不同营养水平日粮对妊娠期西门塔尔牛及其犊牛的影响

2023-09-19脱征军张建勇肖爱萍张凌青晁雅琳蒋秋斐

安徽农业科学 2023年17期

脱征军,张建勇,肖爱萍,张凌青,晁雅琳,徐寒,蒋秋斐,李欣

(1.宁夏回族自治区畜牧工作站,宁夏银川 750002;2.上海市农业科学院畜牧兽医研究所,上海 201106)

牛从妊娠期到哺乳期的过渡中新陈代谢发生了巨大变化,疾病感染和代谢紊乱的发生率也最高[1]。妊娠期母牛对能量的需求随胎儿的成长而增加,但分娩后采食量却明显降低,干物质采食量(dry matter intake,DMI)仅在泌乳开始时缓慢增加。非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acids,NEFA)作为从机体脂肪组织中动员三酰甘油(triacylglycerol,TAG)的指标,可间接反映机体的能量平衡。哺乳早期脂肪动员较多,脂肪在肝脏氧化,生成β-羟基丁酸(3-hydroxybutyrate,BHB)等酮体,为肝外组织供能[2]。与此同时,能量平衡(energy balance,EB)被打破,导致血液中NEFA水平增加。体脂的脂肪酸部分不能彻底氧化而产生大量的酮体。因此,可用酮体变化量来指示泌乳早期能量供应和机体组织动员率。另外,营养供给对脂质动员的程度、持续时间以及NEFA的增加起着重要作用。关于EB的评估和哺乳期间身体储备的调动,NEFA被认为是最好的指标。

众所周知,肉牛养殖效益的提高依赖于饲养成本的降低、母牛良好的繁殖性能。然而,通过限制饮食或饲喂低品质的饲料来降低饲养成本,可能会对其生育能力产生不利影响[3]。怀孕期间的负能量平衡可直接影响胎儿的生长速度和内分泌调节系统,从而其对出生后的发育产生不良影响[4]。研究表明,在孕期的前1/3限制母体营养不会损害胚胎信号转导,但可能会增加妊娠失败的风险[5]。

母牛和犊牛的营养对繁殖性能和养殖效益有重要影响,是决定肉牛养殖效益的关键因素。然而,2020年玉米、豆粕等饲料原料成本大幅度上涨[6],促使肉牛养殖者着眼于全产业链,进行精细化的饲养管理,尤其是成本较高的母牛和犊牛饲养环节。

母牛营养对繁殖性能和养殖效益具有重要的影响,直接关系到肉牛养殖状况[7]。因此,需要对饲料营养价值做好把控,做好蛋白质及能量等成分的研究与分析,为养殖水平的进一步提升打下基础。笔者分析了不同能量供应对西门塔尔母牛以及犊牛的影响,探讨其健康繁殖和生长所需的最适营养水平,旨在为科学配制日粮、降低养殖成本和提高养殖效益提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点试验在四川省遂宁市某牛场开展,该场有天然草场资源,秸秆类粗饲料资源丰富。

1.2 试验母牛的选择和分组选择身体健康、记录齐全、2胎以上、体重相近(350 kg)的妊娠后期西门塔尔母牛40头,随机分为4组,每组10头,分别为试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组和对照组。

1.3 饲养管理与测定指标饲养试验分为妊娠后期(分娩前84 d至分娩)和哺乳期(产犊至泌乳105 d)2个阶段。饲养管理条件保持一致,精粗分饲,早晚均等投喂精饲料、青贮、野青草,自由饮水,中午喂1 kg稻草。犊牛出生后,各组哺乳母牛和犊牛日粮及饲养管理保持一致,犊牛均采用哺乳+隔栏补饲方式饲养,自由采食、自由饮水,且每天13:00—15:00在运动场自由活动。测定试验牛只体况、产犊率、初生重、体尺、犊牛成活率和血液学指标。

整个试验期每周测量并采血样1次,早晨进食后07:30—09:30通过尾骨静脉穿刺采血,将其收集在含草酸钾(作为抗凝剂和稳定剂)的真空氟化钠管中。将另一份样品收集在含有凝块活化剂和分离凝胶的血清分离管中,冰袋上冷却。30 min后,3 000 r/min离心20 min获得血清。用全血和血清分析β-羟基丁酸(BHB)、葡萄糖(glucose)、非酯化脂肪酸(NEFA)、胆红素(bilirubin)、尿素(urea)、胆固醇(cholesterol)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、谷氨酸脱氢酶(glutamate dehydrogenase,GLDH)、钙(calcium,Ca)、磷(phosphorus,P)和镁(magnesium,Mg)等血清学指标。由接受过专门训练的研究人员进行体况评分(body condition score,BCS)测定。使用兽用超声诊断仪(大为医疗(江苏)有限公司)检测肉牛背膘厚度(back fat thickness,BFT)。

1.4 试验日粮配制

1.4.1母牛日粮配方。依据《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)的要求,结合母牛的生产状况和当地饲料资源,配制试验牛日粮。各组的营养水平设置如下:低营养(试验Ⅰ)组的日粮按照能量水平低于国标20%、蛋白质水平低于国标10%配制;中营养(试验Ⅱ)组的日粮按照能量水平低于国标10%、蛋白质水平低于国标5%配制;高营养(试验Ⅲ)组的日粮按国家肉牛营养标准配制;对照组与牛场同阶段母牛原日粮配方相同,由养殖场提供。母牛日粮配方、营养水平及成本详见表1。如果能量、采食量超过临界值,则限制采食。试验动物被安置在有橡胶垫的独立畜栏内,自由饮水,每天13:00—18:00在运动场活动。

表1 妊娠后期母牛日粮组成、营养水平和成本

1.4.2犊牛日粮配方。按照当地犊牛的实际生产状况和饲料资源,配制犊牛精料补充料,其精料补充料组成如下:玉米58.00%、麸皮22.00%、油菜枯12.00%、牛专用预混料3.00%、其他(食盐等)5.00%。试验期间,各试验犊牛均自由采食。

1.4.3犊牛补饲采食量。犊牛补饲采食量见表2。

表2 犊牛补饲采食量

1.5 能量平衡计算以及数据统计分析根据德国营养生理学会(German Society of Nutrition Physiology)报道的计算公式,从能量摄入量中减去能量需求量来计算每日能量消耗:

维持需求:NEM=0.293×BW0.75

怀孕需求:NEC=(0.044×exp0.016 5×怀孕天数+0.019 05×怀孕天数-3.661 9)/0.175×0.6

泌乳需求:NELAC=(0.38×乳脂率+0.21×乳蛋白率+1.05)×日产奶量

净能量摄入(net energy intake,NEI)=DMI×日粮能量密度

产前EB=NEI-(NEM+NEC)

产后EB=NEI-(NEM+NELAC)

使用实际的产犊日期计算怀孕天数。对于EB的计算,在EB值为负或正的情况下,既不考虑机体组织的动员,也不考虑机体组织的保留。

能量校正奶(energy corrected milk,ECM)的计算方法如下:

ECM=(0.38×乳脂量+0.21×乳蛋白量+0.95)/3.2

试验数据采用SAS 9.1软件的GLM程序处理,统计模型为Yijk=μ+Ci+Pj+Tk+eijk,其中μ为总平均值,Ci为奶牛效应,Pj为周期效应,Tk为处理效应,eijk为标准误。对处理效应和周期效应的所有最小二乘均值采用PDIFF程序比较。

2 结果与分析

2.1 产前饲喂不同营养水平饲料对奶牛生产性能和血液学指标的影响如表3所示,产前低营养组的DMI显著低于中营养组和高营养组;高营养组的牛只体况评分显著高于其他组。低营养组EB值显著低于中、高营养组(P<0.05),中营养组和高营养组差异不显著(P>0.05)。低营养组、中营养组和对照组血液中葡萄糖含量差异不显著(P>0.05),但均显著低于高营养组(P<0.05)。低营养组的NEFA、胆红素、尿素的含量均显著高于其他组(P<0.05),但钙、磷和镁等微量元素的含量各组差别不大。低营养组奶牛NEFA含量较高,高营养组奶牛血清葡萄糖含量较高。

表3 产前饲喂不同营养水平饲料对奶牛生产性能和血液学指标的影响

2.2 产后饲喂不同营养水平饲料对奶牛生产性能和血液学指标的影响由表4可知,产后低营养组奶牛的DMI、产奶量、BCS、葡萄糖含量和EB均显著低于其他组(P<0.05)。中营养组与高营养组奶牛的DMI、BCS和血液学指标均差异不显著(P>0.05)。各组钙、磷和镁等微量元素的含量基本相同。低营养组NEFA含量最大,BHB含量最高,葡萄糖含量最低。以上结果表明泌乳早期的能量限制会导致代谢压力。

Table 4 产后饲喂不同营养水平饲料对经产奶牛产奶量、能量平衡和血液学指标的影响

2.3 饲喂不同营养水平饲料对母牛产犊率的影响产犊率是指母牛产下活牛犊数占参加配种母牛数的百分比。不同营养水平饲料对西门塔尔母牛产犊率的影响见表5。由表5可知,西门塔尔母牛妊娠后期不同营养水平饲料对其产犊率无明显影响。低营养组中1头母牛因生病致犊牛死胎而早产、1头母牛难产致犊牛死亡,其产犊率为80%,低于其他3个试验组。

表5 不同营养水平饲料对西门塔尔母牛产犊率的影响

2.4 不同营养水平饲料对母牛繁殖及健康的影响由表6可知,不同营养水平饲料对饲料西门塔尔母牛产后繁殖性能没有明显的影响。除低营养组出现1例难产外,其他营养组均没有出现难产、胎衣不下和产后疾病等情况。

表6 不同营养水平饲料对西门塔尔母牛繁殖及健康的影响

2.5 不同营养水平饲料对犊牛初生重及体尺指标的影响由表7可知,母牛妊娠后期不同营养水平饲料对犊牛初生重、体高、体斜长、胸围及管围的影响均不显著(P>0.05)。

表7 不同营养水平饲料对犊牛初生重及体尺指标的影响

2.6 不同营养水平饲料对犊牛30日龄体重及体尺指标的影响由表8可知,母牛妊娠后期不同营养水平饲料对犊牛30日龄体重、体高、体斜长、胸围及管围的影响均不显著(P>0.05)。

表8 不同营养水平饲料对犊牛30日龄体重及体尺指标的影响

2.7 采食不同营养水平饲料的母牛所产犊牛90日龄体重及体尺指标如表9所示,母牛妊娠后期不同营养水平饲料对犊牛90日龄体重、体高、体斜长等均有显著影响(P<0.05)。其中,低营养组犊牛体重、体高、体斜长均显著低于高营养组(P<0.05),而中营养组犊牛体重、体高、体斜长与对照组差异不显著(P>0.05)。中营养组与高营养组的所有测试指标差异均不显著(P>0.05)。不同营养组间胸围和管围均差异不显著(P>0.05)。

表9 各组犊牛90日龄体重及体尺指标的比较

2.8 采食不同营养水平饲料母牛所产犊牛各生长指标增长曲线如图1所示,不同营养组犊牛的体重在1～30日龄时,其斜率几乎相同;30～90日龄,高营养组犊牛体重曲线的斜率明显高于其他组,同时对照组和中营养组体重的增长曲线几乎重叠,但也高于低营养组。同样,各营养组体高和体斜长的增长曲线与体重变化相似。不同营养条件下胸围增长曲线各试验组几乎重叠,说明对胸围的影响不大。管围的增长曲线中,1～30日龄时中、高营养组增长曲线斜率均高于低营养组,说明在出生后30 d内营养对犊牛的影响已经开始。

图1 犊牛各生长指标增长曲线

2.9 不同营养水平饲料对妊娠后期和犊牛断奶期养殖效益的影响由表10可知,中营养组的净利润最高,高营养组和对照组的净利润几乎相同,而低营养组净利润最低。

表10 妊娠后期及犊牛断奶期养殖效益分析

3 讨论

经过过去几年的发展,仅仅利用EB对奶牛群进行管理和决策暴露出诸多问题,而评估泌乳早期奶牛的能量状态、健康风险、生育能力等方面分析受到关注。其中,血糖、NEFA和BHB作为血液代谢物,可反映牛只机体能量代谢状况。同时,饲粮养分影响血糖、NEFA和BHB的效应很短暂,在能量平衡状态下不受饲粮养分的影响。

分娩前营养不良的奶牛血清NEFA含量较高,表明在分娩前机体会调动储备。与产犊前饲喂高营养饲料的牛只相比,低营养组奶牛产后呈现严重负能量平衡。产犊前期营养对牛只泌乳期代谢的影响较小,但NEFA含量较低反映泌乳早期能更好地对脂肪组织进行动员。产后营养供应不足增加了负能量平衡的严重程度和持续时间,并提高了血清NEFA含量。在干奶期控制能量摄入,有利于奶牛早期的能量状态。EB与NEFA含量存在明显的相关性。

在饲料成本、人工费、水电费相同的情况下,母牛养殖所产生的效益主要来源于犊牛。如何通过科学、合理的饲养,培育出符合生产和育肥要求的优质犊牛,又能提高母牛繁殖率,缩短产犊间隔,进而获得较好的养殖效益,是养殖户面临的难题[8]。能量和蛋白质是肉牛饲料中最重要的营养素,肉牛的生长、发育、妊娠、产犊和产奶等生理活动都离不开能量和蛋白质的有效供给[9]。为确保母牛具有良好的繁殖性能,从营养方面来看,除了要给予适宜的蛋白质和能量外,还必须注意矿物元素和维生素的合理供给[10]。

肉牛繁殖力低的最常见原因是能量供应不平衡。能量会影响母牛的生殖激素水平,进而影响其繁殖力的发挥。当母牛能量供给平衡时,能减少繁殖疾病的发生,这有利于提高卵母细胞的质量,增加受胎率[11]。当日粮中蛋白质不足时,繁殖母牛多表现为发情排卵异常、胎儿生长发育不良、所产犊牛的活力下降等[12-13]。

犊牛初生重由品种及胎次决定[5]。研究表明,妊娠前额外补饲对繁殖母牛的犊牛初生重没有影响[14]。另外,额外的精料补饲对犊牛初生重也没有显著影响[15-16]。杜杰等[17]对32头妊娠后期西门塔尔母牛进行试验,结果发现不同营养水平对犊牛初生重无显著影响(P>0.05)。DelCurto等[18]给197头海安杂交母牛饲喂不同蛋白质水平日粮,结果表明犊牛初生重随着蛋白质补充料的增加呈线性增加,但差异不显著,且犊牛日增重和母牛繁殖率无显著变化。Martin等[19]研究了170头小母牛的母亲怀孕后期和泌乳早期营养对其生长和繁殖性能的影响,结果表明母牛营养对其犊牛初生重的影响不显著(P>0.05),说明泌乳早期母牛营养对其女儿体重无明显影响[10,20]。这些研究结果均与该试验结果相一致。

试验地遂宁市是四川省农作物主产区之一,具有丰富的秸秆类粗饲料资源和天然草场资源,牛到放牧结束时膘情很好,妊娠后期低营养补饲有利于提高养殖效益。在该地区开展肉牛养殖,除了要参考《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)的要求外,参照该试验将国标能量水平降低10%、蛋白质水平降低5%的配比来进行饲喂。通过这种饲喂方式可以达到降低饲喂成本、提高收益的目的。