二肽通过注射作用比氨基酸明显，肽：氨基酸存在比例，血浆肽有底物作用。直接补充氨基酸（必需氨基酸和混合氨基酸）奶牛的必需氨基酸：赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸、苯丙氨酸。,如何提高蛋白质的利用效率？,蛋白质新体系的应用过瘤胃保护蛋白质过瘤胃保护氨基酸肽酶和脲酶抑制剂,奶牛蛋白质新体系的建立,小肠可消化蛋白质体系（中国）瘤胃降解和非降解蛋白质体系（英国）可吸收蛋白质体系（美国）十二指肠粗蛋白质体系（德国）小肠可吸收氨基酸和瘤胃蛋白质平衡体系（北欧）,奶牛蛋白质新体系的推广,1、由NPN+UPN代替饲料中的可降解粗蛋白质2、在不影响MCP的前提下降低蛋白质在瘤胃的降解率3、使用高的UPN饲料适当降低日粮中粗蛋白质水平据介绍，丹麦在推广应用新体系后全国反刍动物饲料蛋白质消耗量节约了5。,过瘤胃保护蛋白质,化学保护1、甲醛处理：植物蛋白质0.4%效果较好,问题甲醛残留.2、单宁保护:预防膨胀。3、氢氧化钠保护：浓度3%效果。4、木糖保护:新技术。,过瘤胃保护蛋白质,热处理保护物理保护1、全血保护2、乳清蛋白保护3、卵清蛋白质保护化合物聚合物保护,有机物保护,保护性氨基酸（RPAA）,瘤胃保护氨基酸分为两类：1、氨基酸的类似物、衍生物或聚合物，赖氨酸聚合物：约有50%到达小肠。2、包被氨基酸：脂肪包被氨基酸，特点含量仅30%；聚合物（胶囊）包被PH5稳定性94%；酵母富集氨基酸：特种酵母能够把4-15%的酵母干重富集为氨基酸，与蛋白酶后立即释放。氨基酸螯合物：蛋氨酸锌和赖氨酸锌，特点引起日粮粮中锌浓度提高10-20倍。,保护性氨基酸（RPAA）,保护性氨基酸对干物质采食量的影响对蛋白质利用和菌体蛋白合成的影响，蛋白质利用率提高，尿氮排泄率降低，非保护性氨基酸可以提高粗纤维和脂肪的消化率，对生产性能的影响，主要可以提高乳蛋白含量和乳脂率，对奶产量影响很小。,脲酶抑制剂,脲酶抑制剂能够控制脲酶活性，调节瘤胃内氨的浓度，明显提高饲料的利用率。试验表明：添加25mg/kg，产奶量提高16.7,脂肪产奶高峰期提高进食量,脂肪的营养作用增加日粮的能量浓度提供必需脂肪酸脂溶性维生素和胡萝卜素的吸收提高繁殖性能，提高受胎率（亚油酸、亚麻油酸）抵抗热应激,脂肪产奶高峰期提高进食量,饲料中的脂肪饲料原料脂肪3%添加脂肪2%惰性脂肪2%日粮中的总量7%,高产奶牛面临的能量问题：营养负平衡（导致精料增加，粗料减少）乙酸/丙酸比例下降瘤胃内环境发生变化（导致酸中毒）。,脂肪产奶高峰期提高进食量,直接添加脂肪或油脂唾液中无脂肪酶油脂甘油+脂肪酸（极性分子）脂肪酸吸附于微生物表面，进入颗粒内，其自由羟基和双键对微生物膜起破坏作用，抑制瘤胃细菌和纤毛虫的生长繁殖。,脂肪的添加与保护,脂肪酸钙使用水平2-3%，粗纤维17%，ADF21%，50%乙酸作为基本条件。,脂肪的添加与保护,甲醛处理（70S，成本问题）油脂与烷基胺脂肪酰胺豆油+丁胺脂酰胺亚油酸+氨基酸螯合物,脂肪的添加与保护,脂肪氢化提高脂肪熔点-保护作用棕榈脂肪酸氢化处理熔点提高（硬化）不干扰乙酸/丙酸比例和PH，瘤胃内环境。保护程度93%-98%。,脂肪的添加与保护,矿物质,常量元素:Ca,P,Mg,K,Na,Cl,S.微量元素:Fe,Cu,Mn,Zn,Co,Ni,Cr,Se,I,As,B,V.阴阳离子平衡(CAD),维生素,脂溶性维生素:维生素A,维生素D3,维生素E.水溶性维生素:烟酸,维生素B1,胆碱.,（三）奶牛的饲料,蛋白质饲料谷物饲料粗饲料青贮饲料,奶牛常用蛋白质饲料的特点,大豆粕：粗蛋白质4044%左右，优质蛋白质饲料，从幼畜到成年牛均可使用。添加2025。棉籽粕：粗蛋白质36%，瘤胃降解率低，含有棉酚，影响繁殖性能，添加20%。菜仔粕：粗蛋白质36%，瘤胃降解率低，含有硫葡萄糖苷酯类，恶唑硫烷酮,适口性差。添加15%葵花粕：CP28%，对瘤胃有缓冲作用,添加20%.花生粕：CP42%，瘤胃降解率高，预防黄曲霉毒素。胡麻粕：CP32%，含有生氰甙，10%,饼粕蛋白质在瘤胃的降解,奶牛常用谷物饲料的特点,玉米：优质能量饲料，CP8.6%，瘤胃降解率低，新品种，使用不受限定。高粱：能量饲料，CP8-12%，含有单宁；小麦：CP12-16%，瘤胃降解率高，可以部分代替玉米。大麦：CP11-15%，氨基酸较好，可以替代部分玉米。小麦麸：CP14%，牛羊饲料成分。,谷物性粗蛋白在瘤胃的降解,奶牛常用粗饲料的特点,苜蓿草：优质牧草，CP14-18%。用量3-5千克/头天。羊草：优质牧草，CP6-10%。用量3-5千克/头天。秸秆类粗饲料，小麦秸、稻秸、玉米秸，玉米青贮，奶牛的优质青绿多汁粗饲料。,牧草与秸秆粗蛋白在瘤胃的降解,秸秆饲料的利用,营养物质含量:,秸秆饲料的组织结构,青贮饲料制作工艺要点,青贮原料的含糖量和缓冲能力适时收割切碎原料含水量的调整压实密封.酸度的变化;PH8-4,青贮添加剂,发酵抑制剂:酸类物质;甲酸,丙酸,乙酸,乳酸,盐酸,硫酸.其他物质;尿素,无水氨,硫酸钠,甲醛,亚硝酸钠.发酵促进剂:微生物:乳酸菌,丙酸菌.酶;淀粉酶,纤维素酶,果胶酶,蛋白酶,半纤维素酶.发酵基质:糖蜜,葡萄糖,蔗糖,谷物甜菜渣.营养补充剂:尿素,磷酸脲矿物质.,微生物添加剂,特点:植物乳酸菌+乳酸片球菌,丙酸菌,纤维素酶,半纤维素,发酵基质.PH下降速度快,减少营养物质的损失.纤维素的消化率得到提高,防止二次发酵.,提高奶牛产奶性能营养措施,一、高产奶牛的日粮配制,奶牛日粮中粗饲料与乳脂率的关系奶牛每日应进食其体重1.5-2%的粗饲料TMR中总NDF的65-75%来源于粗饲料,高产奶牛在泌乳初期前3周,ADF,NDF的最低推荐量分别为21%和28%,在泌乳高峰期分别为19%和25%.优质青干草的喂量2-3千克(20厘米左右)日产奶25千克以上的奶牛精粗饲料比例55:45当基础日粮以谷物和玉米青贮为主时,每头日喂小苏打100-150克.,表1.不同日粮组成对代谢的影响单位：兆卡日粮采食ME牛奶能量体组织增加能量瘤胃乙酸分子比60%干草40%精料38.715.2-1.56540%干草60%精料38.714.1+0.15920%干草80%精料37.710.9+2.653,泌乳量并未因精料的增加而上升，乙酸分子比下降，丙酸分子比上升，利于体脂合成，不利于乳脂的合成，乳脂率下降，而且还可引起高产乳牛前胃驰缓和肥胖母牛综合症与营养代谢病的发生,高产奶牛日粮配制,蛋白质的降解奶牛精料中应含有16-20%的粗蛋白质日粮中的降解蛋白质应占到总蛋白质的60-65%.对于日产35千克以上的奶牛应考虑供给保护性蛋白质.当日粮以玉米和青贮玉米为主时,应限制玉米副产品作为过瘤胃蛋白质的使用,比如DDGS等.,高产奶牛日粮的配制,奶牛日粮中淀粉的作用各种淀粉在瘤胃降解的顺序;小麦,大麦,燕麦,玉米,高粱.增加过瘤胃淀粉含量奶牛日粮中脂肪的作用;通常,奶牛日粮中的脂肪控制对57%左右棉籽,大豆,向日葵籽的用量在2千克以下钙皂的使用,脂肪颗粒的使用.,提高奶牛产奶性能营养措施,1、粗饲料供给（干草+青绿饲料）2、精料补充料（蛋白质，能量）3、矿物质饲料4、添加剂饲料,提高奶牛产奶性体内反应,1、干物质进食量增加2、维持适宜的瘤胃PH；3、刺激瘤胃微生物蛋白质的合成或VFA产生；4、提高瘤胃纤维消化率；5、维持瘤胃内环境的稳定；6、减少热应激；7、改进健康状况，降低酮病和瘤胃酸中毒；8、最小的减重。,添加剂的使用盈亏计算,常用添加剂的建议量和成本估算,提高产奶性能注意事项:1,饲料的调整,5-10天2,重视干奶期奶牛饲养3,提高终生产奶量,10胎以上4,选用优良钟公牛5,牛舍可以简陋,剂奶设备要好.6,疾病的早期发现和预防,提高牛奶干物质含量的饲养措施,1、正确的日粮配制2、提高采食量3、监视日粮成分4、使用优质牧草5、正确饲喂蛋白质、能量、纤维、矿物质和维生素。,提高牛奶蛋白质和脂肪含量,提高采食量,高产奶牛的干物质进食量应为体重的3.6-4.%.影响进食量因素:1,食槽管理(清洁,遮阴,拥挤)2,饲喂频度和次序3,控制日粮含水量(50%以下)4,群体关系(减少打斗)5,适当通风,满足奶牛对纤维的需要:日粮中的NDF不低于26-28%,ADF不低于19-21%.饲草干物质应占日粮的40-50%,饲草的长度不低于1厘米.饲草组成饲草在日粮中的比例100%玉米青贮50-60%75%玉米青贮+25%苜蓿45-55%50%青贮+50%苜蓿45-50%25%+75%40-50%100%苜蓿40-45%,添加脂肪脂肪来源在日粮干物质中的最高比例饲草谷物3%天然脂肪2-4%整粒油料籽实0.5千克牛油0.5千克保护脂肪2%合计7-8%,饲料因素对乳脂肪和蛋白的影响,提高奶牛产奶性能营养措施,酵母和酵母培养物苹果粕生物活性物乙酸强化剂有机铬制剂激素制剂,酵母和酵母培养物,作用于瘤胃内环境，1、改善瘤胃环境，促进瘤胃微生物的增长（微生物平衡）2、有利于将纤维素和戊聚糖转化为VFA（乙酸、丙酸和丁酸）3、改善饲料适口性，提高干物质进食量,酵母和酵母培养物,酵母和酵母培养物,苹果粕活性发酵物,作用机理1、改善瘤胃内环境，促进瘤胃微生物生长繁殖2、直接提供VFA，提高体内乙酸、丙酸的合成能力。,苹果粕活性饲料的增产效果,提高奶牛产奶性能技术措施,乙酸强化剂通过饲喂或注射补加乙酸强化剂作用：乙酸强化剂两个乙酸分子直接参与乳脂肪合成。有机铬制剂：预防热应激，提高母牛妊娠率、受胎率、提高抗病能力。,提高奶牛产奶性能技术措施,激素雌激素、催乳素、生长激素，促进乳腺发育孕酮（抑制产奶）皮质激素结合球蛋白类胰岛素生长因子蛋白质激素碘化酪蛋白,奶牛全价混合日粮(TMR),全混合日粮（TMR）是根据奶牛营养需要的粗蛋白质、能量、粗纤维、矿物质和维生素等将揉碎的粗饲料、精料和各种添加剂进行充分混合而得到营养平衡的全价混合日粮。优点：1、饲养技术便于控制日粮的营养水平，提高奶牛干物质进食量。2、可以有效防止消化系统技能紊乱。3、有利于开发利用当地尚未利用的饲料资源。4、使用全价混合日粮饲养技术可以进行大规模的工厂化生产。5、简单易行，保证饲料结构稳定。6、提高奶牛瘤胃PH，免去饲喂中烦琐配料。,全价混合日粮的制约因素：1、粉碎和混合设备齐全，粗饲料的揉搓铡短。2、在原料的贮存过程中要经常调查并分析其营养成分的变化，特别是原料水分的变化。3、奶牛的分群，饲槽的改装、原料的往返运输需要劳动力。4、如果高产奶牛早期TMR营养不足，则产奶高峰期可能下降，泌乳中后期低产奶牛不及时转群，可能造成过肥。,TMR,全价混合日粮的应用：泌乳早期：产后-70天泌乳中期：70-140天泌乳后期：140-粗