裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛生产性能和瘤胃发酵参数的影响

范金星，毛胜勇,2，何开兵，潘晓亮，王新峰，张伶俐

(1.石河子大学动物科技学院，石河子 832000；2.南京农业大学动物科技学院，南京 210095；3.新疆兵团第八师石河子市畜牧兽医工作站，石河子 832000；4.汕头大学医学院，汕头 515041)

紫花苜蓿是一种多年生的优良豆科牧草，因其产量高、营养价值丰富及良好的适口性，在国内外广泛种植，被冠以“牧草之王”的美称[1]，是反刍动物优良的蛋白质来源。苜蓿的加工调制方式一定程度上决定了其在动物生产中的有效利用率。新疆地区奶牛养殖业中，苜蓿的饲喂方式较为传统，多数苜蓿种植企业和养殖场将新鲜苜蓿调制为苜蓿干草贮存，然后与其他饲料进行混合饲喂。裹包青贮苜蓿作为一种先进的苜蓿加工方式，可避免传统干草调制过程中叶片大量脱落及烘干、晾晒不当造成的发霉变质而造成营养损失问题，能够很好地保存苜蓿的枝叶和营养价值，在国内已有使用，并取得了良好的饲喂效果。

目前关于青贮苜蓿在奶牛生产中的应用多偏重于苜蓿与其他牧草进行混贮对奶牛产奶量、乳品质以及消化率影响等方面的研究[2～4]，而青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛生产性能和瘤胃发酵参数的影响研究相对较少。本试验在奶牛日粮中使用50%的裹包青贮苜蓿替代等量干物质的苜蓿干草，研究其对奶牛的产奶性能和瘤胃发酵参数的影响，为裹包青贮苜蓿在新疆奶牛养殖中的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间和地点

本试验于2018年3月13日～4月22日在新疆维吾尔自治区石河子市天山军垦牧业曙瑞奶牛场进行。

1.2 试验材料

苜蓿干草为牛场周边种植的紫花苜蓿，裹包青贮苜蓿为新疆蓿之花有限公司种植及加工的产品。

1.3 试验动物及试验设计

选择20头日产奶量为24.21±0.15kg、胎次3胎、泌乳天数90±19d的健康中产母牛，随机分为两组，每组10头。随机确定试验组和对照组，在预试期内对供试奶牛进行健康检查、驱虫、编号。试验共持续40d，其中预试期10d，正试期30d。

本试验为单因子日粮处理，日粮配方及营养水平见表1。对照组饲喂基础TMR，试验组按照奶牛苜蓿干草补饲量为5kg/头，替代50%，每头需2.5kg干物质基础，折算成裹包苜蓿为7.5kg/头。裹包青贮苜蓿的饲喂方式为每日饲喂前打开裹包制作TMR，进行饲喂。

表1 日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.4 试验奶牛的饲养管理

将试验组和对照组奶牛分栏饲喂。预试期内对照组饲喂TMR，试验组按10%、20%、30%、40%、50%的苜蓿干草替代量逐渐添加裹包青贮苜蓿，每个替代量饲喂2d。10d预试期后进入正试期。每日饲喂TMR3次（6:30、13:30和18:30），自由饮用清洁水。采用全自动挤奶机日挤奶3次（6:00、12:00、19:00）。每日观察奶牛是否有采食异常或拉稀等症状。

1.5 测定指标

1.5.1 干物质采食量

每5d测定一次奶牛采食量，由于试验奶牛较多，测定单头采食量较为困难，所以测定平均采食量替代个体采食量。于正试期第6、11、16、21、26、31天晨饲前收集余料，结合当日的TMR实际投料量，计算当日的实际干物质采食量。

平均干物质采食量=[（实际投料量-余料）×日粮干物质率]÷奶牛头数

试验组与对照组日粮干物质率的测定：用5点采样法采集两组新鲜TMR样品并称重，在105℃下烘3h，称重，计算日粮干物质率。

1.5.2 产奶量

试验期间每5日测定一次产奶量，早、中、晚各一次，相加得到每头牛的日产奶量。

1.5.3 乳品质

每次记录产奶量的同时，取各组混合奶样，早中晚各一次，每次3个重复，每个重复40mL，并于4℃保存待测。次日采用全自动牛奶分析仪（荷兰Delta Instruments C330 hp）测定乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳固体含量、非乳固体含量、体细胞数。

1.5.4 瘤胃发酵参数

于试验期第25天晨饲前，采用瘤胃插管方式采集瘤胃液样品。每头牛采集瘤胃液200mL，经4层纱布过滤后分装，将瘤胃液保存在-80℃，待测各项瘤胃发酵参数。

pH值：将瘤胃液样品从-80℃超低温冰箱中取出，自然解冻3h至恢复常温，使用pH211型精密pH计直接进行测定；氨态氮：参考冯宗慈等[5]的方法；乳酸：采用试剂盒（南京建成生物有限公司）进行测定；微生物蛋白：采用考马斯亮蓝法测定[6]；挥发性脂肪酸：使用岛津GC-14B型气相色谱仪测定。

1.6 数据处理

本试验采用Excel2010软件对数据进行初步处理，使用SPSS17.0软件进行t检验。数据以平均值±标准差表示，其中P＜0.01表示差异极显著，用＊＊表示；P＜0.05表示差异显著，用＊表示；P＞0.05表示差异不显著，用NS表示。

2 结果与分析

2.1 苜蓿干草与裹包青贮苜蓿常规营养成分比较

表2 苜蓿干草与裹包青贮苜蓿常规营养成分比较（干物质基础）

表2显示了苜蓿干草与裹包青贮苜几种常规营养物质的差异，由表中可以看出，裹包苜蓿的含水量超过了70%。粗蛋白和总可消化养分含量裹包青贮苜蓿显著高于苜蓿干草（P＜0.05），中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量都低于苜蓿干草，但差异不显著（P＞0.05），其余成分含量都高于苜蓿干草，差异也不显著（P＞0.05）。

2.2 裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛生产性能的影响

表3 裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛生产性能的影响

由表3可知，在整个试验期内，试验组奶牛的平均干物质采食量显著高于对照组（P＜0.05），提高了8.2%；试验组奶牛产奶量高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。与对照组相比，试验组的乳脂率提高了7.2%，差异显著（P＜0.05）；乳蛋白率提高了9.3%，差异显著（P＜0.05）；试验组乳体细胞数低于对照组，但无明显差异（P＞0.05）；试验组乳糖水平高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；试验组非乳脂固体、乳固体含量高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。

2.3 裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛瘤胃发酵参数的影响

表4 裹包青贮苜蓿对奶牛瘤胃发酵指标的影响

如表4所示，试验组与对照组的pH值都在正常范围内，但相比于对照组，试验组的瘤胃pH值显著升高（P＜0.05），说明在试验期内饲喂裹包青贮苜蓿使奶牛瘤胃pH值呈现上升趋势；试验组的微生物蛋白含量低于对照组（P＞0.05）；乳酸浓度和氨态氮（NH3-N）浓度均高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）。

比较两组挥发性脂肪酸水平可知，相对于对照组，试验组中只有乙酸浓度和乙丙比稍高于对照组，其余各组分浓度都低于对照组，但各指标差异均不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛生产性能的影响

影响奶牛采食量的因素有很多，如日粮因素。在本研究中，使用裹包青贮苜蓿替代50%等量干物质的苜蓿干草，改变了日粮的组成结构，整个试验期内试验组的干物质采食量高于对照组，且在试验过程中发现添加裹包青贮苜蓿后日粮质地柔软、气味芳香，奶牛喜爱采食。有研究表明，奶牛采食量与日粮蛋白质水平的高低存在一定的关系，主要原因是日粮蛋白质与瘤胃微生物和代谢蛋白质需要量之间存在联系，当饲喂蛋白质低于瘤胃微生物对氮的需求量时，反刍动物通过调节采食量，刺激瘤胃微生物生长来改变消化及食糜流通速度，而当日粮蛋白质超过奶牛对蛋白质的需求时，日粮蛋白质对奶牛采食具有积极作用[7]。本试验中，使用裹包苜蓿替代一半苜蓿干草，提高了日粮的蛋白质水平，干物质采食量上升。奶牛的产奶量与干物质采食量成正相关，奶牛干物质采食量的提高，有利于产奶量的提高[8]。但Onetti等[9]研究表明，在日粮中增加青贮苜蓿对奶牛的奶产量没有明显影响，Ruppert等[10]的研究结果与之类似。本研究30d内平均产奶量试验组高于对照组，但差异不显著，与上述研究结果一致。尽管裹包苜蓿青贮可以提高奶牛的干物质采食量，但苜蓿在青贮发酵的过程中一部分含氮有机物在微生物的作用下转变为非蛋白氮，非蛋白氮在瘤胃中的利用效率远低于真蛋白，进而导致两组在产奶性能方面没有表现出差异性。

苜蓿经过青贮发酵后，与苜蓿干草相比，其粗蛋白水平、干物质降解率、纤维消化率以及适口性都有显著的提高，从而促进了奶牛对饲料干物质的采食，提高了奶牛对氮的摄入，对奶牛的产奶量和乳品质的提高有积极的影响。

刘建仁等[11]研究发现，添加苜蓿可提高日粮中的粗蛋白含量，而且苜蓿中的蛋白质分子与脂肪、碳水化合物有机结合，可降低瘤胃中的蛋白降解率，为奶牛提供更多的过瘤胃蛋白质，从而提高产奶量和乳蛋白率。Kendall等[12]研究表明，无论奶牛日粮的NDF含量高或低，提高NDF的消化率均能提高其泌乳早期的生产性能。日粮粗蛋白和NDF等养分相同的情况下，苜蓿青贮替代苜蓿干草饲喂泌乳奶牛的试验结果表明，苜蓿青贮可提高瘤胃有效NDF含量，提高NDF降解率和利用率，从而提高产奶量和乳脂含量。陈亮等[13]发现，饲喂苜蓿青贮的奶牛其乳脂量极显著高于饲喂苜蓿干草组。前者的平均乳脂率比后者高出1.73%，乳蛋白率高了0.57%，乳糖含量高了0.38%。本研究使用裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草，乳脂率和乳蛋白率水平都显著高于对照组，与上述研究结果一致。说明在日粮中使用裹包青贮苜蓿替代一部分苜蓿干草有利于奶牛乳品质的改善。

3.2 裹包青贮苜蓿替代苜蓿干草对奶牛瘤胃发酵参数的影响

瘤胃液pH值是反映奶牛瘤胃内环境是否正常及发酵程度的重要指标，影响瘤胃pH值的因素主要是瘤胃对饲料营养物质的消化分解产生的挥发性脂肪酸（VFA）和各种有机酸的含量，正常瘤胃pH值的范围是6.0～7.0。瘤胃pH值较低时会对瘤胃纤维分解菌产生较大的影响，当瘤胃中pH值低于6.2时，瘤胃纤维分解菌的生长将会受到抑制[14]。还有研究表明，ADF的消化率、NDF的浓度与瘤胃pH值的大小呈正相关[15]。

本研究使用裹包青贮苜蓿替代部分苜蓿干草饲喂奶牛，显著提高了瘤胃pH值，与Nguyen等[16]的研究结果一致，他们认为高苜蓿青贮日粮的瘤胃液稀释率和外流率高，瘤胃液的稀释率提高与高苜蓿青贮日粮中有较多的有效纤维相一致，有效纤维多，可促进反刍增加唾液分泌和提高瘤胃缓冲，从而保持饲喂后较高的瘤胃pH值。

反刍动物对饲料营养物质中氮的主要利用方式为通过瘤胃微生物进行氮代谢。瘤胃微生物将含氮物质分解为氨基酸、小肽以及NH3-N，继而在充足的能量供应下合成微生物蛋白（MCP）。研究表明NH3-N的含量主要受饲料的CP含量、微生物对营养物质的降解利用程度以及瘤胃食糜的外流速度等因素影响[17]。MCP的合成则直接受到NH3-N的影响。Nicholson等[18]在研究不同苜蓿青贮比例对绵羊瘤胃发酵的影响时发现，添加青贮苜蓿可使瘤胃内大量氨快速排放，超过了微生物的利用能力，微生物对氮的利用效率变低，MCP合成减少。Peltekova等[19]研究发现青贮苜蓿含有动物不易吸收的非蛋白氮，瘤胃微生物利用效率低，导致MCP合成减少。本研究中，试验组的NH3-N浓度稍高于对照组，其可能原因为裹包青贮苜蓿相对于苜蓿干草拥有较高的CP，为瘤胃微生物提供了更多的氮源，从而产生了更多的NH3-N。试验组的MCP浓度低于对照组，但差异不显著，可能是因为添加的裹包青贮苜蓿比例不是太高，没有超过微生物对氮的利用极限，但由于苜蓿青贮在瘤胃中氮的释放太快，导致微生物对氮的利用率降低，致使MCP含量减少。

反刍动物的能量主要来源于瘤胃产生的VFA，而VFA由饲料中的碳水化合物经发酵产生。通常认为日粮组成结构、瘤胃微生物、瘤胃pH值等是影响瘤胃VFA浓度的主要因素。本研究中试验组的乙酸含量和乙丙比稍高于对照组，与Hristov等[20]的研究结果一致。两组间的VFA指标都差异不显著，与田雨佳[21]的苜蓿青贮与苜蓿干草对奶牛瘤胃蛋白质利用的影响研究结果一致，考虑主要原因为试验组与对照组的精料比例是一致的。

4 结论

奶牛日粮中使用裹包青贮苜蓿替代50%等量干物质的苜蓿干草能提高奶牛的干物质采食量，改善乳品质和瘤胃发酵环境。