通过饲料效率优化奶牛养殖效率:提高饲料纤维消化率

Andrea Formigoni | 兽医学博士,繁殖生理学博士,意大利Bologna大学-动物营养和饲养学教授

optimizing dairy

在功能正常的瘤胃内饲料纤维降解率超过85%~90%。

 

考虑到牧草纤维对日粮消化率、干物质摄入量和瘤胃发酵模式控制的影响,它们是提高饲料效率的关键。

纤维实体

原始的中性洗涤纤维(NDF)的测定在这段时间内发生了变化。到目前为止,亚硫酸钠、α-淀粉酶和灰分校正的使用使我们能够更精确地估计饲料中的细胞壁含量。之前用来鉴别结构性碳水化合物的首字母缩写现在被称为aNDFom。aNDFom由潜在可消化部分(pdNDF)和另一个被认为完全不能消化的部分(iNDF)组成。过去,iNDF含量是用木质素含量(木质素*2,4)的固定比率来估算的,然而现在可以在240h体外分析测定,也可以在288h原位测定。这些长时间发酵产生一种名为uNDF的“残留物”。 许多商业实验室现在都配备了近红外光谱(NIRS)曲线,可以对饲料中所有不同的纤维组分进行快速且经济的评估。为了更好地估测饲料特性和瘤胃内纤维素分解细菌的有效纤维,对pdNDF组分的消化率进行评估是很重要的。在日粮中牧草纤维的具有降解速度快的特点,提高纤维的利用率和干物质的日采食量,这是与产奶量相关的主要因素。

 

可溶性纤维

主要以果胶和部分半纤维素为代表;可溶性纤维(SF)一般不是直接分析的,而是用以下公式估算的:可溶性纤维=100-(aNDFom+粗蛋白+粗脂肪+灰分+淀粉+糖+有机酸)

可溶性纤维被认为是纤维素降解菌非常快速的“燃料”。 豆类,“白色谷物”,以及甜菜粕等副产品富含可溶性纤维。目前已经进行不同的试验,以评估用可溶性纤维资源替代牧草和淀粉的可能性。结果很有趣,因为奶牛的生产不受到影响,而乳脂由于丁酸盐产量的提高而增加(包括瘤胃和肠道)。一个重要的结果表明应用甜菜粕替代日粮玉米可以使奶牛在泌乳中期的育肥过程变慢。在泌乳阶段,由于内分泌和代谢条件不同,奶牛机体周围组织对胰岛素更敏感。胰岛素的产生受到瘤胃中淀粉生成的丙酸和肠道吸收的葡萄糖的刺激。总而言之,通过更恰当地使用可溶性纤维,有可能降低“肥牛综合征”的风险。另一方面,同样重要的是要记住,如果可溶性纤维逸出瘤胃,它可能会减少肠道对其他营养物质的吸收,从而导致几种疾病,如腹泻和盲肠异常发酵。这些影响在单胃动物中是众所周知的,特别是当使用大麦、燕麦或小麦等谷物时。

 

uNDFpeNDF要求

最近的研究表明,为了维持咀嚼和反刍的时间,饲喂uNDF的适宜剂量为奶牛体重的0.28-0.48%或干物质的9%-11%左右。此外,每天的日粮必须提供足够数量的来自牧草的“长”纤维,这些纤维负责维持合理的咀嚼时间、唾液产生和瘤胃的生理运动。这一参数被称为物理有效纤维(PeNDF),由Merten在多年前(1997年)首次提出,在过去几年中得到了广泛的校正。计算peNDF时要考虑的主要因素是颗粒的大小,但从反刍时间和进食行为来看,即使是颗粒的重量、uNDF的用量和pdNDF的消化率也会对peNDF的效率产生很大的影响。目前,由于在动物脖子上应用了特定的传感器,可以在几个农场测量牛的每天的咀嚼时间。对于高产奶牛,每天的反刍时间应在450-480分钟以上;在这种条件下,可以更精确地调整日粮,以优化动物的消化功能。

 

改善牧草纤维瘤胃降解的养殖场策略

瘤胃内纤维的降解是由以下因素促进的:

  • 使用以固有降解率为特征的饲料(%/h)
  • 颗粒在瘤胃内的滞留时间较长;当采食量有限且饲草颗粒大于2-3 cm时会发生这种情况;
  • 瘤胃pH在一段时间内保持稳定,且高于8-5.9
  • 瘤胃细菌对氨、多肽和异构酸的利用率;
  • 瘤胃细菌对矿物质的利用率

在养殖场水平上,可以通过在高产奶牛的日粮中使用内在消化率最高的饲料来提高纤维的利用效率。此外,可以有效地利用内在消化率低的饲料,包括它们在生长小母牛和奶牛在干燥期第一阶段的比例;将饲料保留在这些动物的瘤胃内的高能力,以及日粮中高pH和牧草含量,使得pdNDF的利用率达到最高。

 

纤维降解率、奶产量和成分

众所周知,日粮中添加具有高内在纤维消化率特征的饲料可以显著提高干物质的采食量,从而支持更高的奶产量,特别是对刚产奶牛而言。这一结果的主要原因与瘤胃内高消化率的ANDFom填充率较低有关。

同时,较高的摄入量可以使日粮中的饲料含量更高,更好地控制瘤胃环境,减少酸中毒或其他消化系统疾病的风险。

通过使用优质饲料(> 40-45%DMI)、降低日粮中的不饱和脂肪(<2,3-2,4%DMI)以及添加适量的蔗糖等单糖(6,5-8%DMI)来支持瘤胃发酵,以提高乳脂含量。

牛奶中真蛋白质(特别是酪蛋白)含量可以通过增加可消化碳水化合物的摄入量来促进,这些碳水化合物支持更多的瘤胃微生物蛋白质生产和酪蛋白乳腺合成所需的氨基酸;最常见的限制性氨基酸是蛋氨酸、赖氨酸和组氨酸。真乳蛋白率的提高还与奶牛的能量状况和肠道葡萄糖利用率有关。重要的是要记住,瘤胃中发酵的碳水化合物的数量限制了细菌的生长,从而限制了肠道中氨基酸的利用。特别是,日粮中淀粉的含量需要考虑可降解和可逃逸的部分,以使结果最大化。即使我们目前在实验室测量这一参数和正确预测瘤胃降解方面精度不够,预测瘤胃的降解,一个可能的方法是将总淀粉的使用限制在26-27%DMI,16-18%DMI为可逃逸(损耗)部分。谷物的来源及技术处理和副产品是营养学家要考虑的重要问题。

 

结论

生产具有较高纤维降解率的饲料是控制养殖场畜牧业生产性能的最重要因素。

随着时间的推移,使用恒定和稳定的日粮,控制瘤胃发酵模式,通过适当的饲喂管理,覆盖微生物区系需求和pH波动,可以提高纤维的有效降解率。使用精选酵母和一些添加剂可以帮助维持和提高瘤胃微生物区系消化纤维的能力。

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