陜西地區某奶牛場TMR診斷和日常管理分析

張 帆,張 俊,楊 婷,王弘浩,姚軍虎,曹陽春

(西北農林科技大學 動物科技學院,陜西 楊凌 712100)

TMR是一項奶牛高效飼喂管理技術,它是根據奶牛營養需要將各種飼料均勻混合,配制出營養均衡的飼糧配方。應用TMR技術可顯著改善飼糧的適口性,穩定飼糧中的營養成分,提高動物的采食量和生產效率[1]。TMR日糧的飼喂對奶牛的生產性能有明顯的影響[2-3],延長攪拌時間會顯著影響TMR的粒度,提高養分的消化率[4]。與精粗分開飼喂相比,飼喂TMR可以為奶牛提供完整的、營養均衡的飼糧,減小乳脂抑制和其他消化紊亂的可能性[5]。

規?；膛龅娘曫B管理是為實現長期利益最大化或完成其他特定目標而作的協調和管理,不僅影響到奶牛場的效益,同時也關乎奶牛的健康生長和食品安全。如何加強規?；膛龅娘曫B管理,確保TMR飼喂的科學性,是目前亟需解決的問題之一。與單獨飼喂粗飼料和精料相比,飼喂TMR可以更快、更經濟地大規模飼養奶牛,但也必須考慮飼喂管理[5]。目前,陜西中小規?；膛龆鄶荡嬖赥MR日糧配方設計營養不均衡,加工時間不合理,混合不夠均勻,顆粒大小分布比例不適宜等問題。同時受經營管理理念落后、飼養管理水平不高等因素影響,奶牛規模養殖的效益普遍不高,生產潛力沒有充分發揮。因此,本研究通過對奶牛場TMR日糧進行營養診斷,同時進行管理評價,對比分析其泌乳效率、乳品質及養殖場收益,制定針對性措施,有助于進一步提高飼養管理水平和養殖效益。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設計

選取陜西涇陽某奶牛場引進的澳大利亞全群泌乳奶牛為試驗牛群,根據奶牛生產性能測定(dairy herd improvement,DHI)報告獲得牛群信息。采用TMR全自動裝料和投料機械設備對牛群進行飼喂管理,每天飼喂奶牛3次(7:00、15:00及22:00),飼喂奶牛前30 min進行擠奶,自由飲水。根據泌乳水平將牛群分為高中低產3組,每組35頭牛,試驗期為1個月,采樣次數為重復,進行3次采樣,每次連續采樣3 d,每個指標每個重復的數值是每次連續3 d采樣數值的平均值。

1.2 樣品的采集和保存

每天每頭牛的乳樣早中晚采集后4∶3∶3 混勻,加入數滴重鉻酸鉀,4 ℃保存。在每天每班次投料之后,奶牛采食之前采集,每個樣品不少于500 g,每個泌乳水平隨機采集27個乳樣和27個TMR樣品,作為試驗階段奶牛泌乳水平及基本營養成分的待測樣。TMR顆粒分布樣品采集:在飼喂線的前、中、后端,在兩側飼槽上分別各取100～200 g的TMR,然后將前、中、后端樣品混合均勻,共采集400～500 g樣品,65 ℃烘干密封保存。

1.3 檢測指標與樣品分析

1.3.1 TMR檢測 TMR質量檢測指標含TMR顆粒分布、TMR基本營養成分等。TMR應用效果檢測指標含產奶量、乳成分、脂蛋比、乳尿素氮等。

1.3.2 TMR顆粒大小分布 TMR顆粒分布推薦值參照徐明[6]、Caccamo等[7]所示。

應用賓州篩測定步驟:本試驗通過美國賓州顆粒度分級篩(PSPS)測定各群泌乳牛TMR日糧顆粒分布及物理有效中性洗滌纖維(peNDF)含量。PSPS是檢測TMR長度是否適宜的最佳工具。

PSPS使用方法:組裝篩網至工作狀態。最上層篩網孔徑最大,根據篩網孔徑由大至小依次排列,底盤位于最底層。將賓州篩至于水平光滑的地面,從上到下依次是19 mm篩層、8 mm 篩層、1.18 mm篩層、底盤。在飼喂線的前、中、后端,在兩側飼槽上分別各取100～200 g的TMR,然后將前、中、后端樣品混合均勻,采集400～500 g放于賓州篩的頂層。朝8個方向搖動賓州篩,每個方向水平移動5次,重復這個過程7次,總共8組,每水平移動5次旋轉90 °,搖動力度要均勻且能夠使TMR飼糧中不同長度飼料分布與其對應的篩層(水平移動中不應該有垂直運動,PSPS水平移動的推薦頻率至少1.1 Hz(大約水平移動1.1次/s)或每次水平移動的距離至少17 cm)[8-9]。稱量每層篩上物的重量。計算每層篩上物重量占總重的比例。

1.3.3 飼槽評分 使用飼槽評分檢測飼料供應量和奶牛采食行為是否合適。每次清槽前對飼槽上的剩料進行評分。1分:飼槽上無剩料;2分:剩料在飼槽不同區域分布不均勻,或剩料量少于投料量的5%,且剩料多為無法采食的秸稈和玉米芯等;3分:剩料在飼槽不同區域分布基本均勻,為投料量的5%～10%,剩料均在飼槽70 cm以內,剩料與投料在物理性狀上基本一致;4分:食槽上飼料的最大厚度為5～10 cm,或剩料多集中于飼喂線70 cm外;5分:食槽中飼料的最大厚度超過10 cm。

1.3.4 體況評分 奶牛在不同的生理時期應該保持一個合適的體況。體脂儲存對產奶量是必須的。但過胖的牛易發生酮病、瘤胃移位、產后癱瘓、子宮炎、乳腺炎、跛行、干物質采食量下降。干奶時體況大于3.75,下一胎發生難產、胎衣滯留、子宮感染、卵巢囊腫和流產的幾率會增大。高效的高產奶牛體況一般不會經歷大幅度變化,低產牛經過一個胎次之后體況反而變化明顯。大多數奶牛都會在產后100 d體況下降,干奶前體況增加,得到恢復。一個管理好的牛場不同生理階段奶牛體況分值超過推薦值的的奶牛比例應該小于10%[6]。

圖1 奶牛在不同生理時期的適宜體況評分標準

1.3.5 躺臥率 每天在奶牛擠奶之前進行躺臥率統計。以泌乳水平為處理,以統計次數為重復。共進行3期,每期連續3 d早中晚檢測。躺臥率(%)=躺臥奶牛數÷(站立奶牛數+躺臥奶牛數)×100。

1.3.6 TMR樣品分析 檢測干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷、中性洗滌纖維和淀粉含量。測定方法參照于震[10]所示方法。

1.3.7 乳品質分析 檢測乳脂率、乳蛋白、乳糖、總固體、體細胞、乳尿素氮。乳成分分析(乳脂率、乳蛋白率、尿素氮等)送到陜西DHI中心進行檢測。體細胞數是將奶樣細胞核染色后,通過電子自動的計數器測后定得到的結果。

1.4 數據分析

試驗的原始數據用Excel 2010表格整理后,采用SPSS 18.0軟件中的One-way ANOVA分析和Duncan法多重比較進行數據分析,用平均值±標準誤的方式來表示結果,P<0.05為差異顯著。

2 結 果

2.1 TMR日糧營養成分

由表1可見,高、中、低產群奶牛TMR日糧水分含量分別為51.11%、54.05%、56.58%。TMR水分含量一般為45%～55%。各組奶牛的TMR含水量基本符合要求,但低產群TMR日糧水分比推薦水分高1.58%。不同泌乳水平的奶牛的TMR日糧中高產和中產牛群DMI顯著高于低產牛群(P<0.05)。高產和低產群飼糧粗脂肪含量顯著高于中產群(P<0.05),高產群飼糧粗蛋白和磷含量顯著高于中產和低產群(P<0.05),高產和中產群飼糧NDF含量顯著低于低產群(P<0.05)。3組飼糧中干物質、粗灰分、鈣和淀粉含量無顯著差異性(P>0.05)。

根據NRC(2001)[11]的規定,粗蛋白和鈣的含量大于推薦標準,而磷和淀粉小于推薦標準。高產和中產群NDF符合標準,低產群大于推薦標準。

2.2 TMR顆粒大小分布

由表2可見,第一層TMR顆粒分布比例(>19.00 mm)高產群顯著低于中產和低產群(P<0.05);第二層(8.00 mm～19.00 mm)比列高產群顯著高于低產群(P>0.05);第三層(1.18 mm～8.00 mm)比例低產群顯著低于高產和中產群(P<0.05);第四層(<1.18 mm)比例3組之間差異不顯著(P>0.05)。低產群的peNDF顯著高于高產和中產群(P<0.05)。與推薦標準相比,第一層均高于推薦標準15%,第二、三層除了低產群低于推薦標準,高產和中產群均符合推薦標準30%～40%,底層高中產群符合推薦標準小于20%,低產群大于推薦標準。

表2 不同泌乳水平奶牛TMR日糧顆粒大小分層比例(鮮重,%)

2.3 奶牛場管理評分

由表3可見,奶牛場飼槽評分均值都低于3分,在生產實踐中都存在奶牛投料量不足的現象。隨泌乳水平的降低,飼槽評分逐漸降低。3組牛群的糞便評分在3.00～3.27分之間,低產群糞便評分顯著高于高產和中產群(P<0.05),各群體況評分均高于3.5,低產群體況評分顯著高于高產和中產群(P<0.05),與推薦值相比,3個群體的糞便評分均在推薦范圍之內,體況評分高于推薦標準,牛群整體偏肥。平均躺臥率均大于80%,各組之間差異不顯著(P>0.05)。

表3 奶牛場的管理評分

2.4 泌乳性能

由表4見,高產群產奶量顯著高于中產和低產群(P<0.05),分別為28.23 kg/d、20.20 kg/d和9.77 kg/d,與其對應的3.5%和4%乳脂校正乳各組之間差異顯著(P<0.05)。乳脂率范圍為4.39%～5.30%,乳蛋白為3.50%～3.80%,高產群的乳脂率和乳蛋白含量顯著低于中低產群(P<0.05);高產群乳糖含量顯著高于低產群(P<0.05),總固體顯著低于低產群(P<0.05);尿素氮范圍為10.05～12.33 mg/100 mL,體細胞數8.58×104/mL～14.58×104/mL,體細胞數和尿素氮在各組之間無顯著差異(P>0.05);各組奶牛的平均泌乳天數差異不顯著(P>0.05),隨泌乳水平的升高逐漸增大。高產群的泌乳效率顯著高于中產和低產群(P<0.05),分別為1.55、1.32和0.79。

表4 不同泌乳水平奶牛泌乳性能和泌乳效率

由圖2可見,泌乳天數大于300 d的奶牛比例超過50%,超過351 d比例為16.41%,處于泌乳前期(1～100 d)、泌乳中期(100～200 d)、泌乳后期(大于200 d)的奶牛泌乳天數分布比例分別為3.91%、7.81%和88.29%。

圖2 泌乳天數的分布比例

2.5 泌乳收益

由表5可見,每頭奶牛每天奶收益(只扣除飼料成本),高、中、低產群分別為:當原奶收購價為3.80元/kg時,收益分別為47.39元、28.12元、-6.35元,低產群出現虧損;3.5%FCM收購價為3.80元/kg時分別為60.65元、41.95元、2.89元,高產群的收益是低產群的20倍;以4%FCM收購價為3.80元/kg時收益分別為53.66元、37.01元、0.87元,高產群的收益是低產群的50倍左右。

表5 不同泌乳水平的泌乳收益

3 討 論

3.1 TMR基本營養成分

TMR日糧水分含量適宜范圍為45%～55%。水分含量過高或過低都會影響TMR日糧配方的準確性。水分含量過低,會使飼料混合不均,使奶牛挑食、干物質采食量下降;過高會使奶牛攝入的營養不均衡,唾液分泌減少。本試驗奶牛場TMR水分含量范圍為50.05%～56.58%,其中低產群TMR水分含量比推薦水分高1.58%,說明低產牛群存在攝入日糧營養不均衡的現象,因此,在生產實踐中應該隨時檢測TMR日糧水分含量,以免過干或過濕,導致奶牛出現挑食營養攝入不均衡的現象。

DMI較低是眾多規?；龅牡谝幌拗菩誀I養因素,DMI增加意味著更多的營養攝入,根據經驗每增加1 kg干物質,牛奶產量將大約增加2 kg[13]。本試驗中DMI高的牛群產奶量高,這可能是由于DMI的攝入增加了奶牛的產奶量。Buccioni等[14]認為 DMI的下降程度與脂肪在飼糧中的添加量有關。有研究表明,飼糧中添加脂肪可以增加能量攝入量和乳脂合成率,從而增加泌乳輸出能或改善能量負平衡,提高奶牛的生產性能[15-16]。也有研究發現,高脂肪飼糧在泌乳第1周會抑制 DMI 和產奶量[17],高脂肪飼糧中脂肪水平較高、非結構性碳水化合物含量較低,導致DMI下降。一般奶?；A日糧本身含有3%左右的脂肪,本試驗中高產群的粗脂肪含量和DMI均顯著高于低產群,且脂肪含量符合奶?；A飼糧的要求。

NRC(2001)[11]給出的日產奶量為35 kg的泌乳牛TMR的CP指標為15.20%,本試驗中產奶28.23 kg的奶牛TMR中粗蛋白水平均高于15.20%。對比飼糧組成,發現本試驗高產和中產群蛋白飼料的使用量均高于低產群,這可能是高中產群飼糧蛋白含量高的原因。在不降低動物生產性能的前提下,可適當減少蛋白原料的使用量,這不僅節約蛋白質原料,降低飼糧成本,增加收益,也有效降低我國養殖業對進口原料的依賴。

反芻動物飼糧中充足的纖維可以滿足奶牛的需求,對于維持瘤胃功能、乳脂濃度和動物性能至關重要。有研究表明,飼糧中添加玉米青貯和苜蓿干草中的高可消化NDF可以促進奶牛的DMI和產奶量[18-19]。本試驗在不同產群的飼糧組成中添加苜蓿和玉米青貯,能夠在滿足奶牛對纖維需求的同時提高其采食量和產奶量。充足的NDF也可以防止泌乳奶牛乳脂率的下降[20],維持牛奶中乳脂率的穩定和促進乳蛋白的合成,NRC(2001)[11]建議泌乳奶牛飼糧干物質中應含有25%的NDF。本試驗TMR中的NDF含量遠遠大于NRC(2001)的推薦值,低產群NDF含量顯著高于高中產群。這與Kanjanapruthipong等[21]的研究結果隨著飼糧NDF水平的提高,產奶量顯著下降相一致。

NRC(2001)[11]中泌乳奶牛飼糧磷推薦值為0.35%,飼糧鈣的推薦值為0.65%。Wu等[22]認為飼糧磷水平為0.38%對高產奶牛己經足夠。Wang等[23]研究表明,泌乳21.5 kg/d的奶牛,日糧磷含量0.37%即可滿足需要。根據所使用的飼料成分,不需要在飼料中添加無機磷補充劑就可以獲得該濃度的磷。本試驗中產奶量9.77～28.23 kg/d的泌乳奶牛飼糧磷含量為0.09%～0.12%,鈣的含量1.18%～1.56%,其中磷含量小于推薦值,鈣的含量大于推薦值。飼糧磷作為反芻動物磷主要來源,低磷飼糧(<0.35%)會對產奶量和牛奶成分產生負面影響[22],導致瘤胃微生物活性受損[24]。飼糧鈣含量大于1%時,會降低動物的DMI和生產性能。因此本試驗3組奶牛的飼糧鈣和磷的含量對于反芻動物均存在不利影響,需根據飼養標準進行調整。

3.2 TMR顆粒大小分布

TMR顆粒第一層(>19 mm)的分布比例高于推薦范圍,低產群顯著高于高中產群,這可能是由于低產群飼糧中添加了麥秸。TMR精料成分是屬于飼料中較小的成分,對奶牛具有高度適口性,成為奶牛傾向選擇的對象[25-26]。食入過多的高精料飼糧會導致瘤胃發酵不良和亞急性瘤胃酸中毒[27]。本試驗中TMR第一層的分布比例過大,可能會出現奶牛挑食的現象,食入過多的顆粒較小的精料。因此在進行TMR制作過程中應注意飼糧顆粒大小,適當延長攪拌時間,提高TMR混合料的均勻度,同時保證顆粒粒度在推薦范圍之內。Yang等[28]研究表明,增加日糧peNDF的含量可顯著增加奶牛咀嚼時間,從而減少奶牛酸中毒的風險。本試驗中,高產奶牛TMR的peNDF含量顯著低于中產和低產群,DMI顯著高于中產和低產群的結果一致?？傮w而言,所調查的陜西奶牛場的TMR顆粒分布主要是由于第一層顆粒分布比例均高于推薦范圍,且隨泌乳水平的增加比例分布逐漸升高,這就可能造成其他層篩上物的分布比例偏小的現象。

3.3 糞便評分及舒適度管理

飼槽管理的目標就是確保奶牛采食到新鮮、適口和平衡的 TMR 獲取最大的DMI。飼槽評分過低,表明奶牛處于饑餓狀態,應每5 d增加5%投料量,直到評分達到3分為止;分數過高,表明飼料堆積,應檢查原料適口性(貯存時間長、變質、發霉)、含水率(青貯和啤酒糟)、卸料均勻度和推料次數,排除上述問題后,應每5 d降低投料量3%,直到評分為3為止。本次試驗飼槽評分均低于2分,表明奶牛處于饑餓狀態,應該適當提高投料量,使得飼槽評分逐步升高到3.0。泌乳?？梢赃m當增加投料量,剩料可以投喂給育成牛和低產牛。

飼糧營養成分不合理就會引起糞便的異常,通過觀察糞便就可以發現奶牛存在的健康問題。糞便評分3分是理想的評分結果,表明日糧結構合理。本試驗中高中群奶牛的糞便評分為3分,低產群奶牛的糞便評分大于3分,可能是由于低產奶牛日糧中含有較高的纖維飼料。通過觀察糞便狀況來調整日糧,不僅可以有效提高產奶量,更重要的是能有效提高飼料利用率[29]。

體況評分是除配種、發情鑒定之外對奶牛繁殖性能影響最大的因素。本試驗牛群體況偏肥,平均泌乳天數分別為287.83 d,大于推薦值150～170 d,泌乳天數都過長,產犢間隔過大。產犢間隔過大會造成泌乳奶牛的產奶損失,因此,及時調整奶牛的管理飼養,降低體況評分是該奶牛場增加產奶量的有效途徑。

奶牛體重較大,如果站立太久或奶牛躺臥姿勢不合理都會影響產奶量,若躺臥率大于80%則表明臥床條件良好,奶牛舒適度較優。由于本試驗奶牛的躺臥率均高于80%,這可能是由于該奶牛場采用的是現代化臥床,有單獨設立的運動場。

在規?；膛ｐB殖中,TMR飼喂過程中受飼養管理的影響,容易產生生產性能差別較大的奶牛,從而引發一系列的養殖問題。進行飼槽和糞便評分,能夠及時發現奶牛養殖過程中問題,調整飼糧,改善奶牛的生產性能,提高養殖效益。

3.4 TMR與乳成分

飼糧對乳糖的影響較小,乳脂、乳蛋白和尿素氮(MUN)對飼糧的變化更敏感[30]。已有研究表明,奶牛的產奶量主要受DMI的影響,高DMI能夠為奶牛生產和乳成分合成提供更多的營養底物[31]。這與本試驗中高產奶牛飼糧DMI高的結果一致。

乳脂率和乳蛋白率是衡量牛奶質量的重要指標,可指示出奶牛的營養狀況、飼糧的配合是否合理及奶牛的健康狀況等[32]。一般標準牛奶中的含脂率為3.50%,本試驗中的乳脂率高于標準值,說明奶牛場的乳品質良好。有研究表明,TMR提高了精飼料和粗飼料同步性,對粗飼料的揉搓使適口性得以改善,進而促進了粗飼料的采食量,提高乳脂率[33]。Kmicikewycz等[34]認為以玉米青貯為基礎的飼糧中,添加干草的飼糧乳脂濃度都顯著降低。Baldin等[35]研究表明,高產奶牛的乳脂濃度低于低產奶牛。本試驗高產群的NDF含量和乳脂率顯著低于低產群的結果與前人研究結果一致。

乳脂乳蛋白比(脂蛋比)可提示營養狀況,同時脂蛋比和乳尿素氮均能夠反映奶牛日糧能氮平衡,一般脂蛋白比值應為1.1～1.2[36]。脂蛋白比太低,可能是飼糧組成中精料太多或缺乏粗纖維; 而脂蛋白比過高,可能是飼糧中添加過量脂肪或飼糧中蛋白不足,此時應及時對飼糧進行適當的調整[33]。本試驗中飼糧的脂蛋比泌乳水平越高的奶牛,對飼料中脂蛋比的需求越低,脂蛋比1.25～1.39高于推薦范圍,表明奶牛場存在飼糧脂肪過量或蛋白質不足的問題,因此應及時調整飼糧。

體細胞數(SCC)是衡量奶牛乳房健康的重要指標之一,關系到牛奶的產量和質量。通常,SCC低于10×104/mL牛奶被認為是健康的,即奶牛沒有發生乳房炎[37]。實際上為減少現場條件下的診斷錯誤,當SCC高于20×104/mL時,奶牛存在患乳房炎的風險[38-39]。本試驗乳中的體細胞數為8.58×104/mL～10.28×104/mL,因此奶牛的生存環境良好,乳房炎發生的風險比較低,能夠產生品質較好的牛奶。

3.5 泌乳性能及效益

產犢間隔是衡量繁殖管理水平的綜合指標。有研究表明,產犢間隔的增加會導致奶牛的產量下降[40],本試驗中泌乳天數大于300 d的奶牛比例為50.32%,大于350 d的比例為16.41%,如果按照45～60 d的干奶期計算,那么該牛群至少有16.41%的奶牛產犢間隔大于12個月。

在泌乳效率中,高產群顯著高于中產和低產群。僅扣除飼料成本之外,收益受原奶收購標準影響很大。由于乳成分含量,尤其乳脂含量與奶產量成負相關關系,當市場奶價定位不考慮乳成分時,低乳脂會獲得更多收益,長期低乳脂可能引起奶牛瘤胃代謝異常,發生瘤胃亞急性酸中毒,因此,奶源收購標準合理化,有利于促進我國奶業健康穩定發展。

本試驗中高產相對中產、低產投入的飼糧成本更高。但當3.5%FCM定價為3.8元/kg時,在扣除日糧成本之后進行收益比較:高產收益是低產的20.99倍、中產的1.45倍,因此提高單產是改善奶牛養殖效益的重要途徑。

4 結 論

該奶牛場所使用的TMR日糧實測的營養成分均不在奶牛營養推薦范圍內,奶牛場的管理水平也高于或低于推薦范圍。過高過低的營養成分均會造成奶牛某些代謝疾病的發生,降低奶牛生產性能。管理水平較低會影響奶牛的健康狀況和生長性能。因此,及時調整TMR營養成分,提高奶牛場的管理水平達到推薦標準是該奶牛場提高奶牛的生產性能和養殖效益的有效途徑。