饲粮添加不同种类的糖蜜对夏季热应激奶牛采食量和产奶性能的影响

张万金 李胜利* 史海涛 骆雅萍 杨军香 尹义江 贾春涛

(1.中国农业大学动物科技学院，北京 100193;2.英联副产品(亚洲)，哈尔滨 150090;3.全国畜牧兽医总站，北京 100125;4.辽宁辉山控股有限公司，沈阳 121100;5.天津武清海林奶牛养殖场，天津 301718)

为了减缓奶牛热应激，生产中多采用环境控制的综合措施，同时结合营养调控，努力缓解奶牛采食量的下降。在夏季，国内已经有一些牛场采用添加糖蜜提高诱食效果，增加奶牛采食量，以减缓夏季奶牛热应激。糖蜜是以甘蔗、甜菜等为原料的制糖业的副产品，主要成分是糖，并含有蛋白质、天然矿物质和维生素等多种营养成分，是一种深褐色、黏稠状的液体，主要用于饲料工业，用量占世界贸易量的 55% ～ 60%[1]。据蒋振山[1]报道，我国糖蜜年产量约为300万t，但我国奶牛饲养业才刚刚开始使用糖蜜，本试验的目的主要是研究混合糖蜜(BM)、甜菜糖蜜(SM)和酵母糖蜜(YM)3种糖蜜产品对夏季奶牛采食量以及产奶性能的影响，探讨其对减缓热应激的作用，比较不同品种糖蜜的适口性和使用效果，为奶牛生产使用糖蜜提供理论和实践数据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

糖蜜采用英联公司提供的3种糖蜜:BM、SM、YM。其中BM为50%的SM与50%的YM的混合糖蜜。SM含蔗糖32%，转化糖12%，蛋白质4%，粗灰分11%;YM含蔗糖23%，转化糖15%，粗脂肪4.6%，蛋白质5%，粗灰分13%。试验动物选择处于泌乳高峰期，体重、胎次及产奶量相近的荷斯坦奶牛12头，按照有重复的3×3拉丁方试验设计，试验牛分为3组，每组4头。另外选择与试验组产奶量、泌乳期、胎次相近的12头奶牛做同期对照，每期对比添加糖蜜和不添加糖蜜的实际饲养效果。

1.2 试验方法

试验分3期进行，每个试验期30 d，分别在7月份、8月份、9月份3个月进行。在原有饲粮基础上，试验组每头牛每天添加1.5 kg糖蜜与原饲粮混合均匀后分2次饲喂。自由饮水，饲养管理与其他大群一致。在每个试验期的最后3 d连续测定试验牛的日采食量，并测定投料后，奶牛前30 min的采食量，记录各头牛的产奶量。试验期每天记录早上和中午的气温和湿度，每周使用宾洲筛对饲粮均匀度进行2次检测并记录。

1.3 饲粮组成及营养水平

试验前不含糖蜜的基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

1.4 采样与测定

1.4.1 奶样的采集与分析

每阶段正试期最后3 d连续记录产奶量，并取奶样用于测定乳成分，指标包括乳脂、乳蛋白、乳糖、干物质含量和体细胞数。

1.4.2 尿样的采集与分析

采集尿样的目的主要用来分析尿嘌呤、尿囊素以及推算瘤胃中微生物蛋白质(MCP)增加量。每阶段正试期最后3 d收集并记录每天的尿量，按总尿量的1%采集尿样，收集到装有10%H2SO4的800 mL磨口玻璃瓶中，使尿的pH小于3，以避免细菌对尿中嘌呤的破坏。试验结束后，混匀3 d采集的尿样，取20 mL置于100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容(防止贮存中有尿酸沉淀)制成次级尿样，然后装入塑料瓶，注明日期和编号，在-40℃保存。尿囊素、尿酸浓度采用分光光度比色法测定。尿中排出的嘌呤衍生物(purine derivatives，PD)主要来自瘤胃微生物嘌呤，因而可据此估测从瘤胃排出并在小肠被消化的MCP量。MCP的产量由下列公式[2]算出:

式中，X:小肠吸收外源性嘌呤的数量;70:每mmol嘌呤含70 mg氮;0.83:微生物核酸嘌呤的消化率;0.116:混合微生物中嘌呤氮与总氮的比例(11.6∶100.0)。

其中，小肠吸收外源性嘌呤的数量X由下式计算:

式中，Y:尿中嘌呤衍生物排出量;b:吸收的嘌呤经尿中排出的比率(0.85)，c:吸收嘌呤的数量为零时尿中排出内源嘌呤的数量(0.385)。

1.4.3 饲粮样品检测

饲粮样品按照国标GB/T 18823—2010规定的方法进行检测。正试期内采集各糖蜜试验组饲粮以及剩料样品，包括糖蜜、精料混合料，每次采集的饲粮样品65℃烘干，测定水分含量(水分含量分3个等级，低水分:水分含量≤45%，中等水分:水分含量在45% ～52%，高水分:水分含量≥52%)，风干样粉碎过1 mm标准筛，测定干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)和粗灰分含量。

1.4.4 温湿度记录与分析

每天06:00、14:00监测并记录牛舍温湿度，并记录环境最高温度和最大相对湿度。计算牛舍环境温湿度指数(ambient temperature-humidity index，THI)。THI=0.72(Td+Tw)+40.6。式中，Td和Tw分别是干、湿球温度读数(℃)。

1.5 数据处理

数据处理与分析采用SPSS 13.0统计软件。考虑到除糖蜜本身以外，试验阶段对试验结果也有一定影响，故采用双因子方差分析，当不同处理之间存在显著差异(P＜0.05)时，采用LSD法进行多重比较。将3个试验期分别与对照组比较，进行t检验。

2 结果与分析

2.1 添加3种糖蜜对饲粮营养水平的影响

将加有糖蜜的饲粮在饲喂前和饲喂后分别取样进行检测，试验结果见表2。通过添加糖蜜前后的饲粮营养水平的变化以及对奶牛采食行为的观察，判断奶牛的采食状况(充分采食或挑食)。从分析结果可以看出，添加YM、SM和BM的试验组，饲喂前后饲粮主要营养成分DM、CP、EE、NDF和ADF的含量差异较小(P＞0.05)，说明饲喂前后饲粮保持了较稳定的形态，且奶牛对添加糖蜜的3种饲粮未出现挑食现象，添加糖蜜未造成饲料分层，饲料均匀度较好，奶牛可以充分采食饲粮，剩余的饲粮与饲喂前的饲粮品质相近。

表2 饲喂前后饲粮营养水平变化Table2 The changes of nutrient levels of the diet before and after feeding

2.2 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛采食量的影响

由表3可知，饲粮添加3种糖蜜对奶牛30 min采食量和日采食量均有极显著影响(P＜0.01)。从30 min采食量看，BM组和SM组显著高于YM组和对照组(P＜0.05)，BM组又显著高于SM组(P＜0.05)，YM组与对照组差异不显著(P＞0.05)。从日采食量看，BM组和SM组显著高于YM组和对照组(P＜0.05)，BM组和SM组差异不显著(P＞0.05)，YM组和对照组差异不显著(P＞0.05)。由上可知，饲粮添加BM的奶牛采食量最大，说明BM对于提高夏季处于热应激状态的奶牛的采食量效果最好;SM也有显著提高采食量的功效;饲粮添加YM的奶牛的采食量与没有添加任何糖蜜的对照组比较无显著变化。

表3 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛采食量的影响Table3 Effects of different kinds of molasses supplementation on feed intake of dairy cows kg

2.3 温湿度指数对奶牛采食量的影响

温湿度指数一直是衡量气候环境对奶牛产生应激的一个重要指标。本试验发现，当温湿度指数高于72时，奶牛开始产生热应激，同时伴随着采食量及产奶量的迅速下降。

试验第1期、第2期经历了最炎热的7月份、8月份2个月，中午上槽时，奶牛的采食量很小，有时早上也会出现上槽不食的现象，约60%的试验饲粮是在夜间采食的。自9月10日以后，气温开始下降，日采食量逐渐提高，产奶量也随之增加。

试验在夏季最热的时候进行，期间统计的早晨最高气温一般为22.0～26.5℃，相对湿度为60% ～73%;中午最高气温一般为33～38℃，相对湿度为45%～56%。本试验温度和湿度采用每日中午测定的数值。表4反映了奶牛采食量与温湿度指数之间的关系。

表4 奶牛采食量与温湿度指数之间的关系Table4 The relationship of feed intake of dairy cows and THI

由表4可知，试验时间在7月份、8月份、9月份这3个月的时间(按90 d计算)内，奶牛处于低度热应激状态的时间只有6 d，占整个试验期的6.67%;处于中度热应激状态的天数为68 d，占整个试验期的75.56%;处于高度热应激状态的天数为18 d，占整个试验期的19.56%;可见夏季里几乎所有时间奶牛都是在处于热应激的状态。

试验结果表明，在低度和中度热应激状态下，饲粮添加3种糖蜜对奶牛30 min采食量均无显著影响(P＞0.05)，说明添加糖蜜并不会缓解低度和中度热应激给奶牛带来的采食量下降的问题。但是在高度热应激状态下，BM组和SM组奶牛30 min采食量显著高于对照组和YM组(P＜0.05)，BM组和 SM组差异不显著(P＞0.05)，YM组和对照组差异不显著(P＞0.05)，说明添加BM和SM可以缓解高度热应激带来的奶牛采食量下降的问题，但YM却没有相应作用。可知，随着热应激强度的增加，添加不同糖蜜的各组奶牛30 min采食量都呈现下降趋势，其中BM组下降幅度最小，其次是SM组，YM组下降幅度最大。

2.4 混合饲粮的不同含水量对奶牛采食量的影响

由表5可知，添加糖蜜后的饲粮水分含量对奶牛采食量有一定的影响。相同水分含量时，测得的30 min采食量BM组和SM组都显著高于YM组和对照组(P＜0.05)。不同水分含量条件下，低水分含量饲粮30 min采食量显著高于高水分含量饲粮(P＜0.05)，其中在饲粮水分含量≥52%时各组奶牛30 min采食量都显著低于饲粮水分含量≤45%时(P＜0.05)，而且饲粮水分含量在45%～52%时的SM组和YM组奶牛30 min采食量显著低于饲粮水分含量≤45%时的相应组的值(P＜0.05)。即SM组和YM组在饲粮水分含量≥45%以后，采食量就开始显著减少，BM组在饲粮水分含量≥52%以后才开始显著减少，说明对于缓解饲粮水分含量升高带来的采食量降低问题，添加BM比添加SM和YM的效果好，同时因为糖蜜本身含水量比较高，也会影响原饲粮的水分含量。试验过程中也发现奶牛对高水分含量饲粮的敏感性较高，总体显示干的饲粮比湿的饲粮采食量较高。

表5 奶牛采食量与饲粮水分含量之间的关系Table5 The relationship of feed intake of dairy cows and moisture content in diets

2.5 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛产奶性能的影响

由表6可知，饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛产奶量影响显著(P＜0.05)，BM组和SM组显著高于YM组和对照组(P＜0.05)，而BM组和SM组之间差异不显著(P＞0.05)。饲粮添加不同种类的糖蜜对乳脂率没有显著影响(P＞0.05)。饲粮添加不同种类的糖蜜对乳蛋白率影响显著(P＜0.05)，BM 组显著高于SM 组、YM 组和对照组(P＜0.05)。各组奶牛体细胞数差异不显著(P＞0.05)，但是BM组和YM组有使奶牛体细胞数降低的趋势。

2.6 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛瘤胃MCP产量的影响

由表7可知，尿中嘌呤衍生物浓度与其在瘤胃中的浓度高度相关，尿中排出的嘌呤衍生物主要来自瘤胃微生物嘌呤，因而可据此估测从瘤胃排出并在小肠被消化的MCP合成量。

正常奶牛尿中蛋白质很少，尿中含氮物质几乎全为非蛋白氮(NPN)，主要有尿素、尿囊素、肌酐、嘌呤和嘧啶碱、马尿酸、氨基酸、氨等，它们是蛋白质和核酸在牛体内代谢的终产物或中间产物。从结果可以分析得到，添加3种糖蜜的奶牛尿囊素、嘌呤衍生物浓度以及MCP产量显著高于对照组(P＜0.05)。这说明奶牛饲粮中添加3种糖蜜均能提高其蛋白质的体内代谢率和利用率，并提高MCP的产量。这是因为糖蜜提供了充足的可发酵碳水化合物，它可以促进瘤胃内源性氮合成MCP的效率。在保证饲粮能氮平衡的情况下，促进MCP的合成。尿液中的嘌呤衍生物主要由尿囊素(占绝大部分)和尿酸组成，其产量的大小可以反映出瘤胃中NPN的利用效率。次黄嘌呤和黄嘌呤排出量较小，可以忽略。

表6 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛产奶量、乳成分及体细胞数的影响Table6 Effects of different kinds of molasses supplementation on milk yield，composition and somatic cell count of dairy cows

表7 饲粮添加不同种类的糖蜜对奶牛瘤胃MCP产量和尿囊素浓度的影响Table7 Effects of different kinds of molasses supplementation on MCP production and urine index concentration

3 讨论

本试验分析比较了添加3种糖蜜的饲喂效果，表明不同种类糖蜜可由于组分的不同以及适口性的差异而影响到奶牛采食量，另外，温湿度指数和饲粮水分含量也是影响奶牛采食量的重要因素。

夏季天气炎热时，奶牛采食量下降，导致能量摄入不足，一部分本可用于合成乳蛋白的氨基酸被氧化供能，从而使乳蛋白浓度下降。饲粮添加糖蜜后，其中能量和碳水化合物的量增加，用于供能的氨基酸减少，MCP合成增加。同时，瘤胃中丙酸盐比例提高，刺激胰岛素分泌，增加乳腺对氨基酸的吸收，从而提高乳蛋白率。研究发现，增加血液胰岛素的浓度，乳腺血流量明显增加[3]。乳腺组织氨基酸的吸收速度和乳蛋白合成效率提高，则乳蛋白产量和乳蛋白率都升高。

本试验研究认为BM适口性好，并且质地浓稠，可显著提高奶牛采食量，同时也可提高乳蛋白率。SM也有较好的适口性，但是质地稀薄，DM含量低，虽有促进采食量的作用，但能量不如BM高，所以提高乳蛋白率的作用不如BM。YM来自发酵工业，适口性较差，30 min采食量和日采食量都不及BM和SM，添加后对奶牛产奶性能也无显著影响。添加BM、SM和YM分别使产奶量比对照组提高了0.97、0.91、0.42 kg。从整体上分析，添加SM和BM的组奶牛采食量高于无糖蜜组，添加YM后采食量反而低于无糖蜜组。3组糖蜜对各项产奶性能指标都有一定程度的改善，体细胞数随着试验阶段的延长有逐渐降低的趋势。

糖蜜作为一种饲粮原料具有成本低、消化吸收快的特点，它能够改善饲粮的适口性，改善饲粮颗粒质量。在奶牛饲粮中适量添加糖蜜可提高产奶量和乳蛋白率[4]，在饲粮中添加糖蜜时尽量使用专门的设备，实际生产中如果为了降低成本而通过人工简单混合，可能会影响饲喂效果。丁武蓉等[5]研究了添加不同浓度(占饲粮鲜重的0、3%、6%和9%)的糖蜜对青贮品质的影响，结果表明添加糖蜜后青贮的pH极显著降低，NDF和ADF也有一定程度的降低。添加糖蜜能较多地保存青贮料中的可溶性糖和DM，其中3%的糖蜜组对降低DM损失率效果最明显，同时氨态氮含量少，青贮料中 NDF和 ADF的降解率也最高。Leibensperger等[6]通过电子计算机对青贮过程的模拟，分析调制青贮时添加甲酸和糖蜜对青贮发酵时间及青贮料品质的影响，结果表明当青贮原料中水溶性碳水化合物不足以保证正常发酵时，添加糖蜜可降低青贮料的pH。

添加糖蜜能增加奶牛采食量，主要原因还是糖蜜的甜味和香味的诱食作用。另外糖蜜本身含有丰富的 Na+、K+、Fe2+、Ca2+以及维生素 A 和维生素B等，这些都是奶牛热应激时容易缺少的物质，而且糖蜜本身是高能量物质，奶牛热应激时，能量消耗很大，需要补充大量能量、矿物质和维生素。许多饲粮添加剂不能同时具有这些功效且在经济上不合算，但是糖蜜恰好能满足这些物质的供给。糖蜜作为动物的能量来源时，在瘤胃内首先转化为丙酸被机体吸收，然后通过进一步代谢为机体提供能量。根据冯仰廉等[7]的研究结果，生糖前体能量包括瘤胃内丙酸的能量和肠淀粉的能量，并且通过针对奶牛的32个试验结果的统计表明，生糖前体能量(MJ/d)与产奶量和乳蛋白率呈极显著正相关，而与乳脂率呈显著负相关。

在饲粮中加入糖蜜能增加微生物效率和微生物氮的利用[8]。添加糖蜜可以补充维生素和微量元素，因为糖蜜含有丰富的维生素和微量元素[9]，如烟酸的含量为300～800 mg/kg，肌醇的含量为5 000 mg/kg，锰的含量为20 mg/kg，钴的含量为0.5 mg/kg等。可见在奶牛的饲粮中添加糖蜜，可以同时满足奶牛对上述维生素和微量元素的需求，提高产奶量和乳蛋白率，减少奶牛贫血、消瘦和姿势不正等症状的出现。国内外应用状况表明采用添加糖蜜的饲粮可以提高牛奶的产量和质量。

研究表明，在蛋白质含量为16%的饲粮中加入糖蜜，当糖蜜的添加量改变时，奶产量及奶的成分也发生了显著的变化;当糖蜜添加量从13%增加到25%时，奶产量从15.5 kg/d增加到17.4 kg/d，增加了1.9 kg/d，同时，乳蛋白率也由3.16%增加到3.27%[8]，该结论与本试验研究结果一致。

另外，试验过程中发现，随着贮存时间的延长，各种糖蜜经过65 d的存放其新鲜度有所下降，可能会影响奶牛的采食量。尤其是YM会产生比较难闻的气味。尽管进入最后的试验阶段时气温条件较好，温湿度指数较低，但各个试验组奶牛的30 min采食量仍然低于7月份试验开始时相对应各组的30 min采食量。因此在生产中使用糖蜜时，应注意糖蜜的保存时间，尽量在2个月内用完，以免糖蜜的品质出现变化。

4 结论

在本试验条件下，热应激奶牛饲粮中分别添加BM、SM和YM时，以添加BM的效果最佳，且表明在饲粮中添加BM可以缓解夏季奶牛热应激时采食量的下降，提高处于热应激中的奶牛的产奶量和乳蛋白率。

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[3]吴慧慧，刘建新.反刍动物泌乳期的营养分配及其调控机制[J].中国畜牧杂志，2005，41(5):64-66.

[4]阎小艳，李新浩，阎晓晖.奶牛热应激[J].动物科学与动物医学，2004(9):32-36.

[5]丁武蓉，干友民.添加糖蜜对胡枝子青贮品质的影响[J].中国畜牧杂志，2008(1):61-64.

[6]LEIBENSPERGER R Y，姚军虎.甲酸和糖蜜对青贮料影响的模拟分析[J].国外畜牧学:草原与牧草，1990(1):37-42.

[7]冯仰廉，李胜利，张晓明.奶牛和肉牛饲粮淀粉和葡萄糖的营养调控及其评定的建议[J].动物营养学报，2008，20(1):35-38.

[8]郭晨光，王红英.甘蔗糖蜜在奶牛饲养上的应用[J].中国奶牛，2002(2):22-24.

[9]李耀麟.饲料厂甘蔗糖蜜添加工艺的研究[J].饲料工业，2001，22(10):8-10.