日糧纖維的物理有效性對奶牛咀嚼活動、瘤胃發酵、產奶性能的影響

向承西，謝 珊

（1.恩施職業技術學院，湖北恩施 445000；2.咸豐縣農村農業局動物疫病預防控制中心，湖北咸豐 445612）

木薯粉是木薯生產淀粉后的副產品，可以降低飼料成本。木薯粉含有19.4%干物質、2.2%粗蛋白質、59.3%非纖維碳水化合物和36.0%中性洗滌劑纖維。基于其非纖維碳水化合物含量，木薯粉含有豐富的可發酵碳水化合物，可能導致瘤胃酸中毒。奶牛日糧通常含有高濃度的精飼料和粗飼料，尤其是秸稈類。Pilachai等（2013）調查了80個小農奶牛場，有52個農場的日糧中含有木薯粉，水稻秸稈添加量較少。同時也發現，一些農場每天飼喂的木薯粉為20 kg以上濕基物質，導致牛奶脂肪價值下降。

Mertens（1997）將物理有效的中性洗滌劑纖維定義為中性洗滌纖維的一部分，他認為，中性洗滌纖維可以刺激反芻，有助于形成適當的反芻一致性。但在飼料中，物理有效中性洗滌纖維和易于降解的碳水化合物之間很難達到最佳平衡。此外，物理有效中性洗滌纖維需求取決于淀粉源的可降解性（Zebeli等，2012）。目前大多數關于物理有效中性洗滌纖維的研究都是在相對高產的奶牛上使用（每天泌乳量超過25 kg），低產奶量奶牛（泌乳量＜15 kg）產奶量與牛奶成分之間的關系研究較少。本研究旨在找出木薯粉和水稻秸稈的最佳組合，為低產奶量的奶牛提供足夠的物理有效中性洗滌纖維飼料，同時研究其對奶牛咀嚼活動、瘤胃發酵、產奶性能和消化率的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗日糧及飼養試驗 試驗選擇初始體重為（455±63）kg，泌乳期為（133±498）d的荷斯坦雜交奶牛8頭，隨機分為兩組，在兩個21 d內進行兩種日糧處理的交叉設計。在每個試驗期間，前14 d用于飼料適應，后7 d進行測量。試驗開始前，對所有奶牛進行驅蟲，并注射維生素A、維生素D3、維生素E。奶牛被安置在單獨的牛欄里（2 m×3 m），每天早上6：30和下午15：00共擠奶2次。每天早上8：00和下午4：30各飼喂1次。在每個試驗期的第15和21天測量所有奶牛的體重。T1組為27.7%木薯粉+25.2%水稻秸稈，物理有效中性洗滌纖維為15.5%（低水平），T2組為14%木薯粉+38.2%水稻秸稈，物理有效中性洗滌纖維為20.2%（高水平）。全混合日糧包括切碎的水稻、濕基木薯粉和濃縮飼料。用切割機將稻草秸稈切成5～15 cm的長度。全混合日糧組成及營養水平見表1。

表1 試驗日糧配方及營養水平

1.2 咀嚼活動和樣品收集 咀嚼活動由閉路網絡攝像機在每個實驗周期的第19～20天進行，記錄24 h的采食行為，記錄進食和反芻活動。在每個周期的最后7 d測量每天飼料投喂量，以計算采食量。全混合日糧樣品21 d后采集1次，樣品部分在4℃冰箱中保存，其余部分在60℃風箱中干燥72 h，然后粉碎過1 mm分析篩。記錄每天早晚產奶量，并在每個時間段的最后7 d進行采樣。采集的樣品立即加入重鉻酸鉀，并保存樣品進行牛奶成分測定。分別于21 d飼喂后0和4 h采集瘤胃液樣本，樣品立即用四層紗布過濾，使用pH計測定pH。添加1 M硫酸對瘤胃液進行酸化，并將其保存在- 20℃，用于氨氮和揮發性脂肪酸的分析。

1.3 樣品分析 參考 Behgar等（2011）、Ferraretto等（2013）的研究方法分析瘤胃揮發性脂肪酸含量及養分消化率。

1.4 統計分析 所有數據使用SAS軟件進行配對模型分析，根據模型：Yijk=μ+ Fi + Aj + Pk +eijk，Y是觀測值，μ是總體平均值，F是飼料的影響（i=1-2），A是動物的影響（j=1-4），P是實驗周期的影響（k=1-2），e是殘差。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 生長性能及乳成分 由表2可知，T1和T2組對奶牛干物質、粗蛋白質和總能攝入量無顯著影響（P＞0.05）。低纖維物理有效性組較高纖維物理有效性組顯著提高了奶牛中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維攝入量（P＜0.05），相反，高纖維物理有效性組奶牛非纖維碳酸化合物攝入量較高（P＜0.05）。兩組對泌乳量和脂肪校正乳無顯著影響（P＞0.05），但T2組較T1組顯著提高了乳中脂肪、蛋白質、非脂固形物和總固形物含量（P＜ 0.05）。

表2 日糧纖維物理有效性對奶牛生長性能及乳成分的影響

2.2 養分表觀消化率 由表3可知，兩種日糧對奶牛干物質、粗蛋白質、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和非纖維碳水化合物消化率的影響無顯著差異（P＞0.05），但高纖維有效性組較低纖維有效性組顯著降低了粗脂肪消化率（P＜ 0.05）。

表3 日糧纖維物理有效性對奶牛養分表觀消化率的影響 %

2.3 瘤胃發酵特性及奶牛咀嚼活動 由表4可知，盡管瘤胃pH、氨氮濃度和揮發性脂肪酸水平在奶牛采食后0和4 h無顯著變化（P＞0.05），但高纖維有效性組較低纖維有效性組有提高奶牛采食后0 h乙酸與丙酸比例的趨勢（P=0.08）。

表4 日糧纖維物理有效性對奶牛瘤胃發酵特性的影響

由表5可知，日糧纖維物理有效性對奶牛采食、反芻和總咀嚼時間均無顯著影響（P＞0.05）。

表5 日糧纖維物理有效性對奶牛咀嚼活動的影響min/d

3 討論

本研究兩組奶牛的平均體重均為446 kg，平均日干物質攝入量為12.0 kg，這些數據遠低于高產奶牛的體重和日采食量。Teimouri等（2004）報道了體重為618 kg的奶牛每天消耗22.9 kg的干物質，這些高產奶牛每天生產26.3 kg的4%脂肪校正乳，而本研究中的奶牛每天僅生產8.2 kg的4%脂肪校正乳。這些差異可能影響物理有效中性洗滌纖維攝入量與牛奶質量之間的關系，它們可能會影響瘤胃生理機能和飼料中物理有效中性洗滌纖維含量對牛奶質量的改善程度。高物理有效中性洗滌纖維組奶牛中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維攝入量顯著降低，但乳蛋白、乳脂肪、非脂肪固形物和總固形物含量較高。乳脂濃度的差異與飼糧中草料量的差異高度相關。本研究結果表明，即使在產奶量低的奶牛中，當大部分中性洗滌新聞來自副產品如木薯粉中，乳脂含量也與物理有效中性洗滌纖維而非中性洗滌纖維有關。

高物理有效中性洗滌纖維日糧喂養的奶牛非纖維碳水化合物攝入量較高，導致牛奶蛋白含量較高。高物理有效中性洗滌纖維日糧中含有玉米，低物理有效中性洗滌纖維日糧中沒有，這與Rius等（2010）的研究結果一致，其發現增加非結構性碳水化合物的攝入，特別是淀粉可以增加牛奶產量和牛奶蛋白含量。牛奶中脂肪和蛋白質含量的差異可能與瘤胃發酵的差異有關。我們發現處理間瘤胃發酵特性指標如pH、揮發性脂肪酸和氨氮含量沒有顯著差異。但在采食高物理有效性中性洗滌纖維日糧的奶牛在采食后0 h乙酸與丙酸比例有升高趨勢，這可能是乳脂含量差異造成的。在本研究中，各處理之間的瘤胃pH相似，在6.32～6.67之間。Kononoff和Heinrichs（2003）報道了類似的結果，其中物理有效中性洗滌纖維攝入量的增加并不影響瘤胃pH，特別是當日糧中含有高度可發酵的碳水化合物來源時。

牛奶生產由采食量驅動，而干物質攝入量的降低會限制牛奶生產反應。雖然本研究各處理間的乳脂肪和蛋白質含量不同，但各處理間的總產奶量無顯著差異。這是因為各處理之間的采食量相似，各處理的營養素消化率相似，Beauchemin和Yang（2005）報道了奶牛咀嚼活動與日糧中物理有效性中性洗滌纖維濃度密切相關。但本研究發現，當日糧物理有效性中性洗滌纖維水平為15.5%～20.2%時，咀嚼活動不受影響。

4 結論

日糧纖維高水平物理有效性在不影響瘤胃發酵的情況下可以改善奶牛乳成分，但如果因考慮飼料成本而大量使用木薯粉時，日糧配方需考慮中性洗滌纖維的物理有效性。