发酵床牛舍与散放式牛舍对荷斯坦牛泌乳性能的影响

张 强，王家安，王 洁，梁 艳，王海洋，郭梦玲，杨章平，毛永江

(扬州大学 动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

随着人们对乳制品的需求不断攀升，中国奶牛养殖业逐步走向规模化、集约化，但奶牛养殖带来的粪尿排放也给环境造成了极大的压力[1]，因此无污染、零排放的发酵床技术成为国内外畜牧生产研究的热点。奶牛发酵床的技术核心是利用微生物发酵进行的无污染有机农业技术，以垫料为载体，利用益生菌群快速消化分解粪尿中的有机物以及其他有害物质等，以解决养殖场粪尿排放问题[2-3]。甄永康等[4]研究发现，发酵床牛舍的细菌密度极显著低于拴系式牛舍。张晓慧等[5]研究发现，发酵床牛舍的空气含NH3显著低于普通牛舍，并且对奶牛肢蹄病的恢复有一定的积极作用。此外，有研究表明，与普通牛舍相比，使用发酵床牛舍的奶牛SCC有一定增加，且对日产奶量没有显著影响[5]。

江苏地处中国东南沿海地区，目前奶牛总存栏数约为14×104头，是南方地区奶牛数量最多的省份。目前关于发酵床牛舍对荷斯坦牛泌乳性能的研究并不多。因此，本研究通过对江苏省A牧场散放式牛舍和B牧场发酵床牛舍荷斯坦牛的DHI数据进行分析，探索不同类型牛舍对荷斯坦牛日产奶量、乳脂率、蛋白率和SCC的影响，以期为提高该地区奶牛泌乳性能和奶牛场经济效益提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

供试数据来自江苏省同一地级市A、B两个牧场2018年7、8、10、11、12共5个月的荷斯坦牛DHI数据，其中A牧场选取散放式牛舍内1 111头荷斯坦牛，B牧场选取发酵床牛舍886头荷斯坦牛，记录数据主要包括胎次、泌乳阶段、测定月份、日产奶量、乳脂率、蛋白率和SCC等。两个牧场的其它饲养管理情况均类似：全混合日粮(Total Mixed Rations, TMR) 饲喂，日挤奶和饲喂均为3次，相同品牌的转盘式48位挤奶厅。

1.2 统计分析

所有供试数据录入Excel后，用SPSS 19.0多因素方差分析模型分析不同牧场、胎次、泌乳阶段和测定月份等因素对产奶量、乳脂率、蛋白率和SCS的影响。其中，胎次划分3组如下：1胎、2胎各为一组，3胎及3胎以上为第三组；泌乳阶段划分如下：泌乳前期(1～100 d)，泌乳中期(101～200 d)，泌乳后期(201～305 d)，泌乳末期(>305 d)。各因素不同水平间的多重比较使用Duncan's法。模型如下：

Yijkl=μ+Fi+Pj+Lk+Ml+F×M+P×M+L×M+eijkl

式中：Yijkl为荷斯坦牛部分泌乳性能的观察值，μ为总体均值，Fi为不同类型牛舍的固定效应，Pj为胎次的固定效应，Lk为泌乳阶段的固定效应，Ml为测定月份的固定效应，F×M为牛舍和测定月份交互作用的固定效应，P×M为胎次和测定月份的固定效应，L×M为泌乳阶段和测定月份的固定效应，eijkl为随机残差。表中数据以均值±标准误形式表示。

2 结果与分析

2.1 不同类型牛舍荷斯坦牛各胎次泌乳性能变化

2.1.1 日产奶量变化 由表1知，发酵床牛舍各胎次产奶量均极显著高于散放式牛舍(P<0.01)。其中，发酵床牛舍7、10、11和12月的日产奶量极显著高于散放式牛舍(P<0.01)；12月发酵床牛舍和散放式牛舍荷斯坦牛产奶量最高，分别为31.53 kg和28.55 kg。8月发酵床牛舍散放式牛舍荷斯坦牛产奶量最低，分别为22.73 kg和20.03 kg，发酵床牛舍和散放式牛舍的荷斯坦牛3胎及以上日产奶量最高，分别为30.21 kg和24.22 kg。

表1 不同类型牛舍荷斯坦牛各胎次日产奶量变化Table 1 Changes in daily milk yield for different parity of different types of houses in Holstein cows kg

2.1.2 乳脂率变化 由表2可知，散放式牛舍各胎次乳脂率均极显著高于发酵床牛舍(P<0.01)。其中，发酵床牛舍8月的乳脂率极显著高于散放式牛舍(P<0.01)，散放式牛舍10月的乳脂率显著高于发酵床牛舍(P<0.05)，散放式牛舍11月的乳脂率极显著高于发酵床牛舍(P<0.01)。散放式牛舍和发酵床牛舍12月乳脂率最高，分别为4.37%和4.25%。散放式牛舍和发酵床牛舍的荷斯坦牛2胎的乳脂率最高，分别为4.27%和4.02%。

表2 不同类型牛舍荷斯坦牛各胎次乳脂率变化Table 2 Changes in fat content for different parity of different types of houses in Holstein cows kg

2.1.3 乳蛋白率变化 由表3数据可知，发酵床牛舍荷斯坦牛1胎的乳蛋白率显著高于散放式牛舍(P<0.05)，其余胎次差异不显著(P>0.05)。其中，散放式牛舍的荷斯坦牛10月的乳蛋白率极显著高于发酵床牛舍(P<0.01)，发酵床牛舍的荷斯坦牛11月的乳蛋白率极显著高于散放式牛舍(P<0.01)，其余月份两牧场差异不显著(P>0.05)。散放式牛舍和发酵床牛舍的荷斯坦牛2胎的乳蛋白率最高，分别为3.42%和3.39%。

表3 不同类型牛舍荷斯坦牛各胎次乳蛋白率变化Table 3 Changes in protein content for different parity of different types of houses in Holstein cows %

2.1.4 体细胞数变化 由表4知，发酵床牛舍荷斯坦牛3胎的SCC显著低于散放式牛舍(P<0.05)，散放式牛舍荷斯坦牛1、2胎SCC略高于发酵床牛舍，但差异不显著(P>0.05)。其中，发酵床牛舍荷斯坦牛8月的SCC极显著高于散放式牛舍(P<0.01)，其余月份两种牛舍SCC差异不显著(P>0.05)。散放式牛舍和发酵床牛舍荷斯坦牛3胎及以上的SCC最高，分别为52.59×104/mL和35.97×104/mL。

表4 不同类型牛舍荷斯坦牛各胎次体细胞数变化Table 4 Changes in SCC for different parity of different types of cattle house in Holstein cows ×104 cells/mL

2.2 不同类型牛舍荷斯坦牛各泌乳阶段泌乳性能变化

2.2.1 日产奶量变化 由表5可知，发酵床牛舍荷斯坦牛泌乳前期、泌乳中期和泌乳后期日产奶量均极显著高于散放式牛舍(P<0.01)，泌乳末期两种类型牛舍荷斯坦牛日产奶量差异不显著(P>0.05)。其中，7月、10月、11月、12月发酵床牛舍荷斯坦牛日产奶量均极显著高于散放式牛舍(P<0.01)。泌乳前期发酵床牛舍和散放式牛舍的日产奶量最高，分别为34.77 kg和29.26 kg。泌乳末期发酵床牛舍和散放式牛舍的日产奶量最低，分别为19.34 kg和18.84 kg。

表5 不同类型牛舍荷斯坦牛各泌乳阶段日产奶量变化Table 5 Changes in daily milk yield for different lactation stage of different types of houses in Holstein cows kg

2.2.2 乳脂率变化 由表6数据可知，泌乳前期散放式牛舍荷斯坦牛乳脂率极显著高于发酵床牛舍(P<0.01)，泌乳中期散放式牛舍荷斯坦牛乳脂率显著高于发酵床牛舍(P<0.05)，其余泌乳阶段两种类型牛舍乳脂率差异不显著(P>0.05)。其中，散放式牛舍荷斯坦牛乳脂率在泌乳末期最高(4.39%)，泌乳中期最低(3.96%)；发酵床牛舍荷斯坦牛乳脂率在泌乳末期最高(4.33%)，泌乳前期最低(3.76%)。

2.2.3 乳蛋白率变化 由表7数据可知，泌乳后期发酵床牛舍荷斯坦牛乳蛋白率极显著高于散放式牛舍(P<0.01)，两种牛舍在泌乳前期、泌乳中期和泌乳末期无显著差异(P>0.05)。其中，散放式牛舍和发酵床牛舍荷斯坦牛乳蛋白率在泌乳末期最高，分别为3.71%和3.70%，泌乳前期最低，均为3.06%。

表7 不同类型牛舍各泌乳阶段乳蛋白率变化Table 7 Changes in protein content for different lactation stage of different types of cattle house in Holstein cows kg

2.2.4 体细胞数变化 由表8数据可看出，散放式牛舍和发酵床牛舍荷斯坦牛SCC在四个泌乳阶段差异均不显著。8月发酵床牛舍荷斯坦牛SCC极显著高于散放式牛舍(P<0.01)。其中，散放式牛舍荷斯坦牛SCC在泌乳后期最高，泌乳中期最低；发酵床牛舍荷斯坦牛SCC在泌乳末期最高，泌乳前期最低。

表8 不同类型牛舍荷斯坦牛各泌乳阶段体细胞数变化Table 8 Changes in SCC for different lactation stage of different types of cattle house in Holstein cows ×104 cells/mL

3 讨 论

陈永生[6]研究表明，与普通牛舍相比，使用微生物发酵床后的奶牛产奶量提高18.2%，奶牛产奶高峰期延长22 d；邱凌[7]的研究表明微生物发酵床可以抑制有害菌的增殖、提高奶牛奶产量。本研究发现发酵床牛舍奶牛所有胎次的日产奶量均极显著高于散放式牛舍，泌乳前期、泌乳中期和泌乳后期日产奶量均极显著高于散放式牛舍，泌乳末期产奶量无显著差异，与上述研究结果基本一致。利用生物菌剂发酵床之后，通过微生物的呼吸作用，可以将奶牛产生的粪尿进行完全分解[8]，并且能够促进机体对氨和乳酸的吸收利用，改善瘤胃pH环境，增强瘤胃微生物活性[9-10]，提高饲料利用率，最终提高奶牛产奶量。

本研究发现，散放式牛舍各胎次乳脂率均极显著高于发酵床牛舍，泌乳前期乳脂率极显著高于发酵床牛舍，泌乳中期乳脂率显著高于发酵床牛舍。但发酵床牛舍8月的乳脂率极显著高于散放式牛舍。邱凌[7]的研究表明，微生物发酵床使奶牛乳脂率有所降低；赖福琪等[11]和Garcia等[12]研究均表明奶牛产奶量和乳脂率呈负相关关系。以上研究与本研究基本一致。对于发酵床牛舍8月的乳脂率极显著高于散放式牛舍，其原因可能是8月为高温高湿月份，散放式牛舍不利于粪尿排放，有害菌快速繁殖，奶牛受细菌侵染而患乳腺炎的风险增加，从而影响乳脂率；发酵床牛舍有利于粪尿快速分解，改善牛舍环境卫生，提高奶牛健康水平，奶牛乳脂率有所上升。

刘冰许等[13]和曹建新等[14]研究发现，有益菌种调节瘤胃微生物，提高牛乳中蛋白质和乳糖含量。本研究发现，对于头胎牛而言，发酵床牛舍荷斯坦牛乳蛋白显著高于散放式牛舍，其他胎次无显著差异。此外，发酵床牛舍荷斯坦牛泌乳后期乳蛋白率显著高于散放式牛舍。对于头胎牛而言，机体发育尚不完善，而发酵床牛舍的有益菌种能够增加机体对氨和乳酸的利用效率，促进蛋白质的合成。奶牛处于泌乳后期时，发酵床牛舍可以促进奶牛瘤胃中有益菌增殖，并能分泌大量高活性消化酶，从而促进营养物质的消化吸收，提高牛乳中乳蛋白的含量。

此外，本研究发现发酵床牛舍荷斯坦牛3胎的SCC显著低于散放式牛舍，散放式牛舍荷斯坦牛8月的SCC极显著低于发酵床牛舍，其他月份及不同泌乳阶段下，散放式牛舍和发酵床牛舍的荷斯坦牛SCC均无显著差异。刘冰许等[13]研究发现，有益微生物能够降低牛奶中的SCC。发酵床对奶牛乳房和牛体清洁度具有积极的影响，有益菌的代谢产物可以刺激机体的非特异性免疫或特异性免疫反应，增强了奶牛的抵抗力，降低乳腺炎的发病几率，因此使用发酵床牛舍能够降低奶牛SCC。对于发酵床牛舍荷斯坦牛8月的SCC升高，其原因可能是8月份该地区高温高湿，需要增加发酵床翻耙次数，减少床体中水份含量，而该牛场随着牛舍使用时间的增加，发酵床管理不善，发酵床水分过高，有害菌快速繁殖，不利于乳房健康，可能导致发酵床牛舍8月的乳中SCC增加。

4 结 论

本试验结果表明，发酵床牛舍和散放式牛舍对荷斯坦牛日产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞数均有一定的影响。其中，发酵床牛舍荷斯坦牛日产奶量均显著高于散放式牛舍；散放式牛舍的乳脂率显著高于发酵床牛舍；发酵床牛舍荷斯坦牛第1胎乳蛋白率和泌乳后期乳蛋白率显著高于散放式牛舍；发酵床牛舍荷斯坦牛3胎的体细胞数显著低于散放式牛舍。不同牛舍主要通过牛舍卫生和微生物环境影响荷斯坦牛泌乳性能。