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青贮饲喂管理:青贮特性及奶牛饲养(青贮研究进展-10)
更新时间:2018-05-11 10:25:00  |  来源:草业头条微信公众号  |  点击次数:774次

青贮饲喂管理:青贮特性及奶牛饲养

(青贮研究进展-10

农业农村部青贮饲草料加工技术集成科研基地(中国农业大学)

国家燕麦荞麦产业技术体系饲草及副产物综合利用岗位(中国农业大学)

   编译 

编者按:Journal of Dairy Science》 杂志近期出版了一期青贮研究进展专辑,总共12篇文章。为传播青贮最新进展,我们对文献进行了摘要翻译,供从事青贮产学研的同行参考。

摘要:奶牛采食量和采食率受饲喂环境和饲料可利用性影响。青贮饲料的纤维含量、物理形态和发酵程度对奶牛的摄食行为、饲料摄入量、奶牛的整体代谢和泌乳期反应都有影响。通过改变饲用青贮饲料的纤维含量、消化率和颗粒大小,可以使泌乳奶牛的进食时间每天延长1小时以上。优化青贮饲料颗粒的大小是很重要的,因为过大的颗粒会增加咀嚼量,从而增加进食时间。在竞争性饲喂条件下,粗饲料或低纤维消化率的饲料可能会限制奶牛的干物质采食量。青贮饲料的淀粉含量和发酵能力可能影响瘤胃丙酸盐产量,从而对膳食模式和饲料消耗产生很大的影响。与青贮饲料纤维特性的相关研究相比,其淀粉含量及发酵能力与饲养环境如何互作,并影响奶牛的采食行为的研究相对较少。大量文献报道了青贮饲料发酵的终产物对采食行为和饲料摄入量的影响,然而,我们对其中的具体机制却知之甚少。对饲喂影响最大的化合物包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸、氨态氮和胺类。饲养环境的任何限制都可能造成青贮饲料发酵的负面影响。未来,我们需要进一步研究青贮饲料的理化特性、发酵终产物以及饲喂环境,进而优化在饲喂奶牛过程中的饲养行为并提高饲料的干物质摄入量。

关键词:青贮、发酵能力、摄食行为、饲料摄取量

引言:测定青贮饲料的化学成分和物理特性对于排除青贮质量问题及制作正确的日粮配方具有重要意义。青贮饲料纤维、淀粉和蛋白质以及发酵终产物的含量和发酵能力会影响奶牛的采食行为和干物质采食量,牧草饲喂的物理和社会环境也会对牛的饲养和生产产生一定的调节作用。本文的目的就是回顾不同纤维含量、消化率、颗粒大小、淀粉含量及其消化率、发酵终产物对奶牛采食行为和干物质采食量的影响,以及不同营养成分牧草在不同采食环境如何调节奶牛采食行为及采食量。

青贮纤维的特性、摄食行为和干物质采食量

奶牛的咀嚼指数(每千克干物质所需的咀嚼时间)随着饲喂牧草NDF消化率的增加、颗粒长度减短和NDF含量降低而减少。

1.1 日粮中的牧草含量、纤维消化率、颗粒大小

通过观察,奶牛花费更多的时间进食主要是以牺牲休息为代价的。饲喂高消化率的牧草,奶牛单次的采食量增加,但饲喂低消化率的牧草,奶牛的采食次数增加。有研究显示,高纤维消化率饲料与干物质采食量呈正相关。随着青贮颗粒大小的增加,奶牛每天的进食时间有一定的增加。大量研究表明,饲喂高牧草比例、低NDF消化率以及较长颗粒长度的饲料增加了奶牛采食时间。

1.2 玉米与高粱青贮:纤维消化率和干物质采食量

提高青贮饲料NDF消化率的方法通常与降低木质素或难消化的纤维成分有关,包括牧草类型、杂交品种的选择、刈割时期和添加剂的选择。有人使用杂交玉米品种饲喂奶牛,提高了奶牛的NDF消化率。近年来,在不适宜种植玉米的地区,高粱已经成为农场中重要的饲草,但杂交高粱会提高NDF和单宁含量,这会影响奶牛咀嚼行为。有研究显示,在饲喂传统高粱时,干物质采食量受限、采食时间延长;相反,饲喂中脉高粱的干物质采食量与玉米相比持平甚至有所增加。在玉米和高粱这两种青贮饲料饲喂过程中,干物质采食量下降总会伴随着采食时间延长。

青贮颗粒大小、咀嚼活动和饲喂颗粒大小

咀嚼效果受牧草的物理和化学特性影响。青贮饲料的物理特性包括:粒径大小、柔软度以及咀嚼时颗粒的分解率,化学特性包括:含水量(有助于吞咽)、较低的NDF和单宁含量等。在NDF含量较高或粒径较大的饲料中,采食所需时间较长。通过观察发现,牛在吃东西的时候往往会将饲料咀嚼到适宜下咽的大小,直径约为10 ~11 mm。一种普遍用于测量青贮和TMR粒子大小的工具是宾州筛,通过水平摇晃将不同粒径大小的饲草分离开,其中19 mm筛出的饲料最能刺激咀嚼但也容易被奶牛剔除不采食。

选择性喂养和青贮特点

瘤胃微生物的生长需要稳定的环境。如果喂养时鼓励快速进食或选择性喂养,瘤胃环境昼夜发生急剧变化,产酸增加,容易导致亚急性瘤胃酸中毒及相关问题。在商业化农场中,虽然更精细的处理提高了整体成本,但可以减少选择性喂养所需时间,从而提高了生产效率和经济效益。

淀粉消化率和饲喂行为

青贮的纤维特性,如含量、大小和消化率,影响反刍动物的采食、咀嚼、干物质采食量等。一些青贮饲料含有大量淀粉,可能会对饲料的摄取量和膳食结构产生较大影响。淀粉含量因饲草的品种、生长条件和收获时间而异。青贮饲料中有几种因素会影响淀粉消化率,包括成熟期、加工方法和青贮发酵时间。有研究表明,由高淀粉植物组成的饲料会促进瘤胃液中丙酸盐的产生,导致挥发性脂肪酸向血液中转化的速度加快,而使肝脏中丙酸盐积累,当超过肝脏可承受的最大限度后会导致迷走神经刺激大脑。奶牛对膳食淀粉含量和发酵能力的反应取决于整个泌乳周期内生理状态的变化。牛奶合成和身体调节之间的能量分配取决于可用的代谢总能量和奶牛的生理状态。通过用高水分玉米代替干玉米来增加淀粉的可发酵性通常会增加能量的摄入和用于产奶的能量比例,从而提高饲料的利用效率。未来还需要进一步研究青贮淀粉发酵能力与饲喂环境之间的作用以及它们对泌乳性能和瘤胃健康的影响,特别是在泌乳期的奶牛管理方面。

青贮发酵和饲料消耗

有研究表明发酵后青贮饲料与鲜、干饲料在营养物质组成上有所不同。Erdman1993)总结了将发酵终产物作为添加剂应用到饲草青贮中的研究,发现高浓度的酸及较低的pH值会限制干物质采食量,这些信息对乳品营养学家非常重要,因为发酵结果根据饲草品种、青贮方式、水分含量以及微生物接种剂和化学添加剂的处理而变化。 因此,了解发酵终产物对饲料消耗和摄食行为的影响至关重要。

5.1 乳酸

乳酸是青贮饲料中主要的发酵产物, Kung等人 2003b)总结了12项研究,评估泌乳期奶牛饲喂用植物乳杆菌MTD1处理的青贮饲料的效果,发现干物质消耗量没有变化。Oliveira等人(2017)最近一项研究显示,用同型发酵和兼性异型发酵乳酸菌接种的青贮饲料的乳酸盐浓度比对照高约1个百分点。 虽然接种增加了干物质采食量,提高了奶牛的产奶量,但作者认为其效果是由于接种青贮饲料中丁酸,氨和生物胺浓度降低间接导致的。也有一些学者报道乳酸盐浓度与奶牛的干物质采食量呈负相关。

5.2 乙酸

在牧草青贮饲料中,乙酸盐的浓度与干物质采食量呈负相关,这可能与瘤胃内容物的渗透压增加及适口性降低有关。研究表明,青贮中添加同型发酵乳酸菌和兼性异型发酵乳酸菌会减少乙酸的产生,而添加布氏乳杆菌则会增加乙酸含量。

5.3 丙酸

有研究表明,丙酸盐在反刍动物体内的消耗量比其他有机酸的含量高。丙酸常被用作添加剂以期提高青贮有氧稳定性,有研究发现,在玉米青贮中添加丙酸对青贮终产物的影响较小,而添加乳酸菌或其他化学添加剂比添加丙酸青贮效果较好,相反,在含水量高的副产品(如啤酒糟)中添加丙酸效果较好。

5.4 乙醇

有研究表明,不管是在瘤胃内代谢还是在肝脏中代谢,乙酸是乙醇代谢的最终产物。虽然在大部分青贮中乙醇产量不多,但仍会存在。研究的数据表明,高乙醇含量的青贮饲料对生长期和泌乳期奶牛的干物质采食量影响不大,类似的实验结果也表明,乙醇对反刍动物的采食行为及采食量没有显著影响。

5.5 丁酸和含氮化合物

青贮饲料中丁酸的出现是发酵不良的典型标志,包括以糖和乳酸为底物的梭菌发酵。丁酸可以很好地指示胺和氨基丁酸的存在。这两个因素之前都被报道影响反刍动物的干物质采食量。有研究表明,牧草青贮的氨氮浓度会影响奶牛泌乳。

结论

饲喂奶牛纤维消化率较低或切段长度较长的牧草饲料时,其进食时间较长。研究表明,牛在吞下饲草前会将其咀嚼至相对均匀的程度。饲喂由青贮饲料组成的日粮时,奶牛在进食过程中需要更多的咀嚼,这可能会减少休息时间。许多青贮饲料中含有相当水平的淀粉,瘤胃淀粉发酵能力对丙酸含量有一定的影响,进而对其进食行为和干物质采食量带来一定的影响。在奶牛的整个泌乳期,特定饲养环境中,青贮饲料的淀粉特性如何影响膳食模式和干物质采食量值得进一步研究。

 文献来源:

Grant R J, Ferraretto L F. Silage review: Silage feeding management: Silage characteristics and dairy cow feeding behavior [J]. Journal of dairy science, 2018, 101(5): 4111-4121.

(注:国家牧草产业技术创新战略联盟、北京华夏草业产业技术创新战略联盟、北京助尔生物科学研究院编辑)

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