曹志军博士：奶牛粗饲料与高青贮日粮设计

在2019年第四届国际畜牧业创新论坛——规模化牧场奶牛营养、繁殖、健康管理峰会上，中国农业大学曹志军教授首先通过粗饲料的发展历程、重要作用、监测指标以及推荐值四个方面介绍了粗饲料的应用意义，并通过大量的试验数据介绍了大型牧场高青贮日粮的应用情况，同时详细讲解了高青贮配方质地和消化评估方法以及牧场关键效益指标，希望大家理解粗饲料“不粗”，在乎“适合”的理念，认识到任何配方方案没有较好，只有较合适，关键在于执行。
一、粗饲料的应用意义
1.1 粗饲料的发展历程
奶牛是草食动物，粗饲料在较大化其生产性能方面发挥着至关重要的作用。随着科研界和产业界研究技术的发展，奶牛粗饲料的应用发展历程具有很大的时代性。
1951-1962年，奶牛饲喂的粗饲料种类主要是玉米秸、麦秸和稻秸。20世纪60年代后，才逐渐出现了黄贮，黄贮的出现对奶牛和肉牛养殖有重要的促进意义，直到现在肉牛日粮还主以饲喂黄贮秸秆为主。改革开放后，奶牛开始饲喂全株玉米青贮。2002年，开始饲喂国产苜蓿。2009年，开始进口苜蓿干草。2012年后，一些具有粗饲料功能的农副产品也开始兴起，丰富了奶牛的粗饲料来源。
1.2 粗饲料的重要作用
日粮的ADF含量影响奶牛饲料的消化率，NDF含量影响奶牛的采食量，而粗饲料是日粮中ADF和NDF主要供体。因此，粗饲料是调节日粮消化率和采食量的关键因素。
将粗饲料分为三种，优质（40% NDF）、中等（55% NDF）和劣质（85% NDF）。以产奶量25kg/d为例，设计日粮配方时，优质粗饲料可占日粮配方的70%，此时奶牛DMI也能达到21kg/d。但当选取中等或者劣质粗饲料时，日粮配方就需要降低粗饲料比例，增加精料使用量。尽管如此，也无法完全弥补劣势粗饲料对奶牛DMI降低的影响。
因此，在制作配方时一定要了解并检测粗饲料的质量，再进行合理的调整。
1.3 粗饲料的监测指标
牧场的信息化、智能化在提升，配方制作时由关注日粮的NDF,到粗饲料NDF，再到物理有效纤维（peNDF）。同时，许多预测模型和配方软件也纳入该指标。peNDF与纤维的物理性质（多指长度）有关，是评估饲料刺激动物咀嚼活动和建立瘤胃内容物两相分层的能力的指标，其计算公式：peNDF=饲料NDF×该饲料的物理有效因子(physically effective factor，pef)，其中，pef等于奶牛采食日粮的咀嚼时间与采食长干草的咀嚼时间的比值，可通过奶牛的咀嚼活动和实验室进行估测。
根据奶牛的咀嚼活动估测：没有切割干草pef设定为1，粗切的禾本科牧草、玉米青贮和苜蓿干草的pef为0.90-0.95，粗切的苜蓿青贮pef为0.85，细切牧草类pef为0.70-0.85。
根据实验室方法估测：若采用第三层孔径为1.18mm宾州筛，pef等于前两层比例之和，即pef=DM%19.0mm+DM%8.0mm。若采用第三层孔径为4.0mm宾州筛，pef等于前三层比例之和，即pef=DM%19.0mm+DM%8.0mm+DM%4.0mm。
1.4 日粮纤维含量推荐值
日粮peNDF与瘤胃pH值及乳脂率密切相关。经研究发现，若维持瘤胃pH值高于6.0或乳脂率高于3.4%，日粮peNDF需达到18%DM以上（Mertens，1997）。因此，日粮NDF应占奶牛体重 1.1%-1.2%，粗饲料NDF应占体重0.75%-1.1%。如果TMR粒度较小，较小值为0.85%。提供足量peNDF，可保障奶牛反刍时间550-600min/d，躺卧反刍比例达到60%-70%，每个食团咀嚼60次以上（Mertens, 1997; Hudjens, 2013）。
二、高青贮日粮设计与实践
2.1 玉米青贮使用现状
玉米青贮是兼具粗饲料与精饲料功能的原料，是泌乳牛较佳的饲料来源。优质的玉米青贮饲料对于牧场的节本增效至关重要（5kg玉米青贮（DM30%，淀粉30%）=0.73玉米+0.95进口苜蓿干草）。试验发现，如果玉米青贮淀粉含量提高10个百分点（18%提高至28%），每头成母牛可以减少玉米使用量1.7 kg/d，节省饲料成本2.6元/d。
与欧美等奶业发达的国家相比，我国玉米青贮质量还有提升的空间。国内大型牧场的玉米青贮DM和淀粉含量为25%-30%（动物营养国家重点实验室，中国农业大学，2018），每头奶牛的较大饲喂量为20-25kg/d。而美国玉米青贮DM为35%-40%，淀粉含量为30%-35% ，每头奶牛的较大饲喂量为25-30kg/d。
2.2 高玉米青贮日粮设计
试验数据说明，100%全玉米青贮的配方对奶牛产奶量没有显著影响。但是，由于其淀粉的瘤胃消化率高，会降低奶牛瘤胃的pH值。此外，TMR正常情况下也是偏酸性的。因此，若日粮粗饲料100%来自于高淀粉的玉米青贮，很容易导致奶牛瘤胃过酸。建议搭配使用：玉米青贮+黑麦草青贮、玉米青贮+苜蓿青贮或玉米青贮+小麦青贮。
2.3 高玉米青贮日粮实践
在康奈尔大学试验牧场，产量40kg/d奶牛的典型配方中粗饲料比例达到61.2%DM，其中玉米青贮和苜蓿青贮分别为46.8%DM和12.5%DM,而干草比例只有1.9%DM。
纽约州Aurora Ridge牧场日粮配方中粗饲料比例为60.3%DM，其全部来源于青贮类饲料，其中玉米青贮占30.6%DM，BMR玉米青贮占18.4%DM，苜蓿青贮占11.3%DM，可以满足奶牛47kg/d产量需求。
三、高青贮日粮评估
3.1 质地评估
① 看，色泽（不同栏是否一致，主要是水分影响），均匀度，没成团饲料或较多的精饲料粘附在粗料表面；
②抛，干草切割长度是否均匀（初高产2指宽，干奶围产3指宽）；
③攥，感知料的水分以及是否有发热现象，一般水分50%左右。
④闻，料的气味，是否有霉变等异常气味的存在；
⑤观，牛的采食表现：即牛只不挑食、不挖洞和大口采食；
⑥评，对比新料和剩料，可用滨州筛，对比上层比例变化。
3.2 消化评估
① 看粪便干稀
1）若普遍是1分：配方淀粉比例高；配方蛋白比例高；配方瘤胃降解蛋白比例高；配方矿物质过量；有效物理纤维不足。
2）普遍是4分：配方缺乏碳水化合物、蛋白或瘤胃降解蛋白；日粮纤维含量高或消化率低。
3）若既有1分也有4分：TMR搅拌不均、干草切割长、牛挑食。
② 看玉米粉粒（一般推荐淀粉<5%，较新研究推荐淀粉<1%)
玉米青贮籽粒破损不好或没有发酵好；玉米粉颗粒较大，筛网孔径及是否有破损；玉米压片糊化度不好，加工过程中的浸泡（8h）和/或蒸煮时间（2h）及压力（5个大气压）不足；玉米总的用量过高。以上原因导致降低瘤胃消化率，增加了淀粉在后肠道的消化。
③ 看长纤维
TMR搅拌过细，过瘤胃速度快，可调整搅拌时间、转速、刀片数量、上料顺序。使用的进口苜蓿、玉米青贮等粗饲料收割期晚，纤维消化率低。
④看粪分层
上层比例<20%，中层比例<20%，底层比例>50%。若上层中有较多整粒/不完整全棉籽，可能是因为TMR搅拌过细或棉籽中含有较多无棉绒棉籽。
四、牧场关键效益指标
4.1  奶牛生产寿命
对比主要奶业国家的奶牛平均生产寿命：其中，新西兰奶牛平均生产寿命较高为4.2年。其次为荷兰，奶牛平均生产寿命为3.7年。美国奶牛平均生产寿命为2.7年，意味着成母牛的淘汰率达到30%以上。而中国奶牛平均生产寿命为3.0年（马佳莹和曹志军，2016）。
虽然美国和中国奶牛平均生产寿命相近，但所代表的意义却不相同。2016年，我们实验室通过对31.4万头的离群成母牛进行数据调查发现，我国奶牛离群的两个高峰期是产后60天以内（27%）和泌乳天数400天以上（接近20%）。前者主要是由于产后代谢疾病，后者主要是因为繁殖问题。在所有的淘汰牛只中，因繁殖问题导致的淘汰比例较高为20.9%，紧随其后的是消化代谢类疾病为20.7%，乳房疾病（包括乳房炎、乳头损伤、乳区坏死等）为13.7%，肢蹄疾病为8.5％。这些因素导致了我国牧场被动淘汰率远远高于其他国家，从而限制了主动淘汰率。美国的主动淘汰比例可达32.0％，加拿大的主动淘汰比例为49.7％，因此其可以追求更高的生产效率和单胎次产奶量，选择淘汰低产量牛只，加快群体的遗传进程，从而保持较高的群体产奶量。
4.2  单头牛牛奶收益
公斤奶饲料成本是牧场常用的成本控制指标，但以该指标越低越好为目标可能会掩盖收益损失。因为，当奶牛的产量增加时，其DMI会随之增加，而此时公斤奶饲料成本有可能会出现增加的现象，但核算下来每头牛的牛奶收益也可能是增加的，因此应以单头牛的利润作为终极目标。
五、总结
1. 日粮NDF应占奶牛体重 1.1%-1.2%，粗饲料NDF应占体重0.75%-1.1%。如果TMR粒度较小，较小值为0.85%。
2. 全青贮日粮配方具有可行性，我国大型牧场的玉米青贮质量还有提升空间，且缺乏苜蓿青贮、小麦青贮、黑麦草青贮等其他青贮饲料来源。
3. 我国牧场疾病发病率高，导致了被动淘汰率高，限制了主动淘汰率，从而影响遗传育种改良进程。
4. 奶牛的终生产量和单头牛牛奶收入是牧场关键效益指标。