建国以来我国奶业发展历史与现状
2营养需要研究
2.1能量
根据奶牛绝食呼吸测热试验结果,奶牛的维持净能为293KJ/kgW0.75(冯仰廉等,1985;张晓明等,987;蒋永清等,1989),在此基础上,舍饲自由活动增加20%,即352KJ/kgw0.75由于奶牛第一和第二个泌乳期的生长发育尚未停止,为了计算的方便,其额外的能量需要须在维持的基础上分别增加20%和10%。放牧行走增加了体热损失,从而增加了维持净能的需要量。蒋永清等(1989)用呼吸面具法对我国荷斯坦牛行走运动的能量需要量的研究,对确定我国奶牛放牧行走运动的维持净能需要量提供了依据。我国奶牛饲养标准(2000)推荐在环境温度为18摄氏度的基础上,每下降1须提高维持能量需要2.5KJ/kgW0.75/d。
由于奶用生长牛的增重速度不要求像肉用牛那样快,而且日粮组成较稳定,因此我国奶牛饲养标准(2000)对奶用生长牛的能量需要亦用产奶净能去表达。我国奶牛生产实践中,常以产奶多少作为饲料利用效率和经济效益的尺度因此,为求在生产中简便易行,避免繁琐的能量数值,采用相当于1kg含脂4%的标准乳能量,即3138KJ(750Kcal)产奶净能作为一个奶牛能量单位,缩写成NND(汉语拼音字首)。我国奶牛营养需要(2004)推荐600kg体重成年母牛的维持需要量为13.73NND,产10kg、20kg、30kg含脂4%标准乳的能量需要最分别为10NND、20NND和30NND。
我国奶牛饲养标准(2000)根据我国奶牛以玉米青贮和羊草为主要青粗饲料的典型日粮测定,对不同日粮结构,提出了对产奶牛干物质进食量的两个预测式:对精粗比约为60:40的偏精料型日粮:DMI=0.062W0.75+0.4FCM;对精粗比约为45:55的偏粗料型日粮: DMI =0,062W0.75+0.45FCM
2.2蛋白质和氨基酸
2.2.1蛋白质需要量研究
随着对奶牛蛋白质营养研究的不断深入,传统的粗蛋白质或可消化粗蛋白质体系不能完全反映奶牛蛋白质消化代谢的实质。冯仰廉教授等根据多年的研究,建立了小肠可消化粗蛋白质及赖氨酸和蛋氨酸平衡体系的总体模式。由于瘤胃微生物蛋白质的合成,除了需要瘤胃降解氮外,还需要能量。为了应用的方便,所需能量用瘤胃饲料可发酵有机物质(FOM)来表示。冯仰廉(1994)提出了简称为瘤胃能氮平衡(RENB)的原理和应用方法:
瘤胃能氮平衡(RENB)=用FOM预测的瘤胃微生物蛋白量-用瘤胃降解蛋白预测的瘤胃微生物蛋白量。
我国奶牛营养需要(2004)规定产奶牛的维持可消化粗蛋白质需要量为3.0g×W0.75,对200kg体重以下的生长牛为2.3g×W0.75。维持的小肠可消化粗蛋白质需要量为2.5g×W0.75,对200kg体重以下的生长牛为2g×W0.75产奶的可消化粗蛋白质需要且为乳蛋白含量/0.60;产奶的小肠可消化粗蛋白质需要量为乳蛋白含量/0.70。增重的可消化粗蛋白质的需要量为增重的体蛋白质沉积量(g)/0.55;增重的小肠可消化粗蛋白质的需要量(g)为增重的体蛋白质沉积量(g)/0.60,但幼龄时的蛋白质转化效率较高,体重40-60kg时可用0.70,体重70-90kg时用0.65的转化效率。
奶牛瘤胃能很好的利用非蛋白氮,冯仰廉等(1994)根据瘤胃能氮平衡原理提出了尿素有效用量(ESU)的计算模式:ESU(g)=瘤胃能氮平衡/(2.8×UE)
其中2.8为尿素的蛋白质当量,UE为尿素氮转化为微生物氮的效率,对常规尿素用0.65,对糊化淀粉缓释尿素用0.85。
用瘘管阉牛研究表明,当尿素氮取代日粮总氮的25%时,糊化淀粉缓释尿素日粮氮转化为微生物氮的效率超过0.9,与豆粕相似;而未经处理的尿素日粮的氮转化效率为0.67。当糊化淀粉缓释尿素取代日粮氮达32%时,其日粮氮的转化效率仍高达0.85(陈喜斌等1995)。
2.2.2氨基酸
2.2.2.1氨基酸需要量研究
自20世纪90年代,奶牛蛋白质营养的研究重点逐渐转移到过瘤胃氨基酸和小肠吸收氨基酸的问题上。国内关于奶牛氨基酸需要量的研究较少,冯仰廉等(1998)推荐奶牛的维持小肠可消化氨基酸的需要(g)为2.3w0.75。建议每千克奶(含3.0%-3.3%粗蛋白)的小肠可消化氨基酸的需要为41-45g,日产30kg以上的高产奶牛的赖、蛋氨基酸需要量最低值分别为小肠可消化总氨基酸的6.5%和2.0%(冯仰廉等,2004)。我国奶牛营养需要(2004)只给出了奶产量高于30kg/d的高产奶牛的赖氨酸和蛋氨酸的需要量。体重为60Okg,乳蛋白含量为3.2%时,产3Okg/d、40kg/d和50kg/d的小肠可消化赖氨酸需要量为118g/d、149g/d和180g/d;小肠可肖化蛋氨酸需要量为37g/d、47g/d和57g/d。
2.2.2.2过瘤胃氨基酸应用效果
用消化道全灌注法和氨基酸吸收率法研究表明,蛋氨酸是奶牛的必需氨基酸,体外发酵试验还证明,蛋氨酸是饲料中容易降解的氨基酸。许多研究也证明:在奶牛日粮中添加过瘤胃氨基酸,能直接满足第一限制性氨基酸的需要量,从而降低日粮粗蛋白水平,提高乳蛋白含量和蛋白质利用率,进而降低氮对环境的污染(冯仰廉,2004)。
肖定汉(1992)认为,饲喂瘤胃保护性蛋氨酸的奶牛血浆蛋氨酸平均含量提高了24%。韩兆玉等(2004)的试验证明,与普通蛋氨酸相比,补饲过瘤胃蛋氨酸显著提高奶牛血清蛋氨酸水平。与未添加组相比,添加过瘤胃蛋氨酸组血清尿素氮含最下降了12.01%(贾文彬,2006)。相对于添加15g/d普通蛋氨酸,给每头奶牛添加15g/d过瘤胃蛋氨酸可提高乳蛋白率1.62%,其他指标变化不明显(曹志军等,2005)。王永康等(2005)和郭冬生等(2007)在基础日粮中添加过瘤胃蛋氨酸15g/(d.头),奶产量分别增加了1.3-2.7kg/d和12.19%。燕磊(2005)的试验证明,动物油包被蛋氨酸的稳定性较好,并认为日粮添加0.485%过瘤胃蛋氨酸组的尿氮排出量、尿中尿素氮含量显著降低,氮沉积极显著提高;添加过瘤胃氨基酸的最佳时间应该是奶牛分娩前2-3周至泌乳后15Od。
2.2.2.3小肽应用效果
近年来的研究表明,动物日粮中必须含有一定数量的小肽(王雅晶等,2004)。小肽比游离氨基酸的吸收具有更多优越性,吸收进入体内后比游离的氨基酸有着更高的利用率(杜杰等,2005)。小肽营养的研究已成为瘤胃微生物氮源营养素研究的新热点。姜宁等(2005)研究表明,相对于添加氨基酸,添加小肽的奶牛的血清游离氨基酸浓度较高奶牛日粮中添加保护性小肽比添加普通小肽显著地提高产奶量,其它指标变化不明显(曹志军等,2005)。给奶牛添加基础日粮0.2%的大豆蛋白肽,平均产奶量增加了1.32kg/d(马惠茹等,2009)。在奶牛精料基础上添加0.1%0.3%和0.5%的小肽,相对于对照组,奶产量分别增加了1.21kg/d、1.50kg/d、1.43kg/d;乳蛋白和乳脂率含量也有增加的趋势(吕贞龙等,2008)。程茂基(2000)还发现,瘤胃微生物对肽的营养需要存在一个度,小肽过多或过少都不利于微生物生长。王恬等(2004)的研究表明,在奶牛精料日粮中添加0.1-0.3%的小肽最适宜。黄国清等(2006)研究表明在奶牛精料日粮中添加0.3%的小肽后经济效益最高。
2.3脂肪
2.3.1脂肪需要最研究
在奶牛生产中,高产奶牛在泌乳高峰期普遍存在能量负平衡问题,导致奶牛体重下降、产奶量降低。避免这种情况的普遍做法是增加精料喂里或在日粮中添加油脂来提高能最水平。研究表明,日粮中的脂类超过5%-7%(DM)就会抑制瘤胃微生物特别是纤维素分解菌和甲烷合成菌的活动。由于在饲料中添加油脂的主要意义在于提高日粮的能量浓度,因此我国奶牛营养需要(2004)和NRC(2001)都只给出了日粮中油脂不宜超过的推荐剂量。奈广春等(2008)的研究表明高饱和度脂肪酸能够显著提高产奶量、提高乳脂率、改善乳蛋白率;低饱和度脂肪酸能够提高产奶量、提高4%乳脂校正乳产量、降低乳脂率和DMI。添加复合脂肪酸使奶牛甲烷释放量减少,粪尿中N和P的排泄量降低,乳脂率提高,能有效抑制奶牛对周围土壤水源和空气的污染,显著提高生态效益和经济效益(孙德成等,2009)。
2.3.2保护脂肪酸的应用
保护脂肪酸的类型主要有以下几种:包被油脂类、脂肪酸化合物、全籽油脂。王秀梅等(1998)的研究表明在奶牛日粮中添加长链脂肪酸钙可以明显提高产奶量,尤其是对于产奶前期的高产奶牛.效果明显添加脂肪酸钙可以提高产奶量、乳脂率(瞿胜等,2005;代长春,2007),而乳蛋白率有所降低,对干物质采食量没有显著影响(杨金波等,2002;瞿胜等,2005)。给围产期奶牛添加200g、300g和400g/d过瘤胃脂肪,都显著提高了奶产量,但乳蛋白含量有下降的趋势(李修明等,2009)。
2.4常量矿物质元素
24.1钙磷需要量研究
国内对奶牛的钙磷平衡试验结果表明,用常规矿物质补充料的日粮,在正平衡的情况下,钙的吸收率为30%-40%,升乳阶段的利用率要高于泌乳平稳阶段我国饲养标准(2000)采用的奶牛维持的钙需要量为6Omg/kg体重,我国奶牛营养需要(2004)建议产奶的钙需要量为4.09/kg标准乳。
植物性饲料是奶牛所需磷的重要来源,奶牛瘤胃能产生出相当数量的植酸酶,植酸磷通过酶的水解,几乎使所有的植酸磷成为可吸收的状态,但犊牛的瘤胃功能尚未发育完善,对植酸磷的利用率仅35%左右。我国饲养标准(2000)推荐的磷维持需要为45mg/kg体重,建议磷需要量为2.09/kg标准乳。此标准比国外标准的推荐量都高,从NRC发布的标准来看,磷的维持需要量从1954年的28mg/kg体重调到1996年的16mg/kg体重,英国ARC推荐的成年母牛的磷的维持需要量为20.7mg/kg体重,产奶需要为1.56g/kg。法国lNRA推荐的维持需要为62mg/kg,产奶需要为1.25g/kg可见,各个国家的推荐需要量差异较大。
2.4.2钠、氯、钾、镁、硫需要量研究
我国关于奶牛镁、钾、钠、氯、硫需要量的研究较少,我国奶牛营养需要(2004)也没有给出其需要量,只给出了部分饲料原料的镁、钾、钠、氯的含量。NRC建议奶牛每日可吸收钠的维持需要量为15mg/kg体重,生长的可吸收钠需要量为1.4g/kg平均日增重,产奶的可吸收钠需要量为O.63g/L;可吸收氯的维持需要量为22.5mg/kg体重,生长的可吸收氯需要量为1g/kg平均日增重,产奶的可吸收氯需要量为1.159儿;可吸收钾的维持需要量为38mg/kg体重(内源尿损失)加上6.1g/kg饲料干物质采食量(内源粪损失),生长的可吸收氯需要量为1.6g/kg平均日增重,产奶的可吸收氯需要量为1.5g/L;硫的需要量为饲粮干物质的0.2%。INRA(1989)建议可吸收的镁的维持需要量为6-8mg/kg体重
2.5微量元素
2.5.1 微量元素需要量研究
奶牛常需的微量元素有铜、钴、碘、锰、锌、硒、铁等。我国奶牛营养需要(2004)给出了铜、钴、碘、锰、锌和硒的需要量,分别为1Omg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg、50mg/kg、50mg/kg、0.lmg/kg,并给出了缺乏极限量和中毒剂量,在饲料成分表中给出了部分饲料原料的铁铜锰锌和硒含量。
芦春莲等(2002的研究表明,在奶牛基础日粮中添加锌20、40、60mg/kg(DM),相对于未添加组日均产奶量显著提高(但三个添加组间没有显著差异),显著提高乳锌含量,日粮干物质粗蛋白质粗脂肪酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的全消化道表观消化率均有增强的趋势。黄玉德等(1995)推荐蛋氨酸锌的添加量为20mg/kg日粮干物质(锌含量)。黄爱民等(2005)的研究表明,相对于对照组,在奶牛日粮精料中添加1.0mg/kg和2.0mg/kg碘对牛奶的乳脂乳蛋白乳糖无影响;添加2.0mg/kg碘能显著提高产奶量,而添加1.0mg/kg碘则无显著影响;添加
1.0mg/kg和2.0mg/kg碘均极显著提高血碘和乳碘的含量。宋章会等(2003)在奶牛基础日粮中添加20mg/kg(DM)和40mg/kg(DM)的高碘复合添加剂均明显提高了乳碘含量和奶产量。张馨心等(2009认为在奶牛日粮中添加硒,当全血中谷肽甘肽过氧化物酶活力最高时为硒的最适添加量。
2.5.2添加不同形式微量元素的效果研究
相对于添加无机锌,添加有机锌效果更好(高峰等,2005)。赵洪亮等(1992)认为蛋白锌是生产高锌牛奶的理想添加剂,同时还能提高奶产量在奶牛日粮中添加蛋氨酸锌,产奶量显著提高,血清锌和乳锌含量明显升高,对降低体细胞数也有明显作用 (朱国生,2003;赵士堂,2003:吴志广等,2005;王长宏等,2007)。
研究表明,有机硒的生物学效应明显高于无机硒,添加有机硒比无机硒显著提高了谷肽甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性(孟凡立等,2002)。黄志坚等(2004)的研究也表明富硒酵母改善奶牛的抗氧化能力和免疫功能的效果比无机硒好。有机硒较无机硒显著提高了发情周期促性腺激素释放激素、促卵泡素、促黄体素雌二醇和孕酮含量,显著提高了受配率和受胎率,缩短了胎衣排出周期,促进母牛正常发情(刘强等,2007)。刘强等(2008)研究表明,在相同铜水平下,富铜酵母较硫酸铜显著提高奶牛产奶量乳脂乳蛋白质和乳干物质含量。
2.6维生素
2.6.1脂溶性维生素
我国奶牛营养需要(2004)只给出了胡萝卜素和维生素A的需要量,600kg体重奶牛的胡萝卜素和维生素A的维持需要量为64mg/d和26000IU,产1kg标准乳的需要量为1.48mg/d和
600IU。匡伟等(2006)的研究表明,随着VA添加量的增加,奶牛瘤胃培养液p日呈上升趋势,氨态氮和挥发性脂肪酸的平均浓度呈下降趋势在高产奶牛TMR饲喂条件下,培养液VA浓度随着VA添加量的增加而增加赵国琦等(2008)的研究表明荷斯坦泌乳期奶牛VA的适宜添加量是125O000lU/d;在适宜范围内,提高VA的添加量,对乳脂乳蛋白乳糖和游离脂肪酸含量的影响不显著,但抗体浓度和超氧化物歧化酶和谷肽甘肽过氧化物酶酶活都有不同程度的增加;丙二醛浓度有不同程度的下降;血清和牛奶中的维生素A随添加量的增加极显著上升V能预防及治疗高产奶牛产后24~48h内产生的乳热症。曹荣等(2007)在围产期奶牛日粮中添加VD310万IU/(d.头),缓解了围产期奶牛免疫球蛋白和免疫细胞下降的现象。李山平等(1996)给奶牛注射VD提高了情期受胎率.
近年来,人们对维生素E和硒对奶牛的重要性已有了深入的了解,许多试验表明维生素E和硒对某些免疫细胞的功能有影响,可改善母牛的繁殖性能和乳房的健康状况以及降低犊牛的发病率和死亡率。1985年我国开始应用亚硒酸钠和维生素E进行预防奶牛胎衣不下,林国山(1989)报道亚硒酸钠加维生素E预防奶牛胎衣不下效果明显。硒E粉对奶牛隐性乳房炎治疗有较好的效果(向湘春等,1999)。采用肌肉注射维生素E对由激素及营养失衡造成的各种类型的子宫疾病的发生、胎间距加大、难孕牛只增多等一系列的繁殖障碍疾病都有一定的治疗作用(张文利,2002:王传蓉等,2008:陈阳等,2009)。
2.6.2水溶性维生素
一般认为,由于奶牛瘤胃微生物可以合成B族维生素和VK,故只需考虑满足奶牛对VA、VD和VE三种脂溶性维生索的需要即可。但越来越多的研究表明,为最大发挥奶牛产奶性能,同样要考虑B族维生素和VK在奶牛日粮中的平衡和补充。虽然奶牛瘤胃微生物能合成B族维生素,由于近年来奶牛产奶量的逐渐增高及日粮中精料比例增加等因素的影响,导致奶牛的瘤胃微生物合成的B族维生素不能满足其需要。胡静海(2006)在奶牛日粮中添加烟酸6g/d氯化胆碱4g/d和生物素20mg/d,提高了奶产量,同时降低了奶牛蹄病的发生率。在夏季热应激条件下,添加烟酸和烟酸铬使奶牛的粗饲料采食量和产奶量都有所增加(李新建等,2006)。何剑斌等(1998)给产后5d内诊断为脂肪肝的奶牛投服烟酸胆碱和纤维素酶,奶牛血浆孕酮含量在产后20d明显提高,子宫复旧时间、产后首次排卵时间、产后首次发情时间和分娩至受孕的间隔时间都明显提早了。桂东城等(2009)的研究证明,在高产奶牛产犊前2周及犊牛阶段添加适量的烟酸可补充其对烟酸的缺乏。
对于成年奶牛,由于其体内能够以蛋氨酸、维生素B等为原料合成胆碱,因此在生产实践中,奶牛的胆碱营养容易忽视,奶牛体内合成的胆碱虽然可以满足维持和低泌乳量的需要,但不能满足高产奶牛的需要。然而,直接向奶牛日粮中添加胆碱会被瘤胃微生物降解,因此需要对高产奶牛补充过瘤胃胆碱。韩永利等(2002)的研究表明添加全血保护氯化胆碱有提高奶牛产奶量的趋势,添加氯化胆碱120g/d使乳脂率提高了5.67%。徐国忠等(2005)向泌乳初期奶牛添加过瘤胃保护氯化胆碱(微胶囊包被),产奶量提高了8.6%。
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