奶牛日粮配制中的饲料营养应用

奶牛日粮配制中的饲料营养应用

从动物营养的生理角度来看，养分需求基本上包括两个方面：一是动物体为了维持生命活动或组织的生物反应，即维持动物生存和生产所需的养分需求；此外，为了维持祖母胃微生物群的营养需求，以便祖母日粮配合的营养成分必须满足母系胃微生物和肿瘤胃微生物的营养需求。饲喂符合奶牛营养需要的平衡日粮,没有某些或全部营养成分的过量现象,可使奶牛达到最佳的生产性能,使营养物质排泄到环境的量达到最低水平,使经济效益达到最佳效果。1干燥物质mdi1.1通过dmi检测乳料的采集DMI是奶牛提供营养的重要指标,对第一次产奶的小母牛和第二次或更高胎次的泌乳牛的DMI见表1。初产母牛在泌乳早期,其DMI是缓慢稳定上升的,在大约16周时达到相对平坦稳定期,在整个泌乳期都比较稳定。与此相反,第二泌乳期和更高胎次的母牛,在泌乳期的最初几周DMI提高迅速,到第5~6周即达到泌乳高峰期,之后随着泌乳时间的延长而呈现缓慢降低。DMI是满足奶牛营养需要的一个决定性条件,其重要性主要包括:(1)每天为维持牛体的健康和产奶需要大量的营养物质,它是无法用饲料营养的百分比和浓度来衡量的;(2)某些营养元素,如日粮中的能量和瘤胃不可降解蛋白(RUP)浓度,是受动物的DMI影响的,在为高产奶牛制定日粮配方过程中,其关键问题是奶牛必须的营养素必须包括在动物采食的饲料干物质之中,所以保证适当的DMI是维持产奶,同时保证健康的体况和正常繁殖功能的条件。比较实际的和预测的DMI是很有意义的。如实际的DMI超过预测值的5%时,需要检查如下情况:即饲料供给的准确性,如混料器具的校准和全混合日粮(Totalmixedration,TMR)在饲喂前的适当混合状态;校正饲料干物质的容量;测定牛体重,以确定饲料的能量消耗是否用于增加体重;测定饲料利用效率(每千克饲料干物质平均可转化为1.4~1.6kg奶)。反之,如果实际的DMI比预测的低,原因可能为:日粮的适口性不佳,日粮纤维含量太高,饮水量大,热应激或日粮中RUP含量高。1.2日粮配置的合理性对于超过产犊前21天的干乳牛,其DMI应相当于体重的2%,低于产犊前21天时,DMI达到10.0~10.9kg的日粮配置是比较合理的。母牛产犊前几天一直维持这个采食量,有助于保证其营养需要。2能量需求用于泌乳牛和干乳牛的饲料能量体系被称为产奶净能(NEL)。奶牛的能量需要如下:2.1维持需求用于正常的生存或生命活动过程的能量消耗。其计算公式为:NEL,Mcal/day=0.08×BW0.75(BW=kg体重)。2.2能量的确定能量用于泌乳的最基本形式是以乳脂、乳蛋白和乳糖的形式分泌进入乳汁中,用于产奶的能量需要可用公式计算确定:NEL(Mcal/kg)=0.0929×乳脂%+0.0563×乳蛋白%+0.0395×乳糖%;如果乳糖含量是未知的,则公式为:NEL(Mcal/kg)=0.0929×乳脂%+0.0563×乳蛋白%+0.192。2.3加维持能量需要自由活动是指除采食和俯卧休息以外的任何自由休闲活动。毫无疑问,过多地行走运动会明显增加维持能量需要,其增加量可估计为0.00045Mcal/kg体重/km行走。例如,一头体重600kg的母牛,每天行走2km,大约需要增加0.54Mcal的能量消耗或每天约增加5.5%的维持能量需要。另外,从温和到强烈的热应激可使维持能量需要增加25%。2.4增加能量所需的能量母牛在妊娠期190d以前,一般不需要超过维持能量需要的额外增加能量消耗,在190~279d之间,荷斯坦品种妊娠母牛平均每天大约要增加2.5~2.7Mcal。2.5种间体重变化母牛通常在第一和第二个泌乳期内,用于身体生长发育的能量要比维持能量提高约20%。母牛在泌乳期间的体重变化反映了体况评分的变化。与能量代谢相关的是体况评分为2的母牛每损失1kg体重,相当于3.8Mcal;也相当于体况评分为4的母牛损失了5.6Mcal的能量。相反,体况评分为2的母牛,增加1kg体重需要的能量是4.5Mcal,体况评分为4的母牛需要的能量是6.2Mcal。3日粮能量的消耗总量饲料中的可利用净能含量取决于饲料的营养成分和可消化性。饲料的物理和化学加工对其营养成分的可消化性有很大的影响,所以,在确定饲料的能量价值时需要予以考虑。当动物的DMI增加时,饲料通过消化道的量随之增加,而日粮的消化性则会随之降低。所以,同样的日粮,高的DMI要比低的降低其能量含量,但能量的消耗总量在高DMI时是较大的,其意义在于正确地认识和理解饲料和日粮的能量值不是恒定的,而是随着DMI的不同而变化的。习惯上,应用超过维持量DMI数倍的能量浓度比标准日粮能量降低了4%。例如,一头维持DMI为6.81kg的母牛,每天采食了20.9kg的饲料干物质,它的实际采食量是维持需要量的3倍(20.9kg/6.81kg),采食量超过维持量的2倍(3-1),而日粮的能量值降低了8%。3.1挥发性脂肪酸的产生量碳水化合物在饲料中是必不可少的,它决定饲料在瘤胃内的消化或发酵过程中挥发性脂肪酸(VolatileFattyAcids,VFAs)的产生量。饲料中典型的碳水化合物可被分为纤维性和非纤维性的两种。3.1.1牧草的纤维素来源包括中性洗涤纤维(NeutralDetergentFiber,NDF)和酸性洗涤纤维(AcidDetergentFiber,ANF),它们都来源于纤维素和半纤维素,在大多数奶牛的日粮中,牧草是纤维素的主要来源,在瘤胃发酵过程中会产生大量的乙酸、丙酸和丁酸,即VFAs。纤维性碳水化合物(NDF和ADF)的消化性低于淀粉和糖类,所以可起到饱腹的效果并限制了DMI。3.1.2fd-ldf-cp-ndf-cp-ash法一般被认为是淀粉和糖的成分,然而,其他组成成分,如有机酸,中性洗涤可溶性纤维(果胶、β-葡萄糖、果聚糖)也包括在这一范畴。NFC成分,除果胶外,大部分被分解为丙酸和乳酸,它们在降低瘤胃pH方面起到了比乙酸更为强烈的效果。饲料或日粮中的NFC含量(%)是可以估算的,即在干物质基础上,由饲料或日粮中减去CP(%),EE(%),NDF(%),ASH(%),归纳的计算公式为:NFC(%)=100-[NDF+(CP-NDF-CP)]+EE+ASH]。由于NDF中的CP被校正,所以,已经包括了总的CP部分。3.1.3提高玉米的加工实步泌乳牛日粮干物质中的淀粉含量被推荐为23%~26%,然而,目前在奶牛营养学方面,尚没有制定特殊的淀粉需要量的明确指标。淀粉在瘤胃中的可利用性会因采食量的多少而发生显著的影响。当饲喂瘤胃高度可降解淀粉饲料,像蒸汽压片,粉碎细度大的高水分玉米时,要比饲喂粗糙的压碎干玉米的含量低一些。新近的研究结果表明,如果饲料淀粉成分被高度可消化的加工副产物所取代,饲喂低淀粉水平的日粮(17.5%~21.0%)不会降低奶牛的生产性能。3.1.4日粮纤维原料的选择糖是在瘤胃中发酵非常快速的饲料成分,所以建议比淀粉低3%~5%的水平。与玉米相比较,大多数豆科和禾本科牧草的NFC成分是果胶和有机酸,淀粉和糖的含量仅占很小部分。稍微提高日粮的NFC(1%~4%)水平是适宜的。豆科和禾本科是主要的牧草,它的NFC成分主要是果胶,而玉米主要含有淀粉成分,是重要的青贮饲料来源。泌乳牛和干乳牛日粮的纤维和NFC的推荐应用浓度见表2。表2中来自牧草的NDF,总NDF和ADF都是最低推荐量,所以,NFC应考虑应用最大的推荐量。其他日粮因素包括谷物来源,瘤胃可利用淀粉,纤维饲料的长度和纤维的可消化性,在选择纤维和NFC时,都是需要考虑的。当制定饲料日粮配方时,应用NDF作为衡量日粮纤维含量的方法;由于日粮总NDF降低,较高百分含量的NDF必然来自饲草,日粮总的NFC也必须降低。3.1.5饲草、饲草和全混合日粮日粮中的NDF含量是不能反映物理有效纤维(Physicallyeffectivefiber,peNDF)含量的,peNDF表明长一些的饲料纤维能刺激反刍动物的咀嚼,并可起到维持瘤胃内容物容量的作用,这是保持瘤胃功能和牛体健康所必要的。饲草是peNDF的主要来源,一些研究结果表明,饲草的最小长度达到6.5mm,对维持正常的瘤胃pH环境和反刍活动是必须的,同时可防止牛奶乳脂率的降低。美国宾夕法尼亚大学研究应用的饲料长度测定箱,是用于评价饲草和全混合日粮(TotalMixedRation,TMR)的一种良好工具。推荐应用的测定指标是:顶筛含量为总样本湿重的6%~10%;第二层筛量为40%~50%;第三层筛为<35%;底层筛为<20%。3.1.6日粮中饲草ndf消化率变化情况它用于评价一定时间瘤胃内NDF被消化的比例。美国俄亥俄州立大学的研究表明,日粮中饲草NDF消化率和全部日粮的消化率没有很密切的相关性,在牛场试验观察到,NDF的消化率会随着不同的日粮和牧草而变化,而变化在8%以内时不会使生产性能发生变化。各种不同种类牧草的NDF消化率可查有关数据。3.2总脂肪含量泌乳牛日粮的总脂肪含量通常需要限制在6%以内的水平,大多数牧草和谷物的脂肪酸含量占干物质的2%~4%,所以,建议脂肪添加量最大为干物质的2%。然而,保证总脂肪含量,作为提供能量来源的部分,尤其是不饱和脂肪酸的含量,对于防止乳脂含量降低和维持繁殖性能是非常有意义的。日粮中重要的脂肪酸包括油酸(C18:1)、亚麻油酸(C18:2)和亚麻酸(C18:3),然而,日粮中这些脂肪酸或总多元不饱和脂肪酸(PolyunsaturatedfattyAcids,PUFA)的含量,对于防止乳脂含量降低或加强繁殖性能的作用,目前尚不能确定。4需要蛋白质和氨基酸4.1药代动力学变化奶牛需要的蛋白质是由饲料、瘤胃微生物(微生物蛋白是由饲料在瘤胃内发酵产生的)和内源性蛋白质提供的。饲料中的蛋白质,其中一类在瘤胃内被降解,称为瘤胃降解蛋白(RumenDegradedProtein,RDP)用于维持饲料发酵和微生物蛋白的增长,另外一类是瘤胃非降解蛋白(RumenUndegradedProtein,RUP),即过瘤胃蛋白。日量的RUP浓度是动态的,会随着DMI的增加而提高,这是由于饲料通过瘤胃的速度加快,而降低了蛋白质在瘤胃中的降解时间。在瘤胃内,大约有50%~90%的RDP被降解为氨和肽类,由于有良好的碳水化合物平衡条件,大多数的蛋白质降解产物可被瘤胃微生物利用而合成微生物蛋白质。在小肠内,RUP、微生物蛋白和内源性蛋白质被消化为氨基酸,在小肠内被吸收,被称为可代谢蛋白(MetabolizableProtein,MP),泌乳牛和干乳牛的MP需要量见表3,日粮粗蛋白(CP)和RUP的推荐用量见表4(NRC,2001)。4.2氨基酸的营养奶牛的氨基酸营养用于牛体代谢和泌乳生产的需要。由于瘤胃内和瘤胃发酵产生的微生物蛋白质的复杂性,所以氨基酸的营养需要到目前为止还没有明确确定,然而,在测量反应曲线的基础上,奶牛日粮的推荐水平是赖氨酸占MP的6.6%~6.8%;蛋氨酸为2.2%,或二者的比例为3∶1。配方日粮的目的是满足氨基酸的营养需要,提高蛋白质的应用效率,提高乳脂和乳蛋白的产量,降低饲料成本。5无机盐5.1不同无机盐类的吸收剂无机盐的主要作用是满足牛体组织和维持生产的需要。不是日粮中所有的无机盐类都能很快被吸收,各种盐类的可吸收性有赖于该种盐类在饲料中的浓度、存在的形式和与其他盐类的互动作用。最低的日粮推荐浓度是为了满足其吸收量,标准日粮的需要量见表5。5.2乳牛和乳牛采用dcad的方法,见表4它是一种衡量日粮中强阳离子(正电荷离子)和阴离子(负电荷离子)浓度差的度量。一些计算公式已经用于确定DCAD值,但通常应用的是:DCADmEq/100g日粮DM=[(Na+%×43.5+K+%×25.6)-(Cl-%×28.2+S+2%×6.25)]。计算结果负的DCAD适用于饲喂接近干乳期牛,可降低与妊娠相关的代谢紊乱;正的DCAD适用于泌乳牛,可促进提高牛奶产量和维持牛体健康。接近干乳期牛(不足产犊期前3周),推荐DCAD的水平为-10~-15mEq/100g日粮DM。饲喂负的DCAD日粮,有助于维持母牛产前、产后的血钙水平。骨骼是能够控制酸基础平衡的重要系统,当牛采食酸性日粮和血液pH降低时,Ca2+会由骨骼释放进入血液;另外,酸性日粮会导致增加Ca2+在小肠内的吸收。为确定负的DCAD日粮,可测定牛尿液的pH,在产前的最后2~3周内,理想的尿液pH应在6.0~6.5之间。为提高采食量和牛奶产量,对泌乳牛推荐应用DCAD25~35mEq/100g日粮DM,对处于热应激状态下损失碳酸氢盐和钾的情况下是有意义的。6维生素6.1推荐用量及添加量舍饲牛的日粮建议添加维生素A、D和E。泌乳牛和干乳牛的推荐用量见表6。由于维生素D在阳光照射下可由牛体自行合成,所以在放牧条件下可不予添加。由于瘤胃微生物可以合成维生素K,牧草中又含有叶绿醌,所以也不必在饲料中添加。6.2c和b族维生素在日粮中添加通常无助于防止临床型的维生素B、C缺乏症。正常时,维生素C可由肝脏和肾脏生成,大多数B族维生素由瘤胃和肠内的微生物合成,饲喂奶牛的典型饲料中也含有大量的这类维生素,一般不易发生缺乏症。然而,在某些情况下,奶牛饲料中添加如下水溶性维生素会促进其健康和提高生产性能。6.2.1疾病恢复试验研究结果表明,生物素对牛蹄的健康和跛行疾病的恢复有一定的效果,添加量为每天20mg,持续时间为2~6个月,某些试验结果可每天增加1~1.5kg的产奶量。6.2.2母乳期酵母添加12g对乳质和理化指标的影响烟酸是一种与能量