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赵遵阳现代牧业总裁助理兼营养中心主任本科、硕士毕业于中国农业大学,师从孟庆翔教授;博士毕业于美国弗吉尼亚理工大学奶牛科学系。加入现代牧业9年,先后任营养中心主管、生产场长等职务,现任总裁助理兼营养中心主任,主要负责全集团23万多头奶牛的营养
赵遵阳 现代牧业 总裁助理兼营养中心主任
本科、硕士毕业于中国农业大学,师从孟庆翔教授;博士毕业于美国弗吉尼亚理工大学奶牛科学系。加入现代牧业9年,先后任营养中心主管、生产场长等职务,现任总裁助理兼营养中心主任,主要负责全集团23万多头奶牛的营养管理。
截止2018年底现代牧业旗下拥有奶牛场26个,奶牛存栏23.2万头,其中成母牛13.4万头,年产牛奶128万吨,成母牛平均年单产10.1吨。
优质粗饲料是奶牛营养的基础,是实现高产的前提。产量水平越高,越需要更优质的粗饲料。优质粗饲料并不能保证高产,而低质粗饲料只能降低产量、增加成本。研究显示NDFD每提高1个百分点,采食量提高0.17公斤,产量提高0.25公斤。粗饲料质量好,可以少用精料,达到最好的产量水平。所以,我们要提高粗饲料质量,尤其是消化率。
如何评估粗饲料质量,依靠完整的检测报告?我们对粗饲料质量的理解不到位或有偏差会导致高估/低估了你的粗饲料质量,最终给配方带来不利影响。今天我们主要探讨如何更好把握粗饲料质量。
优质粗饲料的重要性
1、优质粗饲料是奶牛营养的基础,也是奶牛实现高产的前提;
2、产量水平越高,越需要更优质的粗饲料;
3、优质粗饲料并不能保证高产;
4、低质粗饲料只能降低产量、增加成本;
5、现实配方的必要性;
优质粗饲料是实现奶牛高产的前提
表1 优质粗饲料能提高产量
(Oba and Allen, 1999;荟萃分析)
通过荟萃分析发现,提高NDFD,干物质采食量、4%校正乳、乳指标、体况评分等指标都会有不同程度的改善。研究显示NDF消化率每提高1个百分点,采食量提高0.17公斤,产量提高0.25公斤。
优质粗饲料可以多用!上表展示了威斯康星州十几个牧场粗饲料使用情况。从表中可以看出,这些牧场奶牛产量都很高,35-45公斤(75-100磅)。粗饲料水平也非常高,粗饲料最低比例是57%。产奶量100磅时,粗饲料比例达到82%,这说明如果粗饲料质量足够好,我们可以多用粗饲料,而且不会影响产量。同时,配方的能量水平并没有因为粗饲料比例改变而发生大的变化。因此,优质粗饲料完全可以替代部分精料且不会影响产奶效果。
越高产越需要优质粗饲料
从上图可以看出,越高产的牧场越需要优质粗饲料,产量低的牧场并不需要太好的粗饲料。当产量在28公斤(60磅)以下时,并不需要太多讨论粗饲料质量。而单产28公斤以上的牧场,随着产量的提高,对粗饲料质量的要求也越来越高,也就是产量水平反应越来越大。当产量达到35公斤时,粗饲料质量水平要求更高,这些说明不同产量对粗饲料质量的需求不一样。
优质粗饲料并不能保证高产
上图是西班牙东北部47个牧场的数据,这些牧场奶牛的基因类似,TMR完全一样;产量平均29.5公斤,最高34公斤,最低21公斤,数据分析表明这13公斤的产量差距有56%是非日粮因素,比如头胎牛产犊月龄、剩料率、推料频次、饲养密度等。
低质粗饲料只能降低产量
上表有4种不同水平的苜蓿干草,NDF从40%-60%。为了保证产量水平,日粮精料比例从20%-71%不等。如果苜蓿干草NDF达到60%,我们要用71%的精料才能达到31.6公斤产量,而苜蓿干草NDF为40%时,我们只需要使用20%的精料就可以达到36.2公斤的产量。这说明粗饲料质量好时,我们可以少用精料,达到更高的产量水平。而低质粗饲料需要使用更多精料,且不能达到理想的产量水平。
现实配方的必要性
牧场现实配方确实需要优质粗饲料,因为营养师的目标是高产配方要最大化微生物蛋白的产量。首先,碳水化合物消化速度已经非常快(压片、玉米粉、青贮淀粉),近几年国内行业专家也已经做了大量的工作,比如采用压片玉米、玉米粉等,玉米粉粹粒度达到1-1.5mm,青贮玉米破粹也非常细,发酵时间很长,淀粉消化率非常高,未来发展空间不大。其次,蛋白类饲料市场价格波动大。去年底,豆粕价格大幅上涨,我们能做的工作也很有限。第三是优质干草价格高昂,减少干草用量需要看牧场产量水平。如果产量水平不高可以相应减少优质干草用量,但高产牧场为了控制成本减少干草用量可能会导致产量下降。我认为比较好的出路是提高粗饲料质量、尤其是消化率;过去行业内看静态指标,通过实验室检测都是静态指标,现在更多是动态指标。
粗饲料质量指标解读
粗饲料质量评估指标
1.感官指标:
(1)气味、铡切长度、籽粒破碎、霉变情况及青贮质量稳定性,如果青贮质量不稳定就要降低用量。
(2)手感柔软、颜色、茎叶完整性(叶片附着度高、叶片如果破粹损失率很大)、开花率。
2.营养指标
营养指标又分静态指标和动态指标,比如干物质、蛋白、淀粉、灰分、氨态氮、发酵酸、NDF、ADF、木质素、RFV、RFQ、TDN等指标。我今天主要讨论消化率指标,比如Starch7h、NDFD30h、uNDF240和TTNDFD(全消化道NDF消化率)。
玉米青贮质量指标
上图是现代牧业北方一个牧场1月份送检的青贮检测结果。总体来看,这个牧场的青贮质量还不错,产量也有很大突破。
表2 现代牧业青贮质量指标理想值
上图是2016年美国CVAS实验室5万多个青贮样品30hNDF消化率,平均57.6%,有些牧场远远高于这个指标,也有一些牧场低于平均值。现代牧业要求30hNDFD 55%以上,有些可以达到57%,这与青贮品种有关。
玉米青贮质量指标(uNDF240)
(1)uNDF240(NDF240小时不可消化率),这个指标意味着有多少NDF完全无法消化;
(2)它受品种、气候、收割时间的影响;
(3)理想值uNDF240<25-30% NDF;
(4)uNDF240值越高,青贮使用量越大,越影响产奶效果。去年现代牧业青贮用量增加了5-6公斤,一些牧场就出现了这个问题,影响产奶效果和成本,泌乳效率降低。
上图是2016年美国CVAS实验室5万多个青贮样品uNDF240,平均27.3%。现代牧业最好的青贮uNDF240才27.5%。所以,美国青贮玉米的品种比中国有很大优势,它的消化率远远高于国内青贮。我们可以看到,美国有些青贮样品的uNDF240远远低于27%,有些甚至在10%以下,这样的青贮肯定能提高产奶量。有些牧场的青贮不能被消化的NDF非常高,达到35%-40%,这样的青贮即使感官指标再好、NDF再低都没用,因为可消化的NDF太少,会影响奶牛产奶效果。
(5)品种对uNDF240的影响:普通 VS BMR
上表比较了BMR青贮、普通青贮和某牧场质量较差青贮uNDF240的差别,我们可以看到左边三种青贮的NDF差异不大,分别是34.8%、36.1%和38.8%,而uNDF240分别是7.6%、11%、15%,差异非常大。同时,NDF中的比例也差异特别大,分别是21.9%、30.5%和38.7%,甚至是2倍的差距,这样产奶效果也差异非常大,使用BMR青贮和质量较差的青贮,产量可能会有1.5公斤的差距。所以,多用青贮没问题,关键要看消化率的一些指标。
(6)uNDF240 vs木质素
uNDF240目前检测的比较少,有些配方软件进行了估算。比如CNCPS使用2.4*木质素/NDF表示,比如木质素4%、NDF40%,uNDF=2.4*木质素/NDF=0.24;NRC(2001)估算公式为(木质素/NDF)0.67 ,比如木质素4%、NDF40%,(4/40)0.67=0.21,两者差别不大。但NIR和湿法校正上,uNDF240准确率是木质素的2倍以上,因此现在更多人转向uNDF240概念。
上图左边是玉米青贮,右边是禾本科青贮,棕色柱子是木质素含量,绿色是uNDF240的含量。平均来说,玉米青贮uNDF240是木质素的2.4倍,禾本科青贮uNDF240是木质素的3倍。
上表是不同的品种饲料的uNDF240、ADL值及两者的比率。我们可以看到苜蓿uNDF240是ADL的2.7倍,而普通青贮是4.72倍。这说明在不同饲料品种、不同收获期间差距还是比较大的。
过去评价玉米青贮质量,通常关注NDF和木质素含量,现在我们更多关注青贮的消化率。这两种数据之间有哪些关联性?上图是2016年Amburgh教授的实验数据,我们发现NDF、木质素含量相同,但NDF消化率、消化速率差异较大。所以,我们不仅要关注静态指标,还要关注消化率等动态指标。
玉米青贮质量指标(淀粉)
上图是瘤胃7h淀粉降解率,红线和蓝线是不同区域的青贮消化率。如果消化率从70%提升到80%,产量肯定可以提高1kg以上。
上图是影响淀粉消化率的因素,比如在制作青贮时颗粒破粹的较细还是较粗,收获时间早晚导致水分不同,还有不同品种玉米的胚乳类型也不一样。其中,影响最大的因素是颗粒破碎程度。
青贮发酵时间越长,青贮淀粉消化率越高。如果发酵时间比较短,发酵产生的酸还未完全破坏包裹淀粉颗粒的那层蛋白,淀粉消化率比较差。现代牧业现在规定青贮必须发酵4个月以上才能开窖,因为发酵4-5个月后淀粉消化率会有明显提升。
进口苜蓿质量指标
由于中美贸易战的影响,进口苜蓿价格很贵,现代牧业从去年开始就降低了苜蓿的使用量,现在用量只有贸易战前的50%,但我们提高了苜蓿质量,目前对单产的影响不大。下面是前几年我看到的美国特优级苜蓿的一些指标。
NDF全消化道消化率(TTNDFD)
上图是威斯康星大学Combs教授的研究,我们可以看到NDFD30、uNDF240与NDF的体内消化率,相关性较差,分别是0.005和0.364。
TTNDFD考虑影响纤维消化率的四个因素:
(1)可消化NDF(pdNDF),即NDF-uNDF240(%DM);
(2)pdNDF的消化速率(kd);
(3)pdNDF的通过速率(kp);
(4)瘤胃和后肠道发酵比例:pdNDF*Kd/(kd+kp)。
从上图可以看到TTNDFD与NDF体内消化率,相关性较好。
表3 粗饲料和高产TMR的TTNDFD标准
上表是不同粗饲料和高产TMR的TTNDFD标准,我们看到苜蓿理想TTNDFD大于50%,玉米青贮和高产TMR大于48%。现代牧业通过牛粪便检测,估算我们的高产TMR的TTNDFD是43%-44%,下一步将通过改变配方结构和粗饲料质量使其达到48%-50%。因此,在营养上还可以做很多工作来提高产量。
TTNDFD对苜蓿草价值的影响
以前我们评估苜蓿价值一直使用RFV/RFQ,根据RFV/RFQ决定市场价格,但其是静态指标,有一定局限性。现在TTNDFD改变了我们对苜蓿草价值的认识。未来我们可以采购质量一般,但NDF消化率高的牧草,这样可以节省成本。
高产牛粗饲料应用实践
高产日粮多维度评估
1.产量、成本、牛奶指标、泌乳效率;
2.采食量、牛只体况、高峰产量、高峰持续力;
3.日粮质地(宾州筛);
4.淀粉消化率;
5.牛粪评分、牛粪筛;
6.牛奶尿素氮。
全/高玉米青贮配方是否可行?
全/高玉米青贮配方是可行的,有的牧场只用1kg苜蓿,配合28kg青贮,但这需要有足够好的青贮(感官、干物质、ADF、淀粉、消化率);足够多的青贮;足够性价比的青贮;考虑钾需要,因为苜蓿提供钾较多,而青贮提供钾较少,尤其是夏季热应激时注意钾的使用量。同时还要注意添加缓冲剂,比如碳酸氢钠、氧化镁;注意控制日粮质地;可能降低乳脂率;最后还决定于产量水平,因为青贮和其他干草NDF的消化率、速度不一样,如果产量太高不能使用全青贮配方。
粗饲料的NDF组分、消化速率不一样
上图是普通玉米青贮、BMR青贮、干草、苜蓿等粗饲料的NDF消化速率。其中蓝色部分是快速降解率,绿色是慢速降解率,红色是不可消化NDF。我们可以看到,普通玉米青贮不可消化NDF占20%,苜蓿不可消化NDF占40%,但苜蓿快速降解率达到13.44%,而玉米青贮只有7.29%。高产牧场如果提高玉米青贮用量,总的消化率虽然提高了,但快速可降解NDF减少了,进而限制微生物发酵速度。因此大牧场要合理搭配使用各种粗饲料,大量使用某种粗饲料是不可取的,因为他们的消化组分、消化速率不一样。
青贮数量/质量不允许,怎么办?
适当增加短纤维饲料的使用,比如甜菜粕、豆皮、棉籽、啤酒糟。四川某牧场:使用2公斤甜菜粕替代进口苜蓿(2013);东北某牧场:青贮发酵良好,但消化率差,用1.5公斤豆皮替代4-5kg青贮,产奶性能得到了很大改善(2017)。
表4 短纤维饲料消化率的比较
我们不仅要关注短纤维饲料,还要关注其消化率。豆皮NDF消化率达到60%,NDFD达到90%,可以提供54%的可消化NDF。
如果日粮可消化NDF缺乏,需要补充短纤维饲料,建议首选豆皮。现代牧业曾经用甜菜粕替换豆皮,结果影响了产量,因为豆皮可消化NDF远远高于甜菜粕,当时我们的配方正好可消化NDF不足,所以一定要根据配方情况决定使用哪种短纤维饲料。
如何从营养上达到更好的NDF消化率?
1.保证足够稳定、健康的瘤胃环境
众所周知,瘤胃需要一个健康稳定的pH环境,我们希望用更高的粗饲料,更高的瘤胃pH来达到更好的NDF消化率。
从上图可以看到,瘤胃越健康,NDF消化率也越高,消化速度也更快。
2.保证足够的瘤胃氨态氮
我们知道,纤维分解需要足够的氨作为氮源。如果配方氨不足,肯定会影响日粮的消化效率。上表两个配方分别使用了8%的RDP和11%的RDP,结果发现通过添加尿素提高瘤胃氨态氮,大幅提高了微生物蛋白、ADF、NDF消化率,甚至是淀粉和糖的消化率,这说明保证足够的瘤胃氨态氮是非常有必要的。
3.合理的瘤胃不饱和脂肪酸量(RUFAL)
有些地方要求牛奶脂蛋比达到1.1以上,这对粗饲料使用比例低的牧场非常困难。我发现Jenkins教授要求奶牛每天摄入的瘤胃不饱和脂肪酸含量不能超过585g。如果牧场发现NDF消化率低,或者出现瘤胃脂肪低的情况,就要检查日粮不饱和脂肪酸是不是太高了。
4.减少霉变/降低霉菌毒素含量
上图是Snatos做的一个实验,我们发现随着接种霉菌量的增加,NDF消化率大幅降低。所以,我们要减少饲料霉变,降低饲料霉菌毒素的含量。
总结
1、高度重视粗饲料质量、消化率对产量的作用;
2、粗饲料质量需要多维度、多参数合理评估和互鉴;
3、通过饲喂管理、优化配方,提升粗饲料消化率;
4、根据产量以及粗饲料质量、数量、性价比,合理确定粗饲料策略.
(本文根据专家在“第四届国际奶牛营养论坛银川峰会”讲课录音整理)
马熙