全混合日粮（TMR）饲喂技术在奶牛养殖生产中应用的研究进展

■陈前岭 陈连民 张 军 王梦芝

（1.江苏省泗阳县畜牧兽医站，江苏泗阳223700；2.扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州225009；3.扬州市扬大康源乳业有限公司，江苏扬州225004）

全混合日粮（Total mixed ration，TMR）饲喂技术指的是在奶牛养殖过程中，综合考虑奶牛生长发育不同生理时期和泌乳阶段的营养需要量以及饲养目的，按照营养调控技术和多种饲料搭配原则，设计出奶牛全价营养日粮配方，并根据配方将苜蓿、羊草等粗饲料，玉米、豆粕等精饲料以及维生素、矿物质等各种添加剂按照配方比例，利用TMR搅拌机进行充分搅拌混合得到的一种营养相对平衡的全价日粮，并利用这种日粮进行奶牛饲喂技术研究[1]。相比将青贮、精料、青绿饲料、干草等几种料分开单独饲喂的传统个别饲养法，TMR饲喂技术具有避免奶牛挑食增加采食量，改善瘤胃发酵促进饲料养分的消化吸收，提高奶牛生产性能等作用[2]。为了适应奶牛养殖集约化、规模化、机械化的发展要求，欧美等发达国家早在20世纪60年代便开始推广TMR技术并在奶牛的生产中取得了良好的经济效益[3]。我国从20世纪80年代开始引进TMR技术，但由于当时奶牛养殖仍以散户为主，而且TMR饲喂技术对养殖场环境、机械设备以及配方技术有着严格的要求，所以直到本世纪初才进行TMR饲喂技术的推广应用[4]。随着我国奶牛养殖业向规模化、集约化的转变，TMR饲养技术更大规模、更深深度的推广已势在必行。本文即归纳综述了TMR技术在奶牛养殖生产中的相关应用研究，旨为TMR技术在生产中的应用提供参考。

1 有利于后备牛培育

处于后备期的奶牛，其体形特征、器官形态功能等会发生很大的变化。如消化器官瘤胃的发育与功能完善、泌乳器官乳腺的发育等[5]。当犊牛达到断奶日龄后，传统饲养模式即通过饲喂蛋白含量较高的犊牛颗粒料、犊牛混合料代替母乳，并适时给予一定苜蓿、羊草等粗饲料用以锻炼其采食能力，促进瘤胃发育及功能的完善。但由于采食习性的差异，部分犊牛喜食精料厌食粗料，导致个体间月龄相同而器官组织、体况等发育却不同，严重影响其成年后的生产性能、使用寿命以及总体经济效益[6]。

在犊牛饲喂模式探讨中，王会战等（2014）将粗饲料、精饲料以及饲料添加剂进行混合制作TMR用以饲喂4、5、6月龄犊牛发现，试验阶段TMR组犊牛末重显著高于对照组；5、6月龄阶段犊牛体尺指标TMR组也显著高于对照组[7]。蒋涛等（2009）通过向延边黄牛的犊牛补饲TMR，研究其对犊牛生长发育的影响发现，相比传统的犊牛饲喂模式，补饲TMR的犊牛在4月龄时其断奶重比对照组显著提高17.74%；体尺变化方面与体重的变化也基本一致[8]。以上研究结果表明，营养均衡的TMR对犊牛体重的增长以及体况的发育有较好的促进作用，能够加快犊牛生长发育的进程。

也有相关研究表明，通过TMR技术饲喂犊牛将有利于其瘤胃的发育及功能的完善。瘤胃的发育受动物采食的饲料种类以及消化代谢产物的影响，其中固体饲料的食入量对瘤胃的发育影响最大[9]。在固体饲料中，粗饲料相对于精饲料其体积更大，因此粗饲料更能够促进瘤胃容积的扩大。Tamate等（1962）研究犊牛饲养中仅进行喂乳而不给予粗饲料的补充直至犊牛达到12周龄，其瘤胃的发育几乎完全停止[10]。蒋涛等（2009）研究犊牛补饲TMR对瘤胃发育的影响发现，补饲组和对照组瘤胃容积分别占复胃容积的79.83%和79.68%，虽都已达到成年牛的相对水平，但犊牛瘤胃平均容积补饲组比对照组多出2 L，提高了近18%；犊牛瘤胃与网胃的平均重量补饲组比对照组多出0.55 kg，提高了30%。可见补饲TMR比常规饲养方式更能促进犊牛瘤胃容积和重量的发育[11]。另外，有相关研究证实瘤胃发酵产生的VFA能够刺激瘤胃黏膜乳头的发育，并能提高瘤胃壁的厚度[12]。犊牛饲喂TMR保证了其粗饲料的摄入量，采食粗饲料比例的提高会引起瘤胃发酵产生的VFA浓度上升，能够促进犊牛瘤胃生理指标的发育。

2 提高奶牛采食量

奶牛的生产性能除了与遗传性能相关外，干物质的采食量起着决定性作用。随着采食量的提高，奶牛从饲料中获得的营养物质也会增加，产奶量必然会升高。相关研究报道证实，使用TMR技术饲喂反刍动物可以提高其干物质采食量，并且能够同时提高饲料的转化效率。史清河等（1999）利用TMR饲喂试验羊，发现试验羊的干物质日采食量以及饲料的转换效率分别提高了88.74%和28.01%[13]；张万金等（2008）对346头奶牛应用TMR前后的采食情况进行总结，发现使用TMR饲喂技术能提高奶牛日粮采食量，尤其是粗饲料采食量。在使用TMR一个月后，奶牛采食量从26.1 kg增加到28.9 kg，提高了10.7%，并且差异显著[14]；李德允(2006)用TMR饲喂处于肥育期的去势中国荷斯坦奶牛，发现饲喂TMR能够改善其瘤胃内环境，提高瘤胃微生物的活性以及饲料消化率[15]。TMR饲养模式下奶牛和羊干物质采食量的增加，主要是因为TMR技术允许各种各样的原料能够根据配方设计的成分和比例的要求混合充分，使得粒度、容重大小不一致的原料在物理空间上产生互补作用，改善了日量的适口性，加快了食糜在消化道中的流动速度[16]。与单一饲喂法相比，杜绝了奶牛挑食的现象，营养更佳均衡，有利于瘤胃发酵环境的稳定，加快了营养物质的消化利用率的同时又进一步刺激奶牛继续采食，提高采食量。

3 促进营养物质消化吸收

相比单胃动物，反刍动物对日粮的消化利用规律要复杂得多，主要是因为反刍动物拥有瘤胃这一复杂的消化器官。单位动物采食饲料进入胃中，胃中的相关消化酶等将营养物质进行消化，降解成小分子营养物质，并随着肠道的蠕动在小肠中进行进一步地消化吸收[17]。反刍动物采食日粮后则进入瘤胃，瘤胃通过反复的收缩蠕动使日粮与瘤胃液进行充分混合。通过瘤胃液中的微生物等对日粮中的纤维、蛋白等进行降解、发酵，从而产生VFA以及合成瘤胃微生物蛋白，用以满足奶牛生长生产所需的能量和蛋白等营养物质[18]。Nocek等(1986)认为，TMR饲喂下的日粮组成结构与传统粗精料分饲饲养下的日粮相比，具有高的有效纤维含量和相对较低的粗蛋白含量，因而对瘤胃发酵存在着一个潜在的积极影响。它给瘤胃提供了一个相对稳定并且比较高的瘤胃pH值环境及较低的氨氮浓度，这有利于瘤胃微生物等发酵功能的稳定，加快了营养物质的消化及转化效率[19]。Maltz等（1992）比较传统精粗分饲与TMR饲养技术对奶山羊产奶性能及饲料转化效率的影响发现，TMR组奶山羊饲料消化吸收率以及产奶量都显著高于对照组[20]。粗料加精料的饲喂方式对奶山羊的生产性能的提高不如TMR饲喂技术，可能与瘤胃内的发酵和代谢的改变有关。精料或优质牧草饲喂下，会引起瘤胃特征的变化，表现为瘤胃pH值的下降，达到6.0以下，此时发酵产生的乙酸与丙酸比率下降，饲料在瘤胃的通过率加快，消化利用率降低[21]。

4 提高奶牛产奶性能

奶牛养殖使用TMR饲喂技术对产奶性能的影响表现在产奶量和乳脂、乳蛋白率等指标的提高。前人对相关研究进行了总结发现，奶牛由精粗分饲的常规饲养模式转向TMR饲养模式，可以使奶产量提高5%～8%，乳脂率提高0.1%～0.2%[22-23]。张永根等(1999)用TMR饲喂法(试验组)和精粗分饲法(对照组)对44头奶牛进行了对比试验。结果表明，试验组全期的平均产奶量相对对照组提高了7%；试验组乳成分中乳脂率、乳蛋白率和乳中干物质分别比对照组提高了0.06%、0.08%和0.35%，但差异并不显著[24]。冯仰廉等（2004）认为，乙酸是发酵产生的VFA中数量最多的脂肪酸，当饲喂纤维素含量过高的日粮时，瘤胃中脂肪酸的混合物总产量会下降，但却能提高乙酸的产量和比例。当饲喂的日粮中精料的比例提高时，乙酸的比例出现一定程度的降低，反而使丙酸的比例有所升高[25]。在传统精粗分开饲喂的饲养模式下，先投喂精饲料会使瘤胃发酵产生过多的丁酸，降低乙酸与丁酸的比值。而乙酸含量的提高可以提高牛奶的乳脂率，TMR饲喂模式下能够有效地提高牛奶的乳脂率正是因为其粗饲料含量稳定适中，提高了发酵产生的乙酸浓度，进而提高了乳脂率。Bargo等(2002)研究发现饲喂TMR奶牛比精粗分饲组奶牛的产奶量在试验全程内每天平均多出9.6 kg，提高了33%；乳脂率和乳蛋白率分别比精粗分饲组提高38%和41%[26]。Bargo等(2002)发现，饲喂TMR的奶牛瘤胃内氨氮浓度显著低于精粗分饲组，瘤胃氨氮浓度下降，表明饲喂全混合日粮的奶牛体内氮转化利用率高，瘤胃微生物蛋白合成量也进一步提高[27]。瘤胃微生物蛋白合成量的增加会导致流经真胃食糜蛋白含量的提高，小肠消化吸收的蛋白也会进一步提高，从而直接导致了牛奶中乳蛋白含量的提高。

5 改善瘤胃健康

奶牛采食含碳水化合物比例较高的日粮后，会快速在瘤胃中发酵产生大量VFA，如当产生的VFA不能及时地被瘤胃吸收或被唾液中和，则会引起瘤胃中总VFA浓度升高，瘤胃pH值下降[28]。当pH值降至5.5以下时，瘤胃的蠕动性能及唾液的分泌能力将被抑制，瘤胃微生物菌群结构发生明显改变，乳酸产生菌中牛链球菌等大量增殖，乳酸利用菌急剧减少或死亡，发酵产生大量的乳酸将堆积在瘤胃中，使瘤胃酸度急剧上升，从而引起瘤胃酸中毒[29]。相关学者研究认为增加日粮中的有效中性洗涤纤维可以一定程度上预防瘤胃酸中毒的发生[30-31]。因为一方面，日粮中的有效中性洗涤纤维具有刺激反刍动物瘤胃蠕动的作用。在瘤胃中，其与瘤胃壁发生摩擦，可以增强瘤胃乳头的活动能力，从而促进瘤胃对VFA以及乳酸的吸收，有效减少有机酸的积累[32]；另一方面，有效中性洗涤纤维能增加唾液分泌，唾液中含有大量的碳酸盐和磷酸盐，可部分中和瘤胃中过多的酸性物质，使瘤胃内pH值保持恒定[33]。奶牛养殖中，TMR饲喂技术能够保证日粮中相关营养成分如有效中性洗涤纤维含量的相对稳定，而精粗分饲情况下，先喂精料可能会引起碳水化合物在瘤胃发酵中VFA的大量产生，抑制瘤胃蠕动及唾液分泌，从而影响其采食欲望，导致粗饲料的摄入不足，导致瘤胃微生物结构紊乱，引发瘤胃酸中毒，对瘤胃健康造成影响。因此，相比传统的饲喂方式，TMR饲喂技术在奶牛养殖中的利用更能保证瘤胃的健康及功能的发挥。

6 增强添加剂使用效果

在奶牛生产中，为了补充基础日粮氨基酸、维生素、矿物质等营养不足或改善奶牛的消化性能、机体免疫健康以及产品品质而添加的复合多维、过瘤胃氨基酸、酶制剂、中草药制剂及能量补充剂等添加物称为添加剂。添加剂在日粮中的添加量在0.1%～1%左右，传统饲养模式下添加剂的使用是将其混入精料饲喂或单独投喂。相比传统饲喂模式，TMR饲喂技术下能够将使用量极少的添加剂与奶牛日粮进行均匀混合，进一步促进其使用效果的发挥。

Miyoshi等（2001）研究直接口服能量补充剂丙二醇对围产期奶牛干物质采食量的影响发现，以518 g/d的量饲喂2 d后奶牛干物质采食量明显下降，认为口服丙二醇造成采食量下降主要是因为丙二醇的适口性较差，直接口服影响了奶牛对其他饲料的进一步采食兴趣[34]。刘强等（2011）通过向TMR中添加丙二醇研究其对围产期奶牛采食量的影响时发现，与对照组相比试验组奶牛日量的采食量并未见下降[35]。与此同时，作为能量负平衡改善剂的丙二醇在试验组中的使用相比对照组明显改善了围产期奶牛血清游离脂肪酸、血糖、酮体等指标，对奶牛围产期能量负平衡状态的改善具有良好的效果[36]；在研究纤维素酶使用效果影响因素的研究中，Beauchemin等(1999)认为，应用到饲料中的外源纤维素酶存在一个“缓释”机制，即饲料被消化时，它被释放到瘤胃液中从而延长了其在瘤胃内的存留时间。如果只是对奶牛日粮中的精料部分进行外源纤维素酶处理，在精粗料分开饲喂时它可能会快速地通过瘤胃从而降低其使用效果；当其所处理的饲料部分在日粮中所占的比例较大时，其在瘤胃内的分散程度将得到提高而发挥作用的机会更大[37]。以上研究结果表明，将饲料添加剂以TMR作为饲喂载体可以有效地提高其作用效果，从而改善奶牛生产性能。

7 小结

TMR饲喂技术在奶牛生产中的使用打破了传统精粗料分开饲喂模式下日粮营养平衡得不到保障的格局，提高了饲料的利用效率、奶牛的产奶性能及机体的健康程度，是我国奶牛养殖向规模化、集约化方向转变有力的技术推动力。但当前TMR饲养技术在我国奶牛养殖中也存在着一定的问题，比如奶牛分群的不及时造成TMR配方设计难以与实际生产需要相吻合、不同饲料原料在配置TMR时搅拌时间的控制以及原料的添加次序、TMR搅拌机的机械维护等方面都存在着一定的问题。因此，在未来TMR饲喂技术的推广中要进一步提升管理者对不同阶段奶牛的管理、配方设计师对饲料原料特性的熟悉程度以及对TMR机械的保养维护能力。