玉米-扁豆型青貯飼料對奶牛生產性能和養分消化的影響

董立紅,范 瑞,翟廣謙,李文和,阮福林,陳永欣*

(1.山西農業大學玉米研究所,山西忻州 034000；2.山西農業大學旱地農業研究中心,山西太原 030031)

玉米青貯飼料作為飼料資源在我國北方尤其是奶牛養殖業中具有重要意義，具有相對恒定的營養價值，但其粗蛋白質含量較低，為55～70 g/kg，因此，牛奶實際生產中需要額外補充蛋白質。豆科植物長期以來被認為是粗蛋白質的良好來源，與豆科植物間作玉米是一種可行的選擇，可以通過兩種或兩種以上同時種植的作物的協同作用來增加飼料原料蛋白含量，從而提高飼料品質。玉米與豆科作物間作還可以提高青貯飼料的發酵特性、粗蛋白質濃度和整體營養價值（Contreras-Govea等，2009）。但并不是所有的豆科植物在與玉米結合時都會發揮同樣的作用。扁豆是南亞、中國、日本、西非和加勒比地區常見的豆類，由于其適應性強，可以在世界范圍內的各種環境條件下生長，同時它是蛋白質的充足來源，可以用作放牧動物飼料（史靜等，2016）。Mupangwa等（2000）研究發現，扁豆作為飼喂以秸稈為基礎日糧牛的補充飼料，可提高瘤胃氨氮濃度，提高采食量和秸稈消化率，加速顆粒通過率，降低平均停留時間。但與玉米青貯相比，飼喂玉米-扁豆混合青貯對奶牛生產性能的影響尚未完全闡明。因此，本研究旨在評價玉米-扁豆混合青貯飼料相對于玉米青貯飼料的發酵特性和營養價值。在此基礎上，研究了兩種青貯飼料對奶牛營養物質表觀消化率和產奶量的影響。

1 材料與方法

1.1 青貯料及動物分組 將玉米及玉米和扁豆混合物（1∶1）儲存在筒倉（20份，每份500 kg）中，在地窖里青貯50 d。從每個筒倉中取出2份1000 g的青貯飼料樣品，冷凍至-20℃保存。對樣品常規養分、pH、氨氮濃度及揮發性脂肪酸進行分析。選擇72頭泌乳期的荷斯坦奶牛，隨機分為2組，每組36頭。兩種飼料精料和粗飼料比例為60∶40，其中玉米青貯飼料和玉米-扁豆混合青貯飼料占各日糧的24%，粗飼料（苜蓿草）占35.8%。對照組與處理組日糧組成見表1。

表1 試驗日糧組成及營養成分

1.2 體外降解及泌乳性能 以4頭帶有瘤胃瘺管的荷斯坦奶牛為研究對象，參考Orskov和McDonald（1979）的方法評估玉米-扁豆混合飼料的瘤胃消化動力學和瘤胃養分降解率，試驗期間每天記錄奶牛泌乳量。

1.3 代謝試驗 在試驗結束前10 d，每個處理選擇5頭牛，每天投喂相同的飼料量，連續收集后5 d的糞便排泄總量。分別測定飼料和糞便樣品的干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。

1.4 數據分析 試驗數據采用SAS軟件GLM程序進行分析，采用Duncan’s法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 玉米-扁豆青貯料發酵特征 由表2可知，與玉米青貯相比，玉米-扁豆混合青貯料中乳酸和乙酸濃度更高（P＜0.05）。各組pH和氨氮濃度無顯著差異（P＞0.05），表明青貯飼料發酵良好。玉米-扁豆混合青貯料中干物質、粗蛋白質、粗灰分、鈣和粗脂肪含量較青貯玉米組分別顯著提 高1.04%、0.45%、0.87%、0.25%和0.34%（P＜0.05），但玉米-扁豆混合青貯料中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量較青貯玉米分別低12.78%和7.57%（P＜0.05）。對照組與處理組磷和水溶性碳水化合物含量無顯著差異（P＞0.05）。

表2 玉米和扁豆青貯料發酵特征

2.2 玉米-扁豆青貯料養分降解特性 由表3可知，與玉米青貯相比，玉米-扁豆混青貯飼料組奶牛瘤胃干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維降解性顯著提高（P＜0.05）。

表3 玉米和扁豆青貯料養分降解特性

2.3 玉米-扁豆青貯料對奶牛泌乳性能及養分表觀消化率的影響 由表4可知，兩組干物質、粗蛋白質、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的表觀消化率存在顯著差異（P＜0.05），其中處理組奶牛干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率較對照組分別顯著提高7.67%、7.84%、5.18%和8.54%（P＜0.05）。試驗前15 d，兩處理的產奶量無顯著差異（P＞0.05）。但在接下來的16～60 d，與飼喂玉米青貯飼料相比，飼喂玉米-扁豆混合青貯飼料的奶牛產奶量高（P＜0.05）。在60 d試驗期內，飼喂玉米-扁豆混合青貯料的奶牛產奶量比玉米青貯料組平均產奶量高3.02 kg/d（P＜0.05）。此外，玉米-扁豆青貯料組乳蛋白顯著高于青貯玉米組（P＜0.05），而兩組對乳中脂肪和非脂固形物含量的影響無顯著差異（P＞0.05）。

表4 玉米-扁豆青貯料對奶牛泌乳性能及養分表觀消化率的影響

3 討論

豆科植物比禾本科植物有更高的有機酸濃度，因為它們有更強的緩沖能力。在本試驗中，玉米-扁豆混合青貯料比單一玉米青貯料含有更高的乳酸和乙酸濃度。扁豆較高的緩沖能力可能延長了發酵時間，導致乳酸和乙酸濃度更高，這與Contreras-Govea等（2009）的研究結果一致。同時，本研究中青貯飼料的pH和氨氮濃度表明，青貯玉米和青貯玉米-扁豆混合飼料是良好的發酵青貯飼料。青貯過程中，玉米與扁豆組合可提高粗蛋白質濃度，降低纖維濃度，這是因于豆科植物比禾本科植物含有更多的蛋白質和更低的纖維含量（Armstrong等，2008）。在本研究中，玉米-扁豆混合飼料的瘤胃養分降解率高于單一玉米青貯飼料，這一結果可能是由于蛋白質組成和結構的差異，玉米青貯和玉米-扁豆混合青貯改變了瘤胃微生物群的發酵基質，從而提高了營養降解性（Mustafa等，2000）。

青貯玉米是中國北方奶牛的主要飼料來源，青貯飼料中各種營養成分的組成和含量直接影響奶牛消化率和產量。在本試驗中，與玉米青貯飼料相比，玉米-扁豆混合青貯飼料組干物質、粗蛋白質、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率提高，表明玉米-扁豆混合青貯料中中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量較低，粗蛋白質濃度較高，這與Mupangwa等（2000）的結果一致。

奶牛生產性能主要可以從產奶量和牛奶成分來評價，這些因素受遺傳和環境因素的影響，包括物理（如光周期）、營養和管理因素。一般來說，動物營養變化對生長性能的影響最為重要。在本研究中，飼喂玉米-扁豆混合青貯飼料的奶牛產奶量比飼喂玉米青貯飼料奶牛的產奶量大。Allen（2000）報道，日糧中性洗滌纖維含量是影響奶牛產奶量的主要因素。此外，飼喂玉米-扁豆混合青貯飼料的奶牛乳蛋白質含量也有所增加。Mugwenti等（2006）發現，飼喂混合谷類-豆類飼料不會對泌乳奶牛的產奶量和組成產生影響，這與本研究結果有所不同，因為與玉米青貯飼料相比，玉米-扁豆混合青貯飼料提高了粗蛋白質濃度和消化率，進而導致乳蛋白含量較高。

4 結論

與青貯玉米相比，玉米-扁豆混合青貯料提高了青貯飼料的發酵特性和營養價值，用其飼喂奶牛可以提高奶牛養分表觀消化率、產奶量和乳蛋白。