小麦秸秆粉替代紫花苜蓿对泌乳奶牛瘤胃消化、代谢及生产性能的影响

摘要：中国拥有丰富的秸秆资源。但秸秆粗纤维含量高，粗蛋白和脂肪含量低，适口性差，消化率低，体积大。本研究探讨了使用麦秸粉替代部分紫花苜蓿的可行性以及泌乳奶牛的合适替代比例。本试验以0%、20%、40%、60%麦草粉等热量等氮替代苜蓿干草为泌乳中期奶牛饲喂日粮，探讨泌乳期的瘤胃代谢和生产性能。奶牛。采用大型随机区组设计，选择 60 头奶牛，分为 4 组：阳性对照组 CG（0% 替代）、AL 组（20% 替代）、AM（40% 替代）和 AH（60% 替代） ）。预喂养期为 2 周，试用期为 8 周。产奶量、奶蛋白产率、奶蛋白百分比、乳糖产率、乳糖率、乳脂率和乳脂率均不受日粮影响，组间差异不显着（P > 0.05）。结果表明，用麦秸粉代替20%的紫花苜蓿最有利于生产。仅考虑饲料成本时，在经济效益计算过程中不考虑其他成本（如人工、机械等），并假设其他 结果表明，用麦秸粉代替20%的紫花苜蓿最有利于生产。仅考虑饲料成本时，在经济效益计算过程中不考虑其他成本（如人工、机械等），并假设其他 结果表明，用麦秸粉代替20%的紫花苜蓿最有利于生产。仅考虑饲料成本时，在经济效益计算过程中不考虑其他成本（如人工、机械等），并假设其他 各组间成本相同，AL组获得的经济效益最大。试验结果为秸秆饲料的进一步开发提供了依据。

关键词

.小麦 秸秆 粉,苜蓿,生产 性能,消化 代谢,奶牛

一、简介

中国拥有丰富的秸秆资源。但秸秆粗纤维含量高，粗蛋白和脂肪含量低，适口性差，消化率低，体积大[ 1 ]。草料和精料的质量对奶牛的生产性能有很大影响。苜蓿干草被认为是一种优质的牧草，具有较低的纤维含量和较高的蛋白质含量。与紫花苜蓿相比，作为草料的小麦秸秆由于较高的酸性洗涤纤维 (NDF) 而导致较低的干物质摄入量 (DMI) (Shaver et al. 1988) [ 1 ]。Waldo 和 Jorgensen (1981) 还报告说，在消化率相同的情况下，豆类的摄入量比干草高 28% [ 2]。反刍动物日粮的纤维类型在维持最佳 VFA 水平方面起着重要作用，这会影响瘤胃发酵和动物行为（Murphy 等人 2000；Robinson 1997；Sudweeks 1997）[ 3 ][ 4 ][ 5 ]。据报道，使用粉碎的小麦秸秆代替一半的低纤维和高瘤胃可降解淀粉的苜蓿可增加采食量和标准产奶量（Kalscheur 等人，2006 年）[ 6 ]。一般而言，我们认为，当日粮中小麦秸秆含量较高时，奶牛的采食量会减少，无法满足营养需求，从而导致产奶量下降 [ 7 ] [ 8]。如果对秸秆进行适当的加工和改良，提高秸秆的利用率，可以在不影响产奶量和降低饲料成本的情况下，替代全混合日粮（TMR）中的苜蓿等一些优质牧草。本研究探讨了使用麦秸粉替代部分紫花苜蓿的可行性以及泌乳奶牛的合适替代比例。一方面，本研究可以充分利用我国现有的秸秆饲料资源。另一方面，有望降低饲养成本。

2。材料和方法

2.1。动物

60 头泌乳中期（121 ± 36 泌乳天数）的中国荷斯坦健康奶牛根据体重（631 ± 51 kg）和相似胎次分为 4 组。每天8:30、17:30、01:00喂奶，料渣控制在10%以内。剩料在喂食前清洗并称重，挤奶后喂食。全天提供免费饮用水。

2.2. 试验设计

该试验采用随机区组设计。将60头泌乳奶牛分为四组，分别接受不同麦秸梯度（0%、20%、40%和60%）的日粮。四组日粮的粗蛋白（CP）和能量水平相同。预喂期为2周，试用期为8周。

2.3. 口粮

设计了四种口粮，其中苜蓿被小麦秸秆替代，分别为 0%、20%、40% 和 60%（干物质）。口粮是根据 NRC 标准（美国 2001 年）制定的。日粮的成分和营养成分见表1。日粮的精粗比为 48:52（干物质基础）。每种日粮的浓缩物成分相似。

饮食成分（干物质的百分比）

物品

CG

铝

是

啊

苜蓿干草

18.36

14.63

11.01

7.38

小麦秸秆粉

0.00

3.66

7.34

11.06

酒糟

3.55

3.53

3.54

3.56

玉米青贮饲料

25.33

25.22

25.31

25.46

红菜头

4.31

4.29

4.66

4.69

玉米片

20.81

19.62

17.72

15.85

麦麸

4.30

4.29

4.30

4.37

豆粕

12.44

13.89

15.31

16.75

棉籽

3.39

3.37

3.29

3.31

1 个预混料

2.15

2.14

2.14

2.16

磷酸氢钙

1.88

1.87

1.88

1.89

盐

0.54

0.53

0.54

0.54

小苏打

1.07

1.07

1.07

1.08

氧化镁

0.43

0.43

0.43

0.43

氯化钾

0.27

0.27

0.27

0.27

胖的

0.81

0.80

0.80

0.81

酵母培养

0.39

0.38

0.39

0.39

化学成分（% DM）

CP

16.68

16.68

16.67

16.68

NDF

31.50

32.64

34.03

35.42

ADF

19.85

20.49

21.29

22.11

NDF

24.13

25.18

26.58

27.89

2NFC

36.04

35.06

33.78

32.45

胖的

3.24

3.17

3.07

2.30

钙

1.35

1.35

1.35

1.35

磷

0.53

0.53

0.53

0.53

NEL (Mcal/kg)

1.59

1.59

1.57

1.56

表 1。实验饮食的成分和化学成分。

注：1预混料含 VA，260 KIU/​​kg；VD3，50 千克/千克；VE，300 毫克/公斤；磷，84 毫克/公斤；锰，276 毫克/公斤；锌，1032 毫克/公斤；盐，80 毫克/公斤；钙，200 毫克/公斤；铜，380 毫克/公斤；铁，180 毫克/公斤。2 NFC = 100 - (%NDF + %CP + %EE + %Ash)。

每组奶牛分别被随机分配到 4 种日粮中的一种：

1）对照组（CG，替代0%）

2）AL组（替换20%）

3）AM组（替换40%）

4）AH组（替换60%）

每组的口粮含有相同水平的能量和氮。粗蛋白含量为16.7%，日粮净能NEL为1.6Mcal/kg。定期给奶牛喂食一些盐以满足对矿物质的需求。

2.4. 样本采集和分析

2.4.1。口粮样品制备和分析

从试验期开始，每周前三天连续测量并记录每头奶牛的供给量和剩余饲料量。每周收集饲料和残留样品。所有样品均在 65˚C 下干燥以确定初始水分，并使用粉碎机粉碎至 1 mm。饲料和残留样品主要用于测定干物质（DM）、CP、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、总能量（GE）、灰分（Ash）、酸不溶性灰分（AIA） 、钙 (Ca) 和磷 (P)。

2.4.2. 牛奶样品采集

使用自动产奶量记录系统记录每日产奶量。在试验期的第 5 周和第 7 周的最后三天收集牛奶样品。采集的牛奶样品与早上、中午和晚上的样品以 4:3:3 的比例混合。将牛奶样品与作为防腐剂的重铬酸钾混合，然后置于-4℃，立即送济南乳业DHI测量中心测定乳脂肪、乳蛋白、乳糖、总固体（TS）和乳尿素氮（蒙）。

2.4.3。尿液和粪便样本采集

在试验期的第 5 周和第 7 周，通过点采样收集粪便（Leonardi，2003）[ 9 ]（第一天：6:00、12:00、18:00；第二天：1:00、7 ：00、14:00；第三天：10:00、21:00）。采用外阴按摩刺激法采集尿样，在排尿中途采集20ml尿样。尿样与 0.072 NH 2 SO 4快速混合以1:4的比例进行固氮。将八个初始样品混合制成一个测试样品，将其储存在 -20˚C 以测定尿氮和肌酐。粪便样本直接取自直肠粪便。八份初始粪便样品按比例混合，在 65°C 下干燥并粉碎至 1 mm，然后测量 DM、CP、NDF、ADF、Ashand AIA。

2.4.4。瘤胃液收集

在试验期第8周的最后一天，早上喂食前，每组随机抽取5头奶牛采集瘤胃液。胃管瘤胃液取样器用于从瘤胃的多个部位（背前、背后、腹前、腹后和中央）收集瘤胃液。样品通过 4 层纱布过滤。测量瘤胃pH。将 5 ml 瘤胃液样品与 1 ml 25% (wt/vol) HPO 3混合并储存在 -20˚C 以测定 VFA。

2.4.5。采血

在试验期的第 5 周和第 7 周，上午和下午挤奶后，从尾静脉采集血样，在 37℃水浴中孵育 1 小时。将样品以 3500 rpm 的转速离心 15 分钟以分离血清。测量了以下激素：胰岛素 (INS)、胰高血糖素 (GLN)，测量了以下常规血液指标：游离脂肪酸 (FFA)、尿素氮 (BUN)、血糖 (GLU)、β-羟基丁酸 (BHBA) 和甘油三酯（TG）。

2.5. 测定方法

2.5.1。确定常规膳食指数的方法

日粮、残渣和粪便样品中的DM按照GB 6435-86的方法测定。

试验日粮、残渣和粪便样品中的 OM 含量由 DM 含量中的灰分含量计算得出。

采用GB/T 6432-94的方法测定供试日粮、残渣和粪便样品中的CP。

采用GB/T 20806-2006的方法测定试验日粮、残渣和粪便样品中的NDF。

采用NY/T 1459-2007的方法测定试验日粮、残渣和粪便样品中的ADF。

采用GB/T 6438-86的方法测定日粮、残渣和粪便样品中的粗灰分。

使用 PAR 6200 氧弹热量计测定饲料成分的总能量。

饲料原料钙的测定采用GB/T 6436-2002的方法。

饲料原料磷的测定采用GB/T 6437-2002的方法。牛奶成分的测定。

使用近红外牛奶成分分析仪（Foss-4000；Foss Electric；Hillerød；Denmark）测量牛奶成分。

2.5.2. 血清生化指标的测定

使用全自动生化分析仪（日立，7020 型）测定血清生化指标。纯尿素氮（PUN）试剂盒由南京建成生物科技有限公司生产（硝酸还原酶法，货号A012）。

葡萄糖（GLU）试剂盒由四川迈克生物科技有限公司生产。

皮质醇检测试剂盒为南京建成生物科技有限公司产品。

甘油三酯（TG）试剂盒为南京建成生物科技有限公司产品（GPO-PAP酶法，货号A110-2）。

β-羟基丁酸（BHBA）试剂盒为南京建成生物科技有限公司产品。

2.5.3. 血清激素检测

INS、GLN、IGF-1、GH、PRL、皮质醇水平采用南京奥庆公司免疫法测定。试剂盒购自天津九鼎、天津协和医药科技有限公司。

2.5.4。瘤胃 VFA 检测

使用 JENCO 6178 台式 pH/电化学计（美国）测量瘤胃 pH 值。VFA 的测量采用 Yang 和 Varga (1989) 描述的方法。

2.5.5。检测尿液样本中的肌酐和尿素

使用去蛋白苦味酸比色试剂盒（南京建诚生物科技有限公司）测定肌酐。尿素氮测定采用二乙酰肼试剂盒（南京建成生物科技有限公司）。

2.6. 数据分析

对重复数据采用协方差分析。试用期第一天的测试数据用作协变量。首先使用 Excel 处理数据，然后使用 SAS 8.2 软件的 GLM 过程进一步分析。使用 Duncan 的多重比较来检验各组平均值之间差异的显着性。P < 0.05 被认为是显着的。0.05 < P < 0.1 被认为是具有统计学意义的趋势。P > 0.1 被认为不显着。

3. 结果

3.1。小麦秸秆替代苜蓿对养分摄入及表观消化率的影响

如表 2所示，DM、CP NDF 和 OM 的摄入量受饮食影响显着（P < 0.05）。AH组的CP摄入量最高。小麦秸秆替代比例的增加导致除 AM 组外，AL 组和 AH 组的 NDF 摄入量显着高于对照组。AH组NDF摄入量最大。试验组的ADF摄入量显着高于对照组。

在本实验中，苜蓿干草从 0% 开始用麦秸粉代替

物品

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

营养摄入量（公斤/天）

DM

20.84b

21.57一个

20.81b

21.76一个

0.14

0.02

OM

20.05ab

20.88一个

19.76摄氏度

公元前20.04

0.14

0.01

CP

3.33b

3.60一个

3.37b

3.63一个

0.03

<0.01

NDF

7.62b

8.27一

7.86b

8.40一个

0.08

<0.01

ADF

3.36摄氏度

3.71b

3.77b

4.04一

0.04

<0.01

表观消化率 (%)

DM

59.49ab

63.15a

59.45一个

55.04乙

1.27

0.19

OM

61.35ab

64.95一个

62.18a

57.83b

0.76

0.01

CP

67.12a

66.31a

63.22a

58.85b

0.83

<0.01

NDF

49.76

50.67

48.03

45.49

0.83

0.13

ADF

38.72

39.64

40.02

37.10

1.17

0.90

表 2。小麦秸秆对奶牛养分摄入和表观消化率的影响。

注：同一行内不带肩注或用普通字母标注的数值不显着（P > 0.05），不带共用字母的差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。

到 60%。日粮中有机质和粗蛋白的表观消化率存在显着差异（P < 0.05）。AL 组表现出最高的 DM 消化率。最大替代组（AH）的CP表观消化率显着降低（P < 0.05）。DM、NDF和ADF的表观消化率各组间差异无统计学意义（P > 0.05）。

3.2. 小麦秸秆替代紫花苜蓿对氮代谢的影响

如表 3所示，日粮处理对氮摄入量的影响极为显着（P < 0.05）。CG组和AL组的氮摄入量显着高于AM组和AH组（P < 0.05）。各组间乳氮、粪氮、尿氮及其与氮摄入量的比值差异无统计学意义（P > 0.05）。虽然各组间氮平衡差异不显着（P > 0.05），但以AL组氮平衡值最高。

3.3. 小麦秸秆代苜蓿对瘤胃发酵指标的影响

如表4所示，乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和瘤胃pH值各组间差异均无统计学意义（P>0.05）。AL组总VFA含量最高。更大的替代比例伴随着乙烯丙烯比例的逐渐增加，尽管差异

物品

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

摄入量-N (kg/d)

0.58b

0.58b

0.53一个

0.53一个

0.01

<0.01

牛奶-N (kg/d)

0.17抗体

0.17一个

0.17一个

0.15b

0.01

0.12

粪便氮 (kg/d)

0.22

0.20

0.21

0.21

0.01

0.80

尿氮 (kg/d)

0.18

0.19

0.17

0.16

<0.01

0.17

尿液 N + 粪便 N (kg/d)

0.39

0.39

0.39

0.38

0.01

0.85

氮平衡

0.60

0.65

0.60

0.60

0.01

0.23

摄入量 N 的比例

牛奶-N

0.29

0.30

0.32

0.29

0.01

0.12

尿氮

0.31

0.34

0.32

0.31

0.02

0.59

粪便 N

0.37

0.35

0.39

0.40

0.02

0.27

尿液 N + 粪便 N

0.68

0.68

0.72

0.71

0.01

0.64

表 3。小麦秸秆对奶牛氮代谢的影响。

注：同行无肩注或有共同字母标注的数值不显着（P > 0.05），无共同字母的数值差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

瘤胃pH

6.78

6.94

6.74

6.82

0.07

0.79

VFA (毫摩尔/升)

总 VFA

85.14

87.59

86.34

85.46

4.34

1.00

醋酸

49.81

49.82

51.12

51.28

3.35

0.10

丙酸

19.61

18.90

18.41

18.38

0.60

0.92

丙酸比例

2.99

3.15

3.27

3.27

0.06

0.22

丁酸盐

8.23

8.17

8.17

8.25

0.28

1.00

异丁酸

0.55

0.59

0.56

0.58

0.03

0.96

戊酸

0.92

1.05

1.09

1.07

0.07

0.88

异戊酸

1.17

1.35

1.33

1.31

0.08

0.90

表 4。小麦秸秆对瘤胃发酵指标的影响。

注：同行无肩注或有共同字母标注的数值不显着（P > 0.05），无共同字母的数值差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。

组间差异不显着（P > 0.05）。

3.4. 小麦秸秆替代紫花苜蓿对泌乳性能的影响

如表 5所示，日粮对产奶量、奶蛋白产率、奶蛋白百分比、乳糖产率、乳糖率、乳脂率和乳脂率没有影响，组间差异不显着

物品

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

产奶量（公斤/天）

28.13

29.33

27.56

26.07

0.56

0.28

蛋白质产量（kg/d）

1.07

1.11

1.10

0.97

0.02

0.12

牛奶蛋白 (%)

3.80

3.86

3.99

3.86

0.05

0.49

乳糖产量（公斤/天）

1.45

1.52

1.42

1.32

0.03

0.21

乳糖 (%)

5.15

5.05

5.17

4.99

0.05

0.56

脂肪产量（kg/d）

0.85

0.84

0.88

0.74

0.03

0.33

胖的 （％）

3.09

3.13

3.23

3.09

0.12

0.98

MUN (毫克/分升)

24.45一个

23.26ab

23.40ab

20.93b

0.46

0.04

4% FCM（公斤/天）

24.04

24.32

24.21

21.49

0.49

0.16

TS (%)

12.74

12.76

13.06

12.81

0.15

0.75

ECM（公斤/天）

26.46

26.97

26.87

23.62

0.51

0.08

牛奶 NEL(kg/d)

19.66

20.04

19.98

17,.55

0.38

0.97

饲料效率

1.29

1.41

1.28

1.25

0.03

0.16

表 5。小麦秸秆替代苜蓿对奶牛生产性能的影响。

注：同行无肩注或有共同字母标注的数值不显着（P > 0.05），无共同字母的数值差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。4% FCM = [15 × 脂肪 (%) + 0.4] × 温和产量 (kg/d)；饲料效率=产奶量/DMI；NEL (Mcal/d) = 产奶量 × (0.0929 × 乳脂 (%) + 0.0563 × 乳蛋白 (%) + 0.0395 × 乳乳糖 (%) (NRC,2001))；ECM (kg/d) = 产奶量 × [(38.3 × 乳脂 (%) × 10 + 24.2 × 乳蛋白 (%) × 10 + 16.54 × 乳乳糖 (%) × 10+ 20.7) ÷ 3140]。

(P > 0.05)。AL组的乳蛋白率和乳糖率最高，AM组的乳蛋白率和乳糖率最高。AM组的产奶量和乳脂率最高。

MH组MUN含量显着低于其他三组（P < 0.05）。日粮对全固体、4% 脂肪校正奶、能量校正奶、泌乳净能和饲料效率没有显着影响（P > 0.05）。AM组中能量校正的牛奶在数值上是最高的。在饲养效率方面，虽然各组之间没有显着差异，但AL组数值最高，AH组数值最小。

3.5. 小麦秸秆替代紫花苜蓿对血清激素的影响

如表6所示，血清胰岛素、胰高血糖素、生长激素和皮质醇水平的组间差异不显着（P>0.05）。血清胰岛素样生长因子和催乳素水平的组间差异极显着（P < 0.01）。CG组胰岛素样生长因子和催乳素浓度数值最大，AH组数值最小。

物品

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

胰岛素 (uIU/ml)

11.56

10.75

10.00

11.53

0.24

0.06

胰高血糖素 (pg/ml)

82.79

83.35

85.10

82.86

1.08

0.87

IGF-I (ng/ml)

122.25一个

113.91b

101.25c

112.83b

1.59

<0.01

PRL（纳克/毫升）

763.61一

740.34抗体

公元前715.28

692.06c

6.48

<0.01

生长激素 (ng/ml)

18.49

16.39

15.78

15.82

0.31

0.06

皮质醇 (ug/L)

85.61

83.23

81.85

82.04

0.80

0.33

表 6。小麦秸秆替代苜蓿对奶牛血液激素的影响。

注：同行无肩注或有共同字母标注的数值不显着（P > 0.05），无共同字母的数值差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。

3.6. 小麦秸秆替代紫花苜蓿对血清生化指标的影响

如表7所示，血清β-羟基丁酸、甘油三酯、尿素氮组间差异无统计学意义（P > 0.05），而饮食对血糖和挥发性脂肪酸的影响显着（P < 0.01）。AH组血糖浓度明显高于CG组（P<0.05）。CG组血清游离脂肪酸（FFA）浓度显着高于其他三组（P < 0.05），麦秸替代比例增加的同时血清FFA显着降低（P < 0.05）。

3.7. 小麦秸秆替代紫花苜蓿对生产效率的影响

表 8显示了日粮中小麦秸秆替代部分进口苜蓿干草对经济效益的影响。根据原料与价格的比值、采食量、产奶量和奶价计算发现，在日粮中用小麦秸秆替代进口苜蓿干草后，每公斤饲料成本呈明显下降趋势，从1.16元/公斤到1.13元/公斤、1.10元/公斤和1.06元/公斤，在经济效益计算过程中不考虑饲料以外的其他成本（如人工、机械等），假设其他成本在所有组中都是相同的。与对照组相比，20%替代组每天增加3.35元，40%替代组每天增加0.03元，60%替代组每天减少7.56元。

4。讨论

4.1。营养摄入和表观消化率

饲料中的碳水化合物通常分为中性洗涤纤维 (NDF) 和非纤维碳水化合物 (NFC)，这取决于它们的主要存在部位 [ 10 ]。NDF 主要存在于细胞壁中，而 NFC

物品

CG

铝

是

啊

扫描电镜

P值

TG（毫摩尔/升）

0.79

0.79

0.80

0.88

0.20

0.31

BUN (毫摩尔/升)

3.46

3.13

3.76

3.44

0.10

0.20

葡萄糖（毫摩尔/升）

8.53b

9.77ab

10.22一个

11.33一个

3.79

<0.01

FFA (umol/L)

373.55摄氏度

321.03一

286.85b

277.01一

6.87

<0.01

BHBA (umol/L)

0.87

0.83

0.86

0.84

0.01

0.70

表 7。小麦秸秆替代苜蓿对奶牛血清生化指标的影响[J].

注：同行无肩注或有共同字母标注的数值不显着（P > 0.05），无共同字母的数值差异显着（P < 0.05）。CG、AL、AM、AH分别为小麦秸秆替代苜蓿的组别，0%、20%、40%、60%。

物品

平均产奶量（公斤）

效力（元）

实际采食量（公斤）

饲料价格（元）

日饲料成本（元）

生产效益（元）

额外收入（元）

CG

28.13

112.52

42.98

1.16

49.86

62.66

铝

29.33

117.32

45.40

1.13

51.30

66.02

3.35

是

27.56

110.24

43.22

1.10

47.54

62.70

0.03

啊

26.07

104.28

45.96

1.07

49.18

55.10

−7.56

表 8。小麦秸秆替代苜蓿对生产效益的影响

注：牛奶价格按4元/公斤计算。额外的好处是测试组和对照组的好处之间的差异。饲料成本：玉米青贮360元/吨，苜蓿2400元/吨，麦草600元/吨，酒糟630元/吨，甜菜根1850元/吨，玉米片2100元/吨，麦麸1600元/吨，豆粕3100元/吨，棉籽1800元/吨，其他2750元/吨。公斤牛奶饲料成本=饮食成本/牛奶产量；总产量=产奶量×奶价；收益（不包括饲料成本以外的其他成本，假设其他成本在各组之间是一致的）=总产值-饮食成本。CG、AL、AM 和 AH 是小麦秸秆替代苜蓿的组别，分别为 0%、20%、40% 和 60%。

主要存在于细胞内容物中。对于泌乳奶牛，粗饲料占日粮的一半或更多，并深刻影响能量和碳水化合物的摄入[ 11 ]。从草料中获取最大的可消化碳水化合物是最重要的管理目标，维持和泌乳的能量需求往往超过生产牛消耗的能量 [ 12 ]。饲草NDF是影响采食量的主要因素，同时也影响高产奶牛瘤胃充盈。Waldo (1986) 提出日粮 NDF 含量是预测奶牛 DMI 的单一化学因素 [ 13 ]。当饲喂 NDF 消化率更高的玉米青贮饲料时，泌乳奶牛消耗更多 DM 并产生更多牛奶（Qiu et al. 2003）[ 14]。在奶牛日粮中用玉米秸秆代替苜蓿干草时，发现随着日粮粒度的减小，纤维的消化率降低，但 DMI 增加 [ 15]。在我们的试验中，小麦秸秆粉化，DMI随着替代水平的增加而增加。然而，观察到的 DMI 并没有随着替代比例的增加而增加。DMI与替代比例没有线性关系。研究表明，当反刍动物食用膳食纤维含量较低的草料时，采食量会增加。该实验中观察到的结果与这些先前的报道不一致。可能的原因是奶牛喂食了不同的饮食。饲喂玉米秸秆的奶牛在 OM、CP、NDF、ADF 和氮的利用方面显着低于饲喂苜蓿和玉米青贮饲料的奶牛（周小桥 2015）[ 16]。玉米秸秆组的 CP 表观消化率显着高于混合粗饲料组（许晓燕，2012）[ 17 ]。与玉米秸秆相比，苜蓿和玉米青贮饲料在 DM、CP、NDF 和 ADF 中的瘤胃降解率显着提高（王丹丹，2013）[ 18 ]。实验研究表明，苜蓿干草中营养物质的消化率较高（张涛，2003）[ 19 ]。根据已发表的报道，粗饲料的比例和组合对奶牛营养物质的表观消化率有不同的影响。对照组和试验组的 OM 消化率和 CP 消化率存在显着差异 [ 20]。郝英飞（2007）使用不同比例的苜蓿和玉米秸秆，发现干物质的表观消化率并没有随着玉米秸秆比例的增加而降低。当苜蓿与玉米秸秆的比例为25%时，干物质的表观消化率下降[ 20 ]。侯玉杰（2014）使用苜蓿、燕麦草、羊草和稻草四种粗饲料制备等热量等氮口粮，NDF、FNDF和NFC相同。他发现不同粗饲料来源对 DM 和 OM 的表观消化率没有影响 [ 21 ]。王志军（2015）发现饲草的 OM 和 DM 消化率最高 [ 22 ]]。2009年，朱庆用羊草和常规玉米秸秆喂养奶牛，发现羊草组的产奶量高于苜蓿组[ 23 ]。

侯玉杰（2014）在日粮中使用了四种粗饲料，发现各组之间的表观 OM 消化率没有差异，但苜蓿组和稻草组之间的 NDF 和 ADF 消化率存在显着差异[ 21 ]。在本实验中，小麦秸秆替代比例的增加对 ADF 的表观消化率没有显着影响。试验组（AL、AM、AH 组）的表观 ADF 消化率在数值上高于对照组（CG 组）。此外，造成这种现象的原因是苜蓿干草和小麦秸秆的共同作用[ 24]。其机理可能是：苜蓿本身含有较多的瘤胃可代谢蛋白，为瘤胃微生物提供了充足的氮源。小麦秸秆本身含有较高的纤维含量 [ 25 ]。瘤胃微生物具有强大的发酵功能，可以充分利用这种营养来源[ 26 ]。因此，麦秸为瘤胃微生物提供了大量的碳源。

4.2. 氮利用和氮代谢

日粮氮摄入量是决定奶牛奶氮效率的主要因素（Huhtanen 等人，2008 年）[ 27 ]。氮代谢与瘤胃中挥发性脂肪酸的含量和类型密切相关[ 28 ]。瘤胃中的氨氮浓度通常用作参考标准。在本实验中，CG、AL 和 AM 之间的乳蛋白产量没有显着差异。反刍动物对氮的利用与日粮氮的瘤胃降解率和微生物能量的可用性有关。

研究发现，当氮的瘤胃降解率与微生物提供的可用能量同步时，氮的利用得到促进。4组蛋白质水平相同，但氮摄入量不同。这主要是因为四组之间的干物质摄入量不同，日粮中粗蛋白的表观消化率也不同。因此，各组之间的氮摄入量存在差异。CG 组和 AL 组的氮摄入量值相似，显着高于 AM 组和 AH 组。29 ]。高产奶牛饲喂大量优质蛋白时，微生物蛋白降解产物不直接参与微生物蛋白合成（MPS），常产生瘤胃NH 3，最终以尿N的形式排出体外。 [ 30 ]。瘤胃中过量的氨通过瘤胃壁被吸收到血液中，一部分以尿素的形式通过唾液吞回瘤胃，另一部分进入肝脏以尿素的形式排出体外（肯尼迪1980) [ 31]。虽然四组日粮中NDF和NFC的水平不同，但尿氮排泄无显着差异。日粮中添加小麦秸秆对尿氮的排泄没有显着影响。关于氮平衡，CG组与AM和AH组相比数值相似，而AL组数值最高。可能的原因是发生了综合影响。瘤胃环境是影响氮代谢的重要因素，但现在乳制品行业正在寻求最大的生产效益[ 32 ]。奶牛饲喂大量可发酵有机物，导致瘤胃内有机物（NFC）快速发酵，使奶牛容易出现亚急性瘤胃酸中毒。

4.3. 瘤胃发酵

当高产奶牛饲喂含有超过 45% 高浓缩物（基于 DM）的日粮时，发酵阶段瘤胃 pH 值通常会从早上饲喂前通常的平均 pH 值 6.0 或 6.1 降至 5.3 或 5.0 [ 33 ]。事实上，在饲喂期间，瘤胃 pH 值可能会在相当长的一段时间内低于这些平均水平。由于瘤胃 pH 波动的幅度尚未完全表征，因此 pH 测量可能会产生误导。Grovum (1973) 发现 NSC 比 NDF 降解得更快。NSC的快速降解可能导致VFA的积累，从而降低瘤胃pH并增加渗透压。NDF难以消化，产生少量酸。因此，日粮 NDF 浓度与瘤胃 pH 呈负相关（NRC 2001）[34 ] [ 35 ]。本研究中，除 AM 组瘤胃 pH 值低于 CG 组外，AL 组和 AH 组瘤胃 pH 值均高于 CG 组，说明用小麦秸秆替代苜蓿可以减轻瘤胃发酵到一定程度。范围 [ 36 ]。

饮食是影响瘤胃稳定性的重要因素，瘤胃pH是瘤胃稳定性的间接指标。在本实验中，使用小麦秸秆梯度替代苜蓿对奶牛瘤胃pH值没有显着影响。pH值均在正常范围内（5.5-6.8）。这表明瘤胃环境相对稳定。试验日粮没有引起瘤胃发酵功能的显着变化。Beauchemin 等人。(1995) 和 Agbagladohnani 等人。(2001) 报道在日粮中添加玉米纤维不会影响瘤胃 pH 值或增加 pH 值。他们解释说，这可能是因为玉米纤维饲料 WCGF 的碳水化合物部分主要由可发酵纤维组成，而不是非结构性碳水化合物 [ 37 ] [ 38 ]。

4.4. 哺乳期

奶牛产奶量特别容易波动和不稳定。周娟（2007）认为，在影响产奶量的众多因素中，粗饲料是最关键的因素[ 39 ]。当然，动物可以以能量为食，只有满足了需求，才有“余力”贡献力量。粗饲料的成分、粗饲料的纤维类型、粗饲料与精饲料的比例等都会影响瘤胃代谢，进而影响产奶量和奶成分 [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]。适当处理秸秆，确保奶牛采食量能够满足泌乳性能需求（张倩，2010）[ 43]。饲喂混合苜蓿和玉米青贮饲料的奶牛，与饲喂与单一粗饲料来源相同干物质含量的玉米秸秆的奶牛相比，由于混合粗饲料来源的 CP 水平较高，DMI 增加，产奶量和乳蛋白率显着提高（周小桥 2015) [ 16 ].

本实验采用小麦秸秆通过紫花苜蓿+麦秸+浓缩的方式补充粗纤维，减缓了瘤胃发酵速度，改善了奶牛的状况。DMI 在乳制品生产中发挥着重要作用。它决定了奶牛用来维持和生产的营养物质的数量。当日粮中的 NDF 仅来自粗饲料时，DMI 与 TMR 日粮中的 NDF 浓度有关 (Mertens 2009) [ 44 ]。侯玉杰（2014）用四种不同的粗饲料来源喂养奶牛，发现奶牛的 DMI 接近，产奶量相似。本次试验也得出了同样的结论[ 21]。各组之间的 DMI 相似，产奶量相似。在这个实验中，CG组的DMI最高。其表观 CP 消化率在数值上也是最高的。这意味着它的氮摄入量很高。我们的实验数据也证实了这一点。从这一点来看，食物的摄入量，蛋白质含量影响着牛奶中蛋白质的含量，其实归根结底就是真氮摄入量的高低。一旦掌握了这一规律，就可以设计出更有利于奶牛采食的日粮，解决劣质粗饲料的适口性，为开发新型牧草资源提供理论依据[ 45 ]。

Gencoglu 等人。分别饲喂小麦秸秆和切碎的高粱，发现 4% 标准牛奶和能量校正牛奶的产量相似（Gencoglu 等人，2008 年）[ 46 ]。本次测试中的4%标准奶和能量校正奶均不受饮食影响，与研究结果一致。当然，也有不同的报道。王金河等。(2010) 报道干草组的产奶量显着高于玉米秆组 [ 47 ]。朱文（2013）报道，喂食蟑螂的奶牛的产奶量高于喂玉米秸秆的奶牛[ 48]。当转换成 4% 的脂肪校正牛奶时，喂食蟑螂的量要高于喂玉米秆的量。可能的原因是该测试被设计为等效于相同的氮气水平。此外，奶牛4%的产奶量和乳蛋白产量可能与日粮肠道吸收蛋白和小肠可吸收微生物蛋白有关（Huhtanen et al. 2008）[ 27 ]。

2017年，王提出代谢蛋白对产奶量具有调节作用的概念。可代谢蛋白质是乳蛋白合成的前体（NRC 2001）。也就是说，乳蛋白合成的前体物质是可代谢的蛋白质。因此，我们可以有这样一个推论：饲料中提供给牛的前体越多，获取过程越简单，用于乳蛋白合成的前体供应越多，理论上可以产生更多的乳蛋白[ 49]。也为解释饲喂劣质粗饲​​料引起的乳蛋白降低提供了理论依据。在该测试中，乳糖、乳蛋白和乳脂肪的量不受饮食的显着影响。小麦秸秆的养分含量虽然低于苜蓿，但可以调节为等氮等热量。因此，我们可以认为这种饮食可以提供的可代谢蛋白质应该是相似的。

4.5. 血液生化指标

CG组（0%替代组）生长激素（GH）水平最高，AM组最低。与CG组血清中葡萄糖的最低浓度一致。可能的原因是生长激素抑制血糖水平。本研究的结果与 Lucy MC (2014) 报告的结果相同。当血糖浓度升高时，会刺激胰岛B细胞分泌更多的胰岛素，在胰岛素的作用下，血糖浓度会恢复到正常值[ 50 ]]。当血糖水平下降时，它会刺激胰岛A细胞分泌更多的胰高血糖素，血糖水平就会恢复正常。CG组的胰岛素含量最高，可能是由于CG组的代谢水平较高。胰岛素样生长因子也是一种调节血糖的激素。它调节肝脏对葡萄糖的摄取以合成糖原。因此，它具有降低血糖的作用。CG组血糖值最高，AL组最低，两组差异有显着性。

早在 1973 年，Blowey 等人。认为血液中的葡萄糖、尿素和白蛋白这三种成分是奶牛蛋白质和能量状态的指标[ 51]。其含量的变化可以反映机体对糖的吸收、运输和代谢稳态。白蛋白浓度下降反映蛋白质摄入不足。血清尿素氮是动物蛋白质代谢的重要指标。尿素氮浓度降低表明蛋白质摄入不足或能量摄入过多。饲喂不同比例的精料和粗料后，与小麦型日粮相比，精料与粗料比例的增加伴随着血清葡萄糖含量的显着增加。然而，血清总蛋白、白蛋白和尿素氮含量没有显着变化（张立涛 2013）[ 52]。葡萄糖浓度对能量的变化不敏感。因此，使用葡萄糖浓度作为监测能量的指标具有一定的局限性。饲喂苜蓿、燕麦、羊草和稻草时，血糖浓度范围较窄，差异不显着。CG组与AL组血糖浓度差异不显着，但与AM、AH组差异显着。表明更换20%的苜蓿时血糖浓度差异不显着。此外，血糖浓度与胰高血糖素浓度不一致。这可能是血糖浓度是双向调节的，是多种机制综合作用的结果。

血清尿素氮含量反映了蛋白质的代谢，可以反映日粮中瘤胃可降解蛋白质和碳水化合物的平衡[ 53 ]。血液中的尿素氮来源于降解的膳食蛋白质和氨，它们从瘤胃被吸收到血液中 [ 54 ]。它在血液中的浓度反映了饮食中氮利用的效率（Kanjanapruthipong 等人，2006 年）[ 55 ]。本试验组间尿素氮的差异不显着。AL组尿素氮含量最小，与张晓丽（2006）[ 56 ]的研究结果不一致。]。可能的原因是，虽然紫花苜蓿是一种优质牧草，含有大量优质的可发酵碳水化合物，氨基酸的分布也很合理，但用麦秸代替紫花苜蓿时，可能会产生综合效应。

4.6. 对经济效益的影响

从表8可以看出，随着小麦秸秆替代苜蓿的比例增加，单位饲料价格下降。与对照组相比，AL、AM、AH组的额外生产效益分别增加3.35元、增加0.03元、减少7.56元。影响收益的因素是产奶量。从表4可以看出，日粮对各组平均产奶量的影响不显着。CG组、AL组、AM组和AH组的平均产奶量分别为28.13 kg、29.33 kg、27.56 kg和26.07 kg。各组间无统计学差异。然而，AM组和AH组的平均产奶量在数值上小于对照组，而AL组的平均产奶量在数值上大于对照组。对此，我们认为日粮配方的综合影响可能对奶牛泌乳性能的影响更大，4%脂肪校正奶、能量校正奶和泌乳净能在各组之间没有显着差异。但是，AL组的收率在数值上最大。AL组和AH组的摄食效率仅存在显着差异，AL组的摄食效率在数值上也是最大的。综合起来，20%的替代可以产生更大的经济效益。

5。结论

在等热量和等氮条件下，在日粮中使用麦秸粉替代部分紫花苜蓿对奶牛瘤胃发酵没有显着影响。每组都可以正常发酵。随着麦秸粉的增加，奶牛的采食量也随之增加。然而，对中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的表观消化率没有显着影响。

添加秸秆粉组的乳蛋白百分率和乳脂百分率均大于未替代组。如果只考虑产奶量，用麦秸粉替代20%的紫花苜蓿，可以提高奶牛的生产性能，产生更大的经济效益。

致谢

我于2017年10月在泰安金兰奶牛场进行了这项研究。该研究得到了中国现代农业产业技术研究系统（CARS-36）、山东省畜牧业技术研究系统（SDAIT-09-06）、国家自然科学基金（31572427）的资助）（31372340），山东省重点研发项目（2016GNC110013），国家重点研发计划（2017YFD0500502）和泰山学者项目。

笔记

*对本文有同等贡献。

#通讯作者。

利益冲突

作者声明与本文的发表没有利益冲突。

参考

[ 1 ] Shaver, RD, Satter, LD 和 Jorgensen, NA (1988) 牧草纤维含量对泌乳奶牛消化和消化物通过的影响。乳制品科学杂志，71，1556-1565。

[ 2 ] Waldo, DR 和 Jorgensen, NA (1981) 高产饲料：营养因素和保护效果。乳制品科学杂志，6，1207-1229。

[ 3 ] Murphy, M.、Akerlind, M. 和 Holtenius, K. (2000) 泌乳奶牛的瘤胃发酵，根据乳脂肪含量选择饲喂两种草料与干草或青贮饲料的浓缩比率。乳制品科学杂志，83，756-764。

[ 4 ] Robinson, PH 和 Mcqueen, RE (1997) 浓缩物分配水平和草料纤维发酵性对奶牛咀嚼行为和产量的影响。乳制品科学杂志，80，681-691。

[ 5 ] Sudweeks, EM (1977) 咀嚼时间、瘤胃发酵及其与日粮成分影响的公牛之间的关系。动物学杂志，44，694-701。

[ 6 ] Kalscheur, KF, Vir, LB, Glenn, BP 和 Kohn, RA (2006) 饲喂不同浓度瘤胃降解蛋白的奶牛的产奶量。乳制品科学杂志，89，249-259。

[ 7 ] Oba, M. 和 Allen, MS（1999 年）评估草料中性洗涤剂纤维消化率的重要性：对奶牛干物质摄入和产奶量的影响。动物科学杂志，82，589-596。

[ 8 ] Beauchemin, KA 和 Buchanan-Smith, JG (1989) 日粮中性洗涤剂纤维浓度和补充长干草对奶牛咀嚼活动和产奶量的影响。乳制品科学杂志，72，2288-2300。

[ 9 ] Leonardi, C. 和 Armentano, LE (2003) 苜蓿干草的数量、质量和长度对奶牛选择性消费的影响。乳制品科学杂志，86，557-564。

[ 10 ] Feng, Y. (2004) 反刍动物营养。科学出版社。

[ 11 ] Gill, M., Rook, AJ 和 Thiago, LRS (1988) 影响奶牛自愿摄入粗饲料的因素。在：Garnsworthy，PC，Ed.，奶牛的营养和泌乳，Butterworths，伦敦，262-279。

[ 12 ] Baile, CA 和 Forbes, JM (1974) 控制反刍动物的采食量和能量平衡调节。生理学评论，54，160-214。

[ 13 ] Glenn, BP 和 Waldo, DR (1986) 用甲醛和甲酸或无水氨处理小母牛的苜蓿和果树青贮饲料。乳制品科学杂志，69，1317-1328。