自我介绍 教授 博导 系主任 江苏省草学省级重点学科负责人 草学一级博士点学科负责人 草学博士后流动站负责人 动物营养学博士点学科方向带头人

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1 粗饲料与泌乳奶牛生产 扬州大学 赵国琦

2 自我介绍 教授 博导 系主任 江苏省草学省级重点学科负责人 草学一级博士点学科负责人 草学博士后流动站负责人 动物营养学博士点学科方向带头人

3 主要研究领域 : 1. 动物微生态营养 ( 反刍动物微生态营养 ) 2. 分子营养 ( 小肠上皮细胞 乳腺上皮细胞 ) 3. 饲草产品的加工与利用 ( 青贮技术 草粉加工 草粉与全价饲料利用 ) 4. 应用研究 ( 产品开发 专利申请等 )

4 主持国家级 省级科研项目 : 国家自然科学基金 :4 项 1. 奶牛乳腺上皮细胞的分泌 免疫与乳体细胞数的相关研究 ( ); 2. 山羊小肠上皮细胞库的构建及氮素代谢研究 ( ); 3. 山羊体内代谢性氨基有效利用规律研究 ( ); 4. 日粮结构对山羊可吸收氨基酸的影响 ( ); 国家科技部科技攻关 :2 项 1. 长江中下游农区优质饲草高效生产加工利用关键技术研究与集成 (2011BAD17B03) 2. 奶牛现代集约化饲养条件下维生素 A D E 需要量及其相关配方的产业化开发研究 (2002BA518A02-04); 国家科技部科技支撑 :1 项奶牛瘤胃发酵与过瘤胃保护饲料的调控技术及产品开发研究 (2006BAD04 A03-07); 农业部畜产品质量安全监管项目 : 4 项霉菌毒素吸附剂,N 羟甲基蛋氨酸羟基类似物, 等, 对奶牛的安全性评价 ; 江苏省自然科学基金 : 肉用山羊瘤胃微生物的生物固氮效率研究 ; 江苏省科技支撑 : 反刍动物氮素高效利用微生态制剂研发 ; 企业横向课题 10 项

5 遗传 营养 奶牛生产 环境

6 乳品生产代表人类最快的食品转化方法 在土壤 - 动物 - 食品 - 人类循环过程中, 乳品生产是将植物通过瘤胃发酵产生的能量用于食物合成最有效的途径 一头奶牛每个泌乳期产奶是其体重的 倍, 每年产一头小牛, 屠宰后还提供牛肉 奶牛像母鸡一样, 在生产周期内不断地给人类提供食物, 屠宰后还提供肉类

7 好的牧场生产程序包括粗饲料的试验 日粮平衡 牛只健康管理和饲喂效率 粗饲料的试验和日粮的平衡保证良好的饲喂及饲养效果

8 超高产 :2: 2 万 kg 乳 / 泌乳期 成年牛胃 升 : 瘤胃 : 容纳 kg 饲料

9 牛消化道示意图饲料口腔瘤胃盲肠 皱胃小肠大肠

10 草料是如何变成牛奶的? 牛乳

11 影响乳产量和成分的因素 : 品种 个体 胎次 泌乳期 ; 饲料 饲养方式 气候等

12 奶牛营养需要的指标 : 1. 采食量 :DM 或风干物质的采食量 2. 能量 : 产奶净能 ;NND 3. 蛋白质 :CP 和 DCP 过瘤胃蛋白和瘤胃降解蛋白 4. 氨基酸 :EAA,NEAA 5. 脂肪酸 : 亚油酸 6. 维生素 : VitA D E 7. 矿物元素 : 常量和微量 Ca 总 P 有效 P Na 和 CI; 8. 非营养指标 Fe Cu Zn Mn I Se

13 奶牛日粮的饲料营养学要点 : 1. 日粮组成模式及特点 : 粗饲料是日粮的主体 精料用于高产的补充 添加剂促进饲料效率 (1) 精料最好不高于日粮 DMI 的 50%; (2) 优质青贮玉米 ( 或放牧 )+ 豆科干草比较理想, 再补精料 ; (3) 增加饲料种类可提高日粮养分的平衡性

14 2. 日粮蛋白质来源及使用原则 : 微生物蛋白质 (MCP) 可满足 AA 的 %; 以秸秆为主 : 加 NPN, 每天尿素限制在 磅 以下, 能替代约 3/4 至 4/3 磅的豆粕 (1 磅 = kg) 补充谷物和植物蛋白 建议日粮含 60-65% 的 DIP 供给细菌 ;35-40% 蛋白质为 UIP

15 3. 粗饲料的长度 : 日粮中至少有 1/3 的长粗饲料 (2-5cm): 咀嚼 反刍时间 唾液分泌量 饲料在瘤胃停留时间 粗饲料消化率 瘤胃乙酸 / 丙酸比 ph 乳脂率 ; 否则 : 不利于健康和产奶

16 采食行为消耗时间与粗饲料种类的关系 日粮 采食时间 ( 分钟 ) 反刍时间 ( 分钟 ) 总时间 ( 分钟 ) 燕麦秸 中等品质干草 高品质干草 青贮 干燥牧草 精料 燕麦秸粉颗粒 干草粉颗粒 干燥牧草粉颗粒

17 4. 精饲料的粉碎粒度与整粒饲喂 : 瘤胃是微生物消化利用低质饲料 ( 粗饲料和 NPN) 的主要场所 ; 尽量减少精料在瘤胃的降解 ; 粗粉碎 压扁或整粒饲喂经济而实用

18 采食量 ( 干物质 ) 与泌乳奶牛生产 : 成年奶牛 ( 占体重 ):3-3.5%; 干奶牛 :2%; 高产牛比普通牛高 40%

19 采食量的意义 : 采食量影响生产水平和饲料转化率 1. 采食量过低 : 维持的比例增大, 生产的比例减小, 饲料转化率下降 ; 2. 采食量过量 : 过多的能量用于贮存脂肪, 降低饲料转化率 ; 3. 采食量适度 : 可增加用于生产的比例, 提高饲料转化率

20 干物质采食量 : 泌乳于产后 4-8 周达高峰, 采食于产后 周达高峰 泌乳早期营养物质不能满足其生产需要 影响干物质采食量的因素 : 日粮 生理和环境 饲养程序的目的是使奶牛干物质采食量最大化, 保证较高的泌乳量 Cornel 大学 : (1) 干物质采食量最大化 : 增加饲喂频率 ; 保持饲料新鲜 ; 保证充足新鲜连续性的饮水 ; 日粮中足量的有效纤维 ; 保证奶牛每天反刍 9-11 小时 ; 不要过度饲喂精料 ; (2) 监视干物质采食量 : 喂什么, 哪些不能喂 ; 监控水分 ; 使用称 ; 知道牛群准确数量 ; 计算干物质采食量 ; 做干物质采食量变化图

21 Milk / DMI (kg/day) Weeks of Lactation % Components

22 能否保证 4% 的干物质采食量? 体重 4% 的干物质采食量是最高水平 实现这一目标必须借助一些帮助 : (1) 平衡的日粮 ; (2) 高质量牧草和精料 ; (3) 使用 TMR, 每天少量多次饲喂 (5-6 次 ); (4) 经常检查牛舍, 搅拌饲料, 刺激奶牛继续采食 ; (5) 在牛床上面吊一盏灯, 保证白天牛床上照射充足, 使奶牛将注意力集中在饲料上 ; (6) 保证奶牛 24 小时接触到饲料

23 粗饲料与泌乳奶牛高效生产

24 粗饲料 : 概念 : 国际饲料分类中的第一大类 水分含量 45% 饲料 DM 中 CF 18% 饲料 粗饲料的共同特点 : 体积大 ; CF 硅酸盐等细胞壁的含量高 NFE 含量少, 可利用能量低, 营养物质消化率低 粗饲料主要包括 : 干草 秸秆和秕壳等农副产品

25 粗饲料的作用 : (1) 营养作用 : 纤维素 半纤维素 : 瘤胃及大肠微生物作用下产生 VFA 是重要能源 乳脂 ; 蛋白质 : 低质蛋白质, 经微生物转化为高品质 CP; 矿物质 : 常量, 微量元素, 为机体利用

26 (2) 非营养作用 : 填充物 : 饱腹感 ; 适量 CF 保护胃肠粘膜, 并刺激胃肠粘膜 ; 促进胃肠蠕动, 利于消化与粪便的排泄 ; 饲料 CF 过多会降低营养物质消化率 ; 刺激幼龄的胃肠道健康生长发育

27 青干草

28 秸秆 秕壳类 : 稻壳

29 糟渣类

30 非粮饲料 : (1) 农作物秸秆 : 玉米秸 稻草 小麦秸 油菜秸 甜高粱秸 大豆秸 谷草 甘蔗稍 向日葵托 棉秆等 ; (2) 工农业加工副产物 : 酒糟 豆腐渣 醋渣 酱油渣 味精渣 马铃薯或玉米淀粉渣 番茄渣 果皮 落地枣 蒜皮 木薯粉 / 渣 甘蔗渣 大豆皮 蘑菇栽培下脚料等 ; 面包房副产品 下架食品 ( 面包 点心 巧克力 奶粉等 ); (3) 木本饲料 : 柠条 桑树 沙柳等 ; (4) 地方特色副产品 : 笋壳 甜玉米芯 木薯渣 棕榈粕等

31 粗饲料的营养限制 : (1) 化学成分复杂且不稳定 : 难于进行科学的饲料配方 (2) 蛋白质含量偏高 : 特别是非蛋白氮比例高, 造成营养不平衡 (3) 有效能量含量偏低 : 造成生长速度慢, 产奶量低, 乳蛋白低 (4) 干物质消化率低 : 生产性能差 (5) 适口性不佳 : 采食量低

32 粗饲料成分分析 : 饲喂价值评估 平衡日粮营养 粗饲料试验程序 ( 估测采食量 ) 泌乳水平 乳脂试验和其他的日粮平衡程序提供的饲喂信息, 利于减少或预防奶牛的代谢紊乱疾病 酸性洗涤纤维衡量草料纤维素和半纤维素含量, 保证乳脂水平所需纤维素含量估测准确 有足量的纤维素供应时, 玉米青贮可饲喂泌乳奶牛, 最好与豆科牧草共同使用, 使用量为 25%-50%

33 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维 : 纤维是草料中最主要的成分 足量纤维预防酸中毒 真胃移位 ( 足量牧草纤维并保持有 效的长度来保证干奶期和泌乳早期正常的瘤胃充盈度 ) 胖牛综合症 肢蹄病等 ; ADF 含有细胞壁中很少降解的碳水化合物, 是最好的预测降解率和能量的物质 ; NDF 含细胞壁中高降解率的 CHO 成分, 常用来预测草料的采食量 ; 除这两种纤维衡量方法外, 还须考虑颗粒大小

34 饲喂值 : 组成分因水分含量 收割方法 成熟期和产地等 不同而变化 例如, 打包好的豆科牧草水分为 12%, 玉米青贮的 水分为 64% 一种营养成分转化为具体的 饲喂值 需用含量乘 干物质 % 含量, 如 : 青贮苜蓿干物质含量 30%, 干物质含蛋白 16%, 当转化成 饲喂值 时, 蛋白的含 量为 30% 16% = 4.8%

35 各类奶牛日粮适宜的 NDF 含量 奶牛类别 NDF(%) 日产量 45kg 特高产牛 26 日产量 32-45kg 高产牛 28 日产量 20-32kg 中产牛 日产量低于 20kg 低产牛 39 干奶牛 50 体重小于 180kg 的牛 kg 育成牛 kg 青年怀孕牛 50

36 草料中的 ADF 都一致吗? 当然不是 但许多计算草料中能量的公式假设的前提是 ADF 不变 同时大多数公式都使用第一收割期 ADF 消化率随植物品种 木质素含量 生长期 每次收割的季节不同而变化 消化率有一个浮动范围 木质素含量相同的情况下豆科牧草的消化率高于其他的牧草 ADF 含量变动范围大, 对它的了解越准确越好

37 结构性碳水化合物 /NDF: 各泌乳阶段日粮适宜结构性碳水化合物 /NDF 比 项目 泌乳初期中期 后期 NDF 占日粮 DM(%) 其中粗饲料中的 NDF 占日粮 DM(%) 非结构性碳水化合物占日粮 DM(%) 非结构性碳水化合物 /NDF 粗饲料综合值 : 评定奶牛日粮物理特性适宜与否的指标, 以 1kg 日粮干物质所需咀嚼时间表示, 一般地,3.5% 乳脂率的奶, 最低粗饲料综合值 31 分 /kg 干物质 ; 最高乳脂的综合值为 50 分 /kg 干物质

38 奶牛日粮中牧草的长度 : 泌乳奶牛必须采食一定数量的纤维来保证咀嚼活动和唾液分泌 维持瘤胃正常 ph(>6.2) 和乙酸丙酸的比率 (>2.2), 维持乳脂大于 3.5% 非常必要 一定量的纤维或草料, 对瘤胃的充盈度 正常功能所需, 避免真胃移位也是必须的 切短的牧草能维持足够的咀嚼和瘤胃正常功能 过细则降低牧草刺激咀嚼和唾液分泌的能力

39 干草 ( % 体重 /d) 和青贮 (5-6kg/100kg 体重 ) 的长度 (2.5-3kg 青贮 =1kg 干草 ) Purdue 大学和美国奶牛草料研究中心 : 干草和青贮的尺寸非常重要 : (1) 长短不会显著影响产量 ; (2) 乳蛋白的含量也没有显著的变化 ; (3) 长度变小时乳脂率会降低 ; (4) 长度变大时咀嚼时间延长 ; (5) 长度过小会导致瘤胃丙酸含量增加, 血糖浓度增加, 继而增加血中胰岛素浓度 胰岛素的增加会降低供应乳腺的乙酸含量, 影响其分泌正常乳成分的牛奶 即有必要提供足量的长度超过 1.5 英寸 (1 英寸 =2.54cm) 的草料并尽量 避免草料过细 同时观察反刍时间, 指导原则是每头牛每天反刍 600 至 700 分钟, 每磅 ( kg) 干物质平均约 15 分钟

40 影响瘤胃健康所需纤维数量的日粮因素 (Weiss) 日粮因素对纤维需要量的影响 增加非结构性碳水化合物含量 增加 增加非结构性碳水化合物的发酵能力 增加 谷物或精料饲喂量的增加 增加 纤维来源 变化 降低粗料尺寸 增加 增加饲喂频率 降低 饲喂足量的缓冲液 降低 经济方面 变化

41 有效纤维 : 日粮纤维中能维持瘤胃正常功能和运动, 在瘤胃中形成草料缠结, 刺激反刍的纤维 草料喂量 饲料类型 供料系统都可能导致日粮有效纤维缺乏 : (1) 乳蛋白和乳脂肪的颠倒 : 如乳蛋白 3.2%, 乳脂 2.7%; (2) 粪便松散 : 缺纤维导致通过率高 ; 喂高蛋白质或矿物质也有此现象 ; (3) 缺少反刍 : 奶牛休息时至少有一半反刍 ; 每天反刍 550~600min 才能产生足量 NaHCO 3 ; (4) 提供自由添食的 NaHCO 3 : 奶牛会主动添食 ; (5) 舔舐泥土或牛床 : 会形成异食癖 ; (6) 蹄叶炎 : 缺乏 NDF 导致酸中毒, 其他一些因素也可导致此症状 ; (7)DMI 如果变化幅度大, 可能因缺乏纤维导致消化率的变化 ; (8) 喂缓冲剂 : 每天采食 0.25~0.5 磅 NaHCO 3 提高 DMI 泌乳量和乳脂率

42 奶牛 TMR 中苜蓿干草 玉米青贮 pendf 的效果 1. 提高 pendf 水平, 瘤胃 ph NH 3 -N 浓度增大, 乙酸浓度升高 丙酸及丁酸浓度下降, 乙丙比增大 一定程度上缓解奶牛酸中毒风险 2.peNDF 水平对奶牛 DM OM NDF 及 ADF 的采食量及流通量没有显著影响 合理调控 pendf 水平对消化及吸收有一定促进作用 3. 提高 pendf 水平, 奶牛的采食 反刍及咀嚼活动显著提高, 对瘤胃起到很好的缓冲作用, 保证奶牛健康

43 粗饲料的评分 : 一个经常的问题 : 饲喂草料的分析值与饲喂目标所需的值相比如何? 美国的草料和草地委员会提出一系列干草评价标准 McCullough 提供了玉米青贮的数据 最好的粗料因其较低的纤维也不适合作为唯一的草料来源,1 级的粗料作为泌乳奶牛全部粗料十分有用

44 不同成熟期的玉米青贮的营养组成 不同容重的玉米青贮营养价值不同 (Minnesota) 不同来源玉米青贮营养组成 CP NDF TDN NE (%DM) (%DM) (%DM) (Mcal/ 磅 ) 抽穗良好的青贮 部分抽穗的青贮 无抽穗的青贮 营养组成的不同说明取代表样进行分析的重要性

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47 牧草等级评定 : 等级草料描述 ADF NDF NEL RFV (%DM) (%DM) (Mcal/ 磅 ) 初级豆科牧草盛花期前 <30 < >151 玉米青贮 <36 < >151 1 豆科牧草盛花期早期 禾本科牧草生长期 玉米青贮 >30 > 豆科牧草盛花期中期 禾本科牧草抽穗早期 3 豆科牧草全盛期 禾本科牧草抽穗期 4 豆科牧草全盛期 禾本科牧草抽穗期 5 禾本科牧草抽穗期 >45 > <75 大麦草 <50 小麦草 <50

48 相对饲喂价值 (Relative Feed Value) : 美国饲草和草原理事会下属的干草市场特别工作组提出, 美国唯一广泛使用 ( 销售 库存及根据家畜对粗饲料质量的要求投料等 ) 的粗饲料质量评定指数 定义 : 相对一特定标准牧草 ( 盛花期苜蓿 Medicago sativa), 某种牧草可消化干物质的采食量 RFV 的基础是 DDM 的随意采食量, 其关系 : RFV=DMI(%BW) DDM(%DM)/1.29 其中 :DMI(Dry Matter Intake,DMI, 占 %BW) 为粗饲料 DM 的随意采食量, 单位为占体重的百分比即 %BW; DDM(Digestible Dry Matter,DDM) 为可消化的 DM, 为 %DM

49 全混合日粮设计和颗粒大小 : 混合日粮 --- 不同颗粒大小 水分含量和容重的饲料混合, 奶牛 采食时, 是混合均匀的由各种原料组成的饲料 必须含一定量 的长干草, 过度的混合或混合时间延长会导致颗粒过细 ; 过度混合是 TMR 日粮管理问题 平均混合时间 16min (2~60min); 建议最后一种原料加入后再混合 3~6min; 推荐 TMR 含 7~10% 超过 1.5 英寸的颗粒, 且混合时间控制在 10min 以内, 预防粉颗粒尺寸降低

50 奶牛饲料配方的原则 : 日粮组成 : 大容积青绿多汁饲料和粗饲料 容积较小的精饲料 ; 青绿多汁饲料和粗饲料 : 占日粮的 60-70% 或占体重的 1-2%( 以饲料 DM 计 ); 日粮 CF: 占奶牛日粮 DM 的 15-22%, 最低不少于 13%; 日粮容积 : 达不到要求会影响胃肠道机能的正常发挥 ; 饲料 DM: 奶牛 kg/100kgBW d 较为合适

51 日粮精粗比例问题 : 一般地粗饲料 DM 至少应占奶牛日粮总 DM 的 40-50% 不同粗料组成泌乳牛日粮最低粗料要求 粗饲料组成 粗料占日粮干物质的比例 100% 玉米青贮 % 玉米青贮 +25% 苜蓿半干青贮 % +50% % +75% % 苜蓿半干青贮 40-45

52 饲喂泌乳奶牛总的指导原则 : 奶牛应该吃什么, 吃多少 ; 泌乳高峰期管理 ; 纤维与奶牛的健康 ; 满足能量的需要 ; 目标蛋白水平 ; 矿物质与维生素 ; 饲喂 TMR 日粮

53 谢谢!

54 能量是奶牛日粮中最受限制养分, 特别是高产和热应激期间 ; 热应激期间 DM 采食量下降意味着日粮能量摄入下降, 增加日粮能量浓度 : 脂肪 确保能量 1.74Mcal/kgDM

55 添加脂肪的好处 : 提高利用效率 : 日粮脂肪的转化效率为 94-97%; 脂肪消化时产生较少或不产生热增耗, 可减少奶牛热负荷 ; 脂肪能量密度很高 ( 是 CHO 的 2.25 倍 ); 脂肪不会增加日粮的淀粉 ( 减少瘤胃酸中毒 ); 脂肪可提高乳脂率

56 添加脂肪的实用原则 : 日粮总脂肪不超过日粮 DM 的 7-8%( kg/20kgDMI); 40-45% 的脂肪应来源于日粮本身 ( 如玉米 饲用谷物等 ); ( g/20kgDMI) 来源于全棉籽或大豆等油料籽实的脂肪应少于 40% 注意 : 这些籽实同时提供蛋白质 所含的是不饱和油脂 (600g/20kgDMI) 15-20% 来源于过瘤胃脂肪或保护性脂肪 ( g20kgDMI)

57 脂肪的质量 : 奶牛补充脂肪很普遍, 给高产牛补充脂肪非常经济 ; 不是所有的脂肪都有相同的质量, 许多因素影响脂肪 的质量或脂肪的混合 ; 市场上许多来自循环利用的脂肪, 如泔水 动植物混 合油 动物内脏 脂肪副产品生产的猪油和油脂 有 些氢化严重使动物对其能量的利用受到限制

58 惰性脂肪 : 比较新的产品, 几乎对瘤胃无任何消极作用 液体脂肪降 低瘤胃纤维的消化率 瘤胃 ph 并改变瘤胃 VFA 的发酵 模式 引起厌食 软脂 乳脂率下降 饲喂惰性脂肪的建议 : 1) 补 磅未保护脂肪 ( 油籽或动物油 ) 再补惰性脂肪 ; 2) 当瘤胃处于酸中毒的边缘补偿惰性脂肪 ; 3) 当体重损失严重或能量限制非常严重时补充惰性脂肪

59 常用脂肪原料的添加量 : 来源 用量 粗料, 精料 ( 基础日粮 ) 占日粮 DM 的 3% 天然脂肪 占日粮 DM 的 2-4% 整粒油籽 0.45kg 牛羊脂 ( 混合 ) 0.45kg 保护 ( 惰性 ) 脂肪 占日粮 DM 的 2% 日粮中脂肪总量 最多占日粮 DM 的 7-8%

60 水与泌乳奶牛生产 : 需水量与采食干物质量呈一定的比例 1kgDM kgH 2 O 牛 1:4 不同生理状态 : 牛 kg/d 不同环境 :

61 影响奶牛需水量的因素 : 奶牛生理 : 产奶, 妊娠 ; 饲粮因素 :DM CP CF NaCI; 环境因素 : 温度 湿度 气流 ( 风 ); 其它 : 饮水器安装 水源卫生及距离

62 每日每头饮水 (L): 犊牛后备牛干奶牛泌乳牛喷淋 奶牛在温度 舒适区 时, 每 1kgDM 需 3kg 水 在热应激情 况下, 对水的需求显著增加, 每 1kgDM 需 7kg 以上的水 热应激时饮水量增加 1.2 至 2.0 倍!!

63 水的摄入量与奶产量关系 : 产量 (kg/d) 饮用水量 (kg/d) 妊娠 6-9 月 摘自 Adams, R.S 奶牛的饮用水质. Pennsylvania State University.

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71 有目标有追求 谢谢!

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