TMR不同精粗比例對中產奶牛碳水化合物消化的影響

邊革 孫亞波 劉玉英 劉勝華 高月 孫寶成

粗飼料的來源和品質是影響奶牛生產性能的重要因素，由于復雜的瘤胃微生物系統的存在，反芻動物可以廣泛的消化利用粗飼料各類碳水化合物，其中如淀粉等非結構性碳水化合物可以在瘤胃內快速降解，并釋放出能量供給瘤胃微生物合成菌體蛋白(MCP)，而纖維素、半纖維素等在微生物纖維素酶的作用下逐步降解成不溶狀態的多糖、纖維二糖和葡萄糖之后通過細菌和纖毛蟲的作用生成揮發性脂肪酸。因此，研究奶牛對碳水化合物的消化利用能力對于準確配合奶牛日糧以及擴大粗飼料來源都具有重要意義。

1 材料方法

1.1 試驗動物及飼養管理

40頭試驗奶牛由遼寧順興奶牛場提供，平均年齡4.0歲、胎次為4.7胎、體重754.5 kg、泌乳日期為107.75 d、日平均產奶量18.75 kg。試驗奶牛采用拴系式飼養，自由采食和飲水，每天4:00、11:30、21:00三次飼喂和擠奶。

1.2 試驗設計及日糧組成

將40頭奶牛隨機分成4組，其中Ⅰ組為對照組，Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組為試驗組，在各組營養水平相同的條件下，設置各組日糧的精粗比例依次為50%∶50%，40%∶60%，35%∶65%，30%∶70%，并根據需要加水11.5%制作成TMR日糧。其中精料由玉米、麩皮、豆粕、棉籽餅、食鹽、磷酸氫鈣、石粉和預混劑組成；粗飼料由苜蓿干草、羊草和玉米青貯組成，苜蓿干草和羊草由遼寧省畜牧草業工程技術中心提供。試驗預試期15 d，正試期20 d。試驗動物日糧根據中華人民共和國農業行業標準NY/T 34—2004奶牛飼養標準制定，其組成和營養水平見表1。

表1 各組試驗動物日糧組成及營養水平

1.3 樣品采集及試驗指標測定

在正試期第1、7、13、20 d采集糞樣100 g，-20℃條件下冷凍保存。糞樣的粗纖維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的測定采用國標法。

1.4 數據處理

數據統計分析應用SPSS13.0統計軟件進行單因子方差分析(ANOVA)，差異顯著則進行鄧肯氏(或LDS)多重比較，并進行相關關系的統計分析。

2 試驗結果與分析討論

2.1 不同精粗比例的日糧碳水化合物消化結果

由表2可見，從試驗Ⅰ組到Ⅳ組，隨著日糧粗飼料比例由50%增加到70%，CF表觀消化率呈先增加后降低趨勢，其中試驗Ⅱ組顯著(P＜0.05)高于試驗Ⅰ組，試驗Ⅲ組極顯著(P＜0.01)高于試驗Ⅰ組和Ⅳ組；NFE表觀消化率呈現先增加后降低趨勢，但是各個試驗組間差異不顯著(P＞0.05)；NDF表觀消化率呈現先增加后降低趨勢，其中試驗Ⅲ組表觀消化率最高，并顯著(P＜0.05)高于試驗Ⅳ組，其他各組間差異不顯著(P＞0.05)；ADF表觀消化率總體上也呈先增加后降低趨勢，其中試驗Ⅱ組較高，但是各組之間均差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 粗飼料采食量與纖維表觀消化率的關系

在本研究中，隨著粗飼料采食量增加，CF表觀消化率、NDF表觀消化率和ADF表觀消化率均總體呈先增加后降低的趨勢，統計分析得出，CF表觀消化率(y1,%)、NDF表觀消化率(y2,%)和ADF表觀消化率(y3,%)與粗飼料采食量(x,kg/d)均呈二次曲線相關關系：y1=-0.27x2+9.45x-11.95，r2=0.69，n=40，P＜0.05；y2=-0.26x2+9.23x-12.27，r2=0.68，n=40，P＜0.05；y3=-0.28x2+9.77x-19.3，r2=0.68，n=40，P＜0.05，如圖1所示。由以上3個相關方程分析可知，當粗飼料采食量在17.45～17.75 kg/d時，CF、NDF和ADF的表觀消化率均最高。

表2 不同精粗比例的日糧碳水化合物消化結果

在奶牛對碳水化合物的消化利用過程中，CF是較難消化的營養成分，瘤胃微生物的存在為結構性碳水化合物的消化利用提供了有力的條件，日糧碳水化合物的70%～90%是在瘤胃內消化的。據研究，每毫升瘤胃內容物中有細菌約1010～1011個，厭氧真菌約103～105個孢子，噬菌體約108～109個,纖毛蟲約104～106個。其中的纖維降解菌、半纖維素降解菌和瘤胃真菌在結構性碳水化合物的消化過程中具有決定性作用。大量研究表明，粗飼料中的CF大約有70%在瘤胃內被微生物直接消化的。本研究中，當TMR日糧的粗飼料比例由50%增加到65%，CF、NDF和ADF的表觀消化率都呈增加，表明此時日糧結構性碳水化合物含量在瘤胃微生物分解能力的閾值以內，當粗飼料比例進一步增加到70%時，其降解能力略顯不足，因而表觀消化率又有降低。從纖維物質表觀消化率的數值看，粗飼料比例在65%時是較好的。在本研究中，NDF和ADF在泌乳奶牛消化系統中的消化規律是比較相似的，統計分析得出NDF表觀消化率(y，%)與ADF表觀消化率(x，%)的線性相關關系為：y=0.73x+19.99，r2=0.64，n=40，P＜0.05，如圖2

圖1 粗纖維表觀消化率(y1%)、中性洗滌纖維表觀消化率(y2,%)和酸性洗滌纖維表觀消化率(y3,%)與粗飼料采食量(x，kg/d)的線性相關關系

所示。根據Van Soest提出的洗滌纖維理論：NDF包括纖維素、半纖維素、木質素和硅酸鹽，ADF包括纖維素、木質素和硅酸鹽，NDF中半纖維素的表觀消化率是引起NDF與ADF表觀消化率差異的主要原因。半纖維素含有一種或者幾種糖基，如D-木聚糖基、D-甘露糖基、D-葡萄糖基等，其他糖基作為支鏈連接于主鏈上，纖維素是由D-葡萄糖殘基以β-1，4-糖苷鍵連接的聚合分子，半纖維素較纖維素更容易被消化。

2.3 粗飼料采食量與無氮浸出物表觀消化率的關系

本研究粗飼料由玉米青貯、羊草和苜蓿干草三部分組成，其中羊草和苜蓿干草是日糧中纖維物質的主要來源，隨著粗飼料比例增加，日糧中結構性碳水化合物比例上升，而NFE(淀粉、可溶性單糖、雙糖、有機酸、部分果膠或維生素及色素等)比例則降低。NFE較容易被動物消化吸收，在反芻動物瘤胃內，淀粉和可溶性多糖被快速降解為微生物提供碳架，瘤胃細菌利用這碳架和非蛋白氮(NPN)合成大量的MCP。因此

NFE的表觀消化率一般都較高，本研究中達到

82.55%，對4個試驗組比較后發現，試驗Ⅱ組和Ⅲ組比另外兩組高，如圖3所示，即當日糧粗飼料比例在60%～65%時，NFE表觀消化率較高。

圖2 中性洗滌纖維表觀消化率(y，%)與酸性洗滌纖維表觀消化率(x，%)的線性相關關系

圖3 各試驗組無氮浸出物表觀消化率比較

3 結論

在本研究中，隨著TMR日糧粗飼料比例增加，CF、NDF、ADF表觀消化率均呈先增加后降低趨勢。對年產奶量5 000 kg的奶牛而言，當精粗飼料比例為40%∶60%～35%∶65%時，以上幾類碳水化合物的表觀消化率較高。因此建議應用TMR日糧的中等產奶量的奶牛日糧粗飼料比例控制在60%～65%時，飼料碳水化合物可以得到最有效的利用。