玉米粉碎粒度对奶牛生产性能的影响

文/孔庆斌 张晓明＊

（中国农业大学）

玉米粉碎粒度对奶牛生产性能的影响

文/孔庆斌 张晓明＊

（中国农业大学）

玉米中60%～70%的成分为淀粉，是奶牛日粮中重要的淀粉来源。但饲喂前需要对玉米进行加工处理，以提高淀粉消化率，因此粉碎是最常见、最便捷、最经济的加工方式，若粉碎恰当，可以有效改善淀粉消化率。为此，综述了体外瘤胃试验和生产试验研究中不同玉米粉碎粒度对奶牛生产性能的影响，探索玉米的合理粉碎粒度。为提高能量利用率，综合日粮组成、乳指标、生产水平等因素，建议玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（约1 mm），超过2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。

玉米；粉碎粒度；奶牛；生产性能

玉米中60%～70%的成分为淀粉，是奶牛日粮中重要的淀粉来源。淀粉在瘤胃中产生挥发酸，是奶牛日粮中重要的能量来源。淀粉在奶牛日粮中含量通常在10%～30%。玉米中的淀粉被蛋白基质包裹，饲喂前要对其进行加工处理，如粉碎、辗压、蒸汽压片等，便于瘤胃微生物和肠道各种酶的充分接触，以提高淀粉在胃肠道的消化率。其中粉碎是最常见、最便捷、最经济的加工方式。若玉米粉碎恰当，淀粉消化率高达90%～95%；若粉碎不当，淀粉消化率不足70%。整粒饲喂时，粪便中残留的整粒玉米高达15%～30%。因此，给玉米选择合适的粉碎粒度对改善淀粉消化率非常关键。玉米粉碎粒度受玉米水分、粗饲料种类及切割长度、日粮组成和饲喂模式等因素的影响。当谷物与粗饲料分开饲喂时，需要对玉米进行粗粉碎，以提高玉米在胃肠道的滞留时间和消化率。

1 玉米合理粉碎粒度

目前在我国的奶牛养殖过程中普遍采用精料和粗料混合饲喂的方式，对玉米进行细粉碎，提高玉米的能量利用率，改善产奶量、膘情和乳蛋白率等指标。但若玉米加工过细，挥发酸产生就会过快，当日粮有效纤维不足时，还可能增加乳酸产量，降低瘤胃pH值，引起瘤胃酸中毒和肢蹄病，降低饲料消化率和乳脂率，增加药费开支和牛群淘汰率。而通过体外瘤胃和生产试验可以探索玉米的合理粉碎粒度。

1.1 试验一

美国宾州大学的Lykos和Varga[1]将平均粉碎粒度分别为4 309、2 577、686 μm的3 组玉米和容重360 g/L的压片玉米置于体外瘤胃液中降解，测定各组的干物质（DM）、粗蛋白（CP）和非结构碳水化合物（TNC）的降解率（表1）。研究发现，平均粒度686 μm的玉米，其DM、CP、TNC的瘤胃消化率分别比4 309 μm组和2 577 μm组高21.1、16.2、19.9 个百分点和12.6、8.3、11.2 个百分点。

表1 玉米粉碎粒度对体外瘤胃降解率的影响

表2 玉米粉碎粒度对奶牛采食量、乳指标和尿素氮的影响

1.2 试验二

玉米粉碎粒度不仅影响营养物质的消化率，还影响奶牛生产性能。Luhman和LaCount[2]分别对玉米进行细粉制粒、细粉（692 μm）、粗粉（2 570 μm）、压片处理，除玉米外，各组额外添加等量颗粒状蛋白原料组成的精料。按干物质计算，日粮包括54%精料、23%苜蓿青贮和23%全株青贮。将日粮分别饲喂给5 组具有相似条件的产奶牛（表2和表3）。其中饲喂细粉玉米日粮的奶牛，比采食细粉制粒和粗粉日粮的奶牛，具有更高的3.5%校正产奶量、乳脂率、乳蛋白率、饲料效率和更低的牛奶尿素氮。其中采食45%细粉玉米搭配55%压片日粮的奶牛饲料效率最高。研究发现，将玉米与蛋白饲料制成颗粒，有助于瘤胃微生物对日粮能量和蛋白质的同步降解和利用，降低了饲料氮的排泄量。

1.3 试验三

Hutjens[3]将平均粒度为2 500和1 100 μm的玉米分别饲喂给3 组奶牛（表4）。所有奶牛的日粮组成相同，按干物质计算，包括34.2%草贮、16.2%干草、10.9%豆粕、36.4%玉米和2.4%维生素、矿物质等。日粮蛋白含量为15.80%，能量为6.95 MJ/kg，淀粉含量为26.8%。与采食2 500 μm玉米的奶牛相比，采食1 100 μm细粉玉米的奶牛，乳脂率、乳蛋白率、3.5%校正奶、饲料效率和体重分别提高了0.14、0.10 个百分点、3.60 kg、0.12和0.15 kg。

表3 粗粉玉米和细粉玉米的粒度分布

表4 玉米粉碎粒度对采食量、乳指标和体重的影响

1.4 试验四

Remond等[4]将平均粒度730、1 807和3 668 μm的玉米分别配制成3 种日粮饲喂给奶牛（表5），研究发现采食730 μm玉米的奶牛淀粉消化率、氮消化率、产奶量和乳蛋白率分别比3 688 μm玉米组提高了21.90、2.20 个百分点、1. 60 kg和0.12 个百分点。

2 不同粒度高水分玉米对奶牛生产性能影响

玉米籽粒占青贮的20%～35%，是青贮最重要的营养成分。国内外的许多研究表明，粉碎粒度对高水分玉米一样重要。青贮里的玉米属于高水分玉米。青贮玉米籽粉碎粒度在1～4 mm时，淀粉消化率最高。应根据情况，对青贮中的玉米籽粒选择合适的加工破碎方式，提高青贮淀粉的消化率。

表5 玉米粉碎粒度对奶牛淀粉消化率和生产性能的影响

表6 不同加工方式对干玉米和高水分玉米淀粉全肠道消化率的影响

2.1 试验一

Firkins等[5]对干玉米和高水分玉米进行了破碎、滚压、粉碎等不同的加工处理（表6），研究发现对于高水分玉米，粉碎可提高全肠道淀粉消化率至98.8%，推算出的泌乳净能为8.74 MJ/kg干物质，而细粉碎的干玉米的淀粉消化率只有91.4%，泌乳净能为8.37 MJ/kg干物质；粉碎的高水分玉米的淀粉消化率甚至比压片玉米还高出4.6 个百分点。

2.2 试验二

Ying和Allen[6]给产前和产后8 头安装有瘤胃和小肠瘘管的怀孕青年牛，分别饲喂含4 种不同加工方式玉米的日粮，研究发现与干玉米相比，高水分玉米在瘤胃的发酵速度更快，引起酸中毒的风险更高，产奶量出现下降（表7）。而Knowlton等[7]的研究发现，粉碎粒度相近的高水分玉米与干玉米相比，前者可提高牛只的采食量、淀粉消化率和产奶量（表8）。Firkins[5]汇总了多个研究发现，对于高水分玉米，细磨比滚压处理方式对牛只产奶量和乳指标的提升更明显（表9）。细磨高水分玉米与细磨干玉米相比，前者的采食量、产奶量、乳蛋白率更高，而乳脂率更低。Oba和Allen[8]的研究发现，与干玉米相比，采食高水分玉米的牛只采食量、乳脂率更低，咀嚼时间更少，但产奶量更高（表10）。

表7 采食不同加工方式玉米对产前与产后青年牛瘤胃淀粉消化率、降解速度和产奶量的影响

表8 不同加工方式和水分含量的玉米对乳指标的影响

表9 不同加工玉米方式和水分含量的玉米对消化率和乳指标的影响

3 青贮籽粒粉碎粒度研究

青贮在不同切割长度、干物质含量和籽粒硬度下，所要求的籽粒粉碎粒度也不同。

3.1 试验一

伊利诺伊大学研究者认为，对于切割长度在1.9 cm的青贮，干物质低于33%时，合理的籽粒粉碎粒度在3～4 mm，而青贮干物质在34%～38%时，籽粒粉碎粒度为2～3 mm。对于干物质含量超过38%的青贮，切割越细，要求的玉米粉碎粒度越大。玉米籽粒越硬，要求粉碎粒度越小（表11）。

3.2 试验二

Ferraretto和Shaver对 2000～2011年106 个关于青贮成熟度、长度和玉米粉碎粒度的试验总结发现，淀粉消化率和乳脂校正奶量随着青贮干物质的增加而下降，饲喂干物质含量超过40%的青贮，会导致单产下降2 kg。籽粒粉碎粒度在1～3 mm的玉米青贮，比4～8 mm的青贮具有更高的淀粉消化率和产奶量[9]。Fredin等[10]的研究发现，奶牛采食籽粒粉碎粒度为0.55 mm的玉米青贮，比1.27 mm的玉米青贮，全肠道的淀粉消化率提高了4.8%。

表10 高水分玉米与干玉米对奶牛生产性能的影响

表11 不同青贮干物质含量和粒度对应的玉米籽粒破碎度

3.3 试验三

美国BaI等[11]分别给不同切割长度的玉米青贮添加孔径1 mm的滚压装置，发现改善了奶牛咀嚼时间、采食量、产奶量和乳指标（表12）。其中切割长度在0.95 cm，并将玉米滚压成1 mm的青贮，产奶量比同样的切割长度，但没有对玉米进行滚压的青贮高1.6 kg。长度为1.90 cm的青贮，每天反刍时间比长度0.95 cm的青贮高0.40 h。

表12 添加滚压装置的不同切割长度的玉米青贮对奶牛生产性能的影响

4 结论

在国内，在奶牛日粮中大量使用苜蓿、豆粕、玉米麸皮等瘤胃降解蛋白比例高的原料，但由于蛋白分解速度过快，造成日粮能量不足，能氮不同步和不平衡，具体表现为牛奶尿素氮过高、牛奶真蛋白偏低、受胎率下降、蹄叶炎等。其中影响日粮能量不足最重要的一个因素是玉米粉碎过粗。因此，为提高能量利用率，综合日粮组成、乳指标、生产水平等，建议玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（约1 mm），超过2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。C

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2017-03-30）

孔庆斌，男，中国农业大学反刍动物营养专业研究生，主要从事牧场的营养、饲养与经营管理、技术服务等工作。

＊通信作者：张晓明，男，中国农业大学动物科技学院教授，从事反刍动物营养和奶牛饲养管理教学、研究和实践，曾获2014年度国家科技进步二步奖（奶牛饲料高效利用及精准饲喂技术创建与应用）。