高产奶牛的饲养原理与技术PPT课件.ppt

满足高产奶牛营养需要的技术原理,中国农业大学动物科技学院孟庆翔,1,内容,碳水化合物营养蛋白质营养脂肪营养进食量奶牛营养的特殊考虑体况评分围产期饲养瘤胃酸中毒奶牛饲料添加剂,2,高产奶牛的概念,美国11,000千克中国8,000千克,世界最高记录：23,000kg;英国，199627,087kg;美国，1999,3,从生产要素方面考虑，包括优良的品种，良好的饲料供应，科学的饲养管理措施、合理有效的疫病防治程序、完善的生产设施设备等等。从生产过程角度考虑，应包括犊牛培育、小母牛饲养、青年牛饲养、干奶牛饲养、泌乳牛饲养等等。,高产奶牛饲养是一项系统工程,4,美国NRC奶牛营养需要(2001年第7次修订版)介绍了关于奶牛营养的最新知识。,5,一、奶牛的碳水化合物营养(Carbohydratenutritioninlactationdairycattle),6,1、碳水化合物分类,一、奶牛的碳水化合物营养(续),碳水化合物占奶牛日粮60-70%，是奶牛日粮中的主要能量来源，其功能是为瘤胃微生物和动物提供能量，同时维护肠道健康。饲料碳水化合物分为结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物。,7,2、非结构性碳水化合物(Non-structuralcarbohydrate,NSC),一、奶牛的碳水化合物营养(续),日粮NSC成分：单糖、淀粉、有机酸和其他贮存性碳水化合物(例如果糖、蔗糖等)；NSC确定方法：酶解法(Smith,1981)确定;产奶牛日粮中NSC的需要量：3040%。,8,一、奶牛的碳水化合物营养(续),3、结构性碳水化合物(Structuralcarbohydrate,SC),SC的组成：纤维素、半纤维素、木质素；测定方法：VanSoest的洗涤剂分析系统；生产上使用的指标：NDF:中性洗涤纤维，含有纤维素、半纤维素、木质素、中性洗涤剂不溶蛋白等；ADF:酸性洗涤纤维，含有纤维素、木质素ADL:酸性洗涤木质素粗纤维：国外已经废弃，国内仍在使用。,9,一、奶牛的碳水化合物营养(续),饲料NDF含量：直接影响饲料干物质消化率(负相关)；影响瘤胃功能(维持瘤胃pH稳定和挥发性脂肪酸浓度)、咀嚼时间、唾液分泌量、乳脂率、和奶牛健康；饲料ADF含量：直接影响饲料干物质进食量(负相关)；,10,一、奶牛的碳水化合物营养(续),粗料来源NDF日粮最低NDF日粮最高NFC日粮最低ADF1925441718274218172940191631382015333621,奶牛日粮NDF、NFC和ADF（%DM）的推荐量,奶牛NRC(2001),11,一、奶牛的碳水化合物营养(续),NDF作用粗饲料来源NDF非粗饲料来源NDF维持乳脂率高低维持瘤胃pH10035维持NDF消化率10060维持咀嚼活动10040(加工副产品)10030-80(精料),不同来源NDF的作用比较,12,一、奶牛的碳水化合物营养(续),影响奶牛NDF需要量的饲料因素,淀粉利用程度改变的影响使用蒸汽压片处理的玉米、高粱时，必须饲料NDF含量；用高水分谷物替代干谷物，必须饲料NDF含量；用大麦替代日粮中玉米，必须饲料NDF含量，因为淀粉利用率从高到低的顺序为：燕麦小麦大麦玉米高粱；粗饲料长度与短草相比，长草可以有效刺激唾液分泌。苜蓿作为粗饲料时，其长度不应少于3mm；,13,一、奶牛的碳水化合物营养(续),纤维有效性不同种类纤维促进动物咀嚼活动、唾液分泌、瘤胃缓冲能力和维持乳脂率的效果不同，故有效性不同。奶牛日粮有效纤维(eNDF)指维持乳脂率恒定和促进唾液分泌的日粮NDF；而物理有效纤维(peNDF)是指与纤维物理特性(主要是长度)相关的影响咀嚼活动和瘤胃内容物分层特性的日粮NDF。缓冲物质添加添加缓冲物质瘤胃缓冲能力，日粮NDF需要量；饲喂方法使用全混合日粮(TMR)较精料、粗料分开饲喂所需要的日粮NDF为高。,影响奶牛NDF需要量的饲料因素(续),14,粗纤维和洗涤剂不溶纤维需要量,粗纤维(国内仍在使用)：奶牛日粮中不低于17%中性洗涤纤维(NDF)或细胞壁：奶牛日粮应含28-33%酸性洗涤纤维：奶牛日粮应含19-24%,一、奶牛的碳水化合物营养(续),15,日粮有效纤维和苜蓿利用,日粮有效纤维不足是生产中的普遍问题，其后果是乳脂率低和轻度酸中毒奶牛常用饲料的eNDF值：小麦秸98%；小麦麸4%；大豆皮10%；苜蓿干草92%；干玉米秸100%；青贮玉米秸60%；整粒玉米34%；棉籽粕23%；酒糟4%；干草98%；大豆粕23%。,一、奶牛的碳水化合物营养(续),16,奶牛有效纤维需要量,全日粮15-21%,一、奶牛的碳水化合物营养(续),17,二、奶牛的蛋白质营养(Proteinnutritioninlactationdairycattle),二、奶牛的蛋白质营养,18,二、奶牛的蛋白质营养,1、奶牛所需蛋白质的划分,粗蛋白饲料总氮量X6.25，包括真蛋白和非蛋白氮；代谢蛋白质进入瘤胃后消化道供消化吸收的由氨基酸构成的蛋白质为代谢蛋白质，包括微生物蛋白质、饲料非降解蛋白质和内源蛋白质等三个部分；瘤胃降解和非降解蛋白质饲料中可被瘤胃微生物降解的蛋白质为瘤胃降解蛋白质(RDP)；饲料中躲过瘤胃微生物降解的蛋白质为非降解蛋白质(RUP)或过瘤胃蛋白质；瘤胃微生物蛋白质瘤胃微生物利用肽、氨和氨基酸合成的蛋白质为微生物蛋白质(MicrobialCrudeProtein,MCP)。内源蛋白质饲料和瘤胃微生物以外的蛋白质为内源蛋白质，包括：唾液中的粘蛋白、来自于呼吸道上皮细胞的蛋白质、来自于口腔、食管和瘤网胃上皮组织脱落细胞的蛋白、来自于瓣胃和真胃上皮组织脱落细胞的蛋白。,19,2、饲料蛋白质的瘤胃降解,二、奶牛的蛋白质营养,瘤胃微生物降解饲料蛋白质的过程细菌原虫肽氨基酸氨厌氧真菌瘤胃蛋白质降解率的测定尼龙袋法活体外法：溶解度法、酶解法活体内法瘤胃蛋白质降解率的计算RDP=A+BKd/(Kd+Kp)RUP=BKd/(Kd+Kp)+C,20,3、瘤胃微生物蛋白质（续）,二、奶牛的蛋白质营养,决定瘤胃微生物蛋白质合成量的因素易消化碳水化合物水平：可降解蛋白质水平：9-11%（Meng等,1999）瘤胃稀释率其他,21,4、过瘤胃蛋白质,二、奶牛的蛋白质营养,高产奶牛需要过瘤胃蛋白质满足产奶需要提高饲料过瘤胃蛋白质水平的方法：加热处理：如膨化大豆；化学处理（酸、碱、乙醇等）；包被处理（单宁、木质素磺酸盐等）；使用过瘤胃蛋白质含量高的饲料原料。,22,5、判断奶牛饲料蛋白质水平是否适宜的指标,乳尿素氮(MUN)MUN：1216mg/100ml血浆尿素氮(PUN)PUN=MUN0.85,二、奶牛的蛋白质营养,23,6、奶牛氨基酸需要问题,二、奶牛的蛋白质营养,奶牛的必需氨基酸精氨酸(Arg)、组氨酸(His)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)、色氨酸(Trp)、苏氨酸(Thr)和缬氨酸(Val)；奶牛的限制性氨基酸赖氨酸(第一限制)、蛋氨酸(第二限制)？氨基酸瘤胃降解问题Lys和Met直接添加会导致瘤胃的降解；利用保护氨基酸技术(1)脂肪酸包被；(2)其他多聚体物质包被；(3)液体蛋氨酸(HMA),24,奶牛赖氨酸和蛋氨酸需要量,赖氨酸占MP的7.2%；蛋氨酸占MP的2.4%。,二、奶牛的蛋白质营养,25,1、反刍动物饲喂脂肪的主要意义提供能量；脂溶性维生素吸收的介质；提供瘤胃微生物合成所需的磷脂。,三、脂肪营养与添加饲料脂肪,26,2、脂肪对瘤胃发酵的影响,三、脂肪营养与添加饲料脂肪,对瘤胃微生物具有毒害作用；影响瘤胃纤维消化。,27,三、脂肪营养与添加饲料脂肪,3、泌乳牛日粮中脂肪的利用,饲料原料脂肪2-3添加饱和脂肪2惰性脂肪2总量6-7脂肪含量超过7%会影响采食量，并降低瘤胃纤维消化率。,28,1、干物质采食量的重要性,四、进食量(feedintake),日粮干物质进食量(DMI)的高低，直接决定奶牛获得用于维持和产奶所需营养物质的数量。奶牛日粮DMI越高，动物从日粮中获得的营养物质越多，产奶量也必然升高。在正常情况下，成年乳牛日粮干物质进食量为体重的3-3.5%，干乳牛为2%。高产奶牛日粮DMI要比普通奶牛高出40%以上。在实践中，最好将奶牛的实际进食量与理论进食量进行比较。如果实际进食量偏低，说明尚有增加的可能，需要对日粮营养水平、饲料组成和饲料给量进行调整。,29,奶牛体重(kg)4%校正乳(kg)400500600700800102.72.42.22.01.9153.22.82.62.32.2203.63.22.92.62.4254.03.53.22.92.7304.43.93.53.22.9355.04.23.73.43.1405.54.64.03.63.345-5.04.33.83.550-5.44.74.13.755-5.04.44.060-5.44.84.3,产奶牛日粮干物质进食量(占体重%),四、进食量,NRC,1989,30,饲料含水量日粮干物质采食量与日粮含水量呈负相关。发酵饲料含水量在50%基础上每提高1%，总干物质采食量下降0.02%体重。中性洗涤纤维(NDF)提高日粮NDF含量会降低干物质采食量。日粮NDF含量在25%以上时，随日粮NDF含量的提高，干物质采食量下降，原因与瘤胃容积限制有关。,2、影响奶牛采食量的饲料因素,四、进食量,31,粗：精比在精料水平不高于60%的范围内，提高精料水平能够促使干物质采食量的提高。脂肪用脂肪替代碳水化合物导致干物质采食量下降，原因与脂肪对肠道激素、肝脏的脂肪氧化等影响有关。脂肪饱和度对日粮干物质采食量有影响，饱和脂肪降低采食量的幅度较不饱和脂肪小。,四、进食量,2、影响奶牛采食量的饲料因素(续),32,四、进食量,3、影响奶牛采食量的其他因素,采食习惯和奶牛行为存在竞争时牛群采食量高；群体中霸道的牛采食量高；较宽的槽位宽度有利于提高采食量；冷环境刺激采食量，热应激降低采食量；使用全混合日粮(TMR)较精粗料分开的饲喂方式有利于提高采食量；与每日2次饲喂相比，每日饲喂4次的采食量更高；拴系饲养降低采食量，开槽自由采食提高采食量；精料饲喂顺序与采食量可能有关；,33,四、进食量,高产奶牛在产犊初期进食量恢复的速度较产奶量增加的速度慢，所以，奶牛必须动员体内贮存的脂肪和蛋白质用于产奶。产后母牛的饲养战略之一，是提高牛的进食量，使其尽可能少和尽可能短时间依赖体内贮存物质进行产奶。为了达到产奶牛最大进食量，需要考虑：粗饲料质量要好，每Kg的NEl最好在5.5MJ以上；饲喂次数每天在3次以上；严格限制尿素喂量；减少应激影响；使用全混合日粮(TMR)饲喂。,4、提高高产奶牛采食量的实践考虑,34,五、奶牛的特殊营养考虑,35,体况评分,36,体况评分(BCS),体况评分与产奶性能的关系五级分制1消瘦；2瘦；3中等；4肥；5肥胖适宜体况的控制,37,适宜的体况评分值,牛种类评分时间理想BCS可变范围产奶牛产犊3.53.0-4.0产奶高峰2.01.5-2.0产奶中期2.52.0-2.5干奶期3.53.0-3.5青年牛6月龄2.52.0-3.0配种2.52.0-3.0产犊3.53.0-4.0,38,五、奶牛的特殊营养考虑,1、围产期奶牛饲养（略）,39,由于反刍动物突然采食大量易发酵碳水化合物使瘤胃有机酸及肠毒素迅速产生并吸收，从而引发动物体内生物化学和生理学应激簇(stressarray)的病理现象。-(Owens,1998);控制瘤胃酸中毒的意义理论上：明确酸中毒的机制，调控瘤胃发酵实践上：产奶量；增重速度；改变乳成分；进食量；动物福利等,五、奶牛的特殊营养考虑,2、瘤胃酸中毒,40,瘤胃酸中毒的发生率和危害,生产上常见为慢性酸中毒，其发生率：泌乳牛：50%;强度育肥的肉牛：100%;育肥羊：50%；酸中毒的危害：采食量下降，且不稳定；瘤胃角质化、臌气和瘤胃炎;腹泻，粪便恶臭；真胃变位；腐蹄病；肝脓肿；,五、奶牛的特殊营养考虑,42,酸中毒时发生的瘤胃角质化,五、奶牛的特殊营养考虑,43,酸中毒引发的瘤胃、网胃炎和肝脓肿,肝脓肿：低瘤胃pH造成毛霉、根霉、坏死梭状杆菌和化脓棒状杆菌生长，这些微生物扩散至肝脏，引起肝脓肿。肝脓肿在育肥牛的发病率5-90%。,五、奶牛的特殊营养考虑,44,瘤胃易发酵碳水化合物,总VFA,pH=6.0,牛链球菌生长,乳酸,pH=5.6,生长速度（大部分细菌）,pH玉米高粱谷物加工:蒸汽压片干压片破碎谷物进食量:自由采食限制饲喂饲料添加剂:Tetranasin,Monensin,Thiopeptin,Virginamycin,Malate,plantextract,瘤胃酸中毒起因于进食大量淀粉或其他快速发酵的碳水化合物。,五、奶牛的特殊营养考虑,46,微生物学因素,Lactate-producingbacteria:Streptococcusbovis牛链球菌Lactobacilli乳杆菌Lactate-utilizingbacteria:Selenomonasruminantium反刍兽新月单孢菌Lactobacillusacidophilus嗜酸乳杆菌Megasphaeraelsdenii埃氏巨型球菌Otherbacteriaincluding:包括造成过敏性休克、猝死和与氨基酸降解及产生乙醇、甲醇、酪氨、组胺、肠毒素的微生物。,五、奶牛的特殊营养考虑,47,控制瘤胃酸中毒发生的几种措施,控制淀粉进食量限制最大进食量（Preston，1995）不同发酵速度谷物饲料搭配使用（Stock等1987）利用易消化纤维饲料，如大豆皮；中和瘤胃中产生的部分有机酸添加碳酸盐（Nocek，1997）增加日粮中eNDF含量(刺激唾液分泌量,Mertens,2000）调控瘤胃有机酸的产生和利用日粮中添加莫能霉素(Russell,1989;Martin等,1999)瘤胃接种乳酸利用菌-埃氏巨型球菌(Kung等,1995)有机酸调控(Martin等,1995,1996,1998和1999)植物提取物（本实验室）。,五、奶牛的特殊营养考虑,48,用豆皮替代泌乳牛日粮中的精饲料SoyhullsReplacingConcentrateforLactatingDairyCows,49,六、奶牛饲料添加剂,50,饲料添加剂的作用,强化日粮营养价值提高饲料利用效率增进动物健康促进动物生长发育减少饲料贮存期间营养物质损失改进动物产品品质,六、奶牛饲料添加剂,51,生产性能反应,产奶量增加乳成分改善干物质进食量增加维持瘤胃适宜pH刺激瘤胃微生物蛋白质合成或挥发酸产生提高瘤胃养分外流速度,六、奶牛饲料添加剂,52,生产性能反应（续）,瘤胃纤维消化率瘤胃内环境稳定青年牛或初产牛增重速度或提高饲料转化效率掉重损失热应激健康状况、免疫反应水平,六、奶牛饲料添加剂,53,1、矿物质添加剂,常量元素：Ca、P、Mg、K、Na、Cl、S微量元素Fe、Cu、Mn、Zn、Co、Ni、Cr、Se、I阴离子盐（略）缓冲剂,六、奶牛饲料添加剂,54,缓冲剂,反刍动物借助复杂的酸碱平衡系统，维持瘤胃pH值在5.57.0之间，而瘤胃pH值是奶牛保持正常的一个基本标志；在饲料中加入缓冲剂可以有效地维持瘤胃pH稳定，有助于提高采食量，增加产奶量和维持正常的乳成分。,六、奶牛饲料添加剂,55,产奶牛日粮中几种缓冲剂的建议添加量,六、奶牛饲料添加剂,56,应用缓冲剂的条件,高比例玉米青贮饲粮湿度大的饲粮低纤维饲粮干草进食量低半干青贮饲料切得过细精饲料水平过高一餐精饲料给量过大,六、奶牛饲料添加剂,精料颗粒度小高水分谷物饲料饲喂高比例谷物籽实饲粮乳脂率过低热应激环境干物质进食量低,57,2、维生素添加剂,脂溶性维生素（A、D、E、K）是在奶牛饲料中必须添加的。奶牛天然饲料中含有的和瘤胃微生物合成的维生素K和B族维生素数量一般可以满足产奶需要，但在高产奶牛中，烟酸、胆碱和硫胺素等的合成量可能不足，需要考虑补加。,六、奶牛饲料添加剂,58,烟酸,烟酸是尼克酸、尼克酰胺和其他具有同样生物学活性物质的总称；烟酸的主要生物学功能为NAD+/NADP+辅酶系统中发挥作用；随饲料来源不同，烟酸数量变异很大，而且其生物学利用率低；在泌乳早期由于产后饲料成分和瘤胃环境的剧烈变化而导致烟酸合成数量不足，需要由饲料补加。,六、奶牛饲料添加剂,59,烟酸的作用机制,在泌乳早期改善能量平衡；提高干物质进食量；提高瘤胃微生物蛋白质合成；提高乳蛋白产量。,六、奶牛饲料添加剂,60,生产中适宜添加烟酸的条件,产奶量在8000千克以上的牛群；体重超重的干奶牛；产犊前1-2周开始，并持续到产后10-12周；尼克酸和尼克酰胺与烟酸生物效价相同；奶牛日粮中添加脂肪时；烟酸的添加量以每日6-8g为宜；烟酸与缓冲剂、微量元素、维生素和抗生素，可以作为反刍动物抗应激剂使用。,六、奶牛饲料添加剂,61,胆碱,胆碱在奶牛营养中的作用：不属于传统的维生素；将脂肪肝的发病率降到最低；改善神经传导；作为甲基的供体等。作用机制当游离脂肪酸在泌乳早期从脂肪组织动员出来形成脂蛋白时，胆碱在甘油从肝脏的转移过程发挥作用，因为这一过程需要含有胆碱的磷脂的参与；添加胆碱还具有节省蛋氨酸的作用，否则饲料中的蛋氨酸将用于胆碱的合成。,六、奶牛饲料添加剂,62,胆碱利用的缺点,瘤胃微生物对胆碱具有降解作用，因此，需要对胆碱进行过瘤胃保护。由于胆碱吸湿性极强，因此其过瘤胃保护胆碱要比保护蛋氨酸困难的多。,六、奶牛饲料添加剂,63,3、氨基酸,蛋氨酸锌蛋氨酸羟基类似物(MHA),六、奶牛饲料添加剂,64,蛋氨酸锌,特点为蛋氨酸与锌的螯合物；具有抵制瘤胃微生物降解的作用；与氧化锌具有相似的吸收率，而且吸收后代谢率不同，尿中的排出量更低，血浆锌的下降速度更低。添加蛋氨酸锌的益处提高产奶量，并降低奶中体细胞数。在生产条件下，蛋氨酸锌还具有硬化蹄面和减少蹄病的作用。蛋氨酸锌的添加量一般每头每天5-10g，或占日粮干物质0.03-0.08%。,六、奶牛饲料添加剂,65,蛋氨酸羟基类似物(MethionineHydroxyAnalog,MHA),MHA特点：蛋氨酸羟基类似物(MHA)在化学性质上与蛋氨酸一样，但能抵抗瘤胃微生物的降解；多数研究结果认为，添加MHA虽然对提高产奶量的效果不明显，但能够增加乳脂率和提高校正奶的产量MHA作用机制促进脂蛋白合成；改善纤维消化；提高瘤胃原虫数量；提高丙酸：乙酸的比例等。促进瘤胃发酵可以解释MHA或蛋氨酸,六、奶牛饲料添加剂,66,MHA发挥作用的条件,产后100天内饲喂；产奶平均水平高于23千克；添加量为每头每天20-30g或占日粮干物重0.15%；日粮精料水平高于50%；日粮蛋白质水平低于15%。,六、奶牛饲料添加剂,67,4、离子载体,离子载体是由某些放线菌产生的抗生素。它具有改变通过微生物生物膜离子流量的作用。饲料中添加离子载体会导致瘤胃中革兰氏阳性菌比例减少，而革兰氏阴性菌比例增加。于是，发酵终产物也会随之变化。,六、奶牛饲料添加剂,68,离子载体在反刍动物上的应用,离子载体提高反刍动物生产性能的机制与改变瘤胃中挥发酸产生比例和减少甲烷产生量有关；使用离子载体的生产反应是提高日增重和饲料转化效率、节省蛋白质、改变瘤胃充满度和瘤胃食糜外流速度。常用的离子载体添加剂莫能霉素(商品名瘤胃素)拉沙里霉素(商品名牛安),六、奶牛饲料添加剂,69,莫能霉素在生产上的应用,育成牛和初产母牛，可以提高增重6-14%，而对繁殖性能、产犊过程和犊牛初生重等无任何不良影响。由于生长速度加快，青年母牛提前配种，提前产犊，因而节省了大量饲料费用。投入：产出比1：6-8以上。此外，饲喂肉牛可以提高日增重和饲料转化效率，降低酮血症的发生，降低瘤胃臌胀发生率預防牛只艾美属球虫病。,六、奶牛饲料添加剂,70,A.J.Edwards,AnimalNutrition&Health,Jan.-Feb.,1984,瘤胃素与牛只球虫死亡率,使用前,使用后,每100,000头牛,六、奶牛饲料添加剂,71,5、生物活性制剂,饲用纤维素酶制剂酵母培养物(yeastculture,YC)活菌制剂,六、奶牛饲料添加剂,72,饲用纤维素酶制剂,瘤胃微生物能降解外源的糖、蛋白质和其他多种成分，纤维素酶作为蛋白质可能被微生物降解掉。瘤胃微生物能分泌充足的纤维降解酶以消化饲料中的纤维素成分，,六、奶