张俊瑜,王加启,王 晶,卜登攀,国卫杰,宋增廷,雒秋江

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室,北京 100193；2.新疆农业大学动物科学学院,新疆 乌鲁木齐 830052）

全混合日粮（Total Mixed Ration,TMR）饲喂方式与常规精粗分开饲喂方式相比具有明显的优点,美国、加拿大、以色列等国外奶牛养殖业发达的国家普遍采用该饲养技术,在亚洲的韩国和日本,TMR饲养技术的推广应用也已达到全国奶牛总数的50%[1]。我国目前仅有北京、上海、广州、福建等地的一些大型牛场使用TMR饲喂技术,而对于大多数以小规模养殖为主、缺乏资金和技术人员的中、小型养牛场和养殖户来说,采用 TMR饲养技术存在一定局限性。

裹包TMR饲料是将生产好的全混合日粮,用专业裹包机和专用塑料拉伸膜将其紧紧的裹包起来,造成密封厌氧的环境,以使TMR饲料能够贮存一定时间。该技术可有效保持原料的营养价值[2],具有一次性资金投入少、作业机械化程度高、取饲方便等特点,同时能够满足市场流通所需时间,是针对我国奶牛养殖业现状而产生的一种新型奶牛饲喂技术。研究证明,用裹包TMR饲喂奶牛能够提高其生产性能[3]。但近年来,关于不同种类单一粗饲料[4-6]或精饲料[7-9]瘤胃降解规律的报道较多 ,而关于全混合日粮瘤胃降解规律的报道较少。为了评价裹包TMR饲料的营养价值,试验通过测定其营养成分在瘤胃中的降解率,研究裹包 TMR饲料各营养成分的瘤胃降解规律,为裹包TMR饲料更好地应用于生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1原料和仪器设备 试验所用各种饲料原料均来自荣耀饲料生物技术开发有限公司（哈尔滨双城）。TMR饲料生产所用搅拌机为司达特163（DMU115 Labrador）自走式TMR搅拌机（司达特畜牧设备有限公司,北京）,所用打捆机和裹包机分别为YKB-50型青贮打捆机和YKB-50型青贮裹包机（荣耀农牧业机械有限公司,哈尔滨双城）,所用裹包膜为具有高强度、回缩记忆型好,有单面自黏性能的双向拉伸聚乙烯薄膜（British Polythene Limitied,London）。

1.1.2试验设计及裹包TMR的制作 试验设计选择3种精粗比（质量比4∶6、5∶5和6∶4）和3种水分含量（40%、50%和60%）的9种TMR饲料,每种饲料设3个平行处理。相同精粗比、不同水分处理组原料组分和干物质比例均相同,TMR饲料配方如表1所示。采用TMR搅拌机、打捆机和裹包机分别将9种饲料进行混合、打捆和裹包。裹包TMR直径55 cm,高52 cm,裹包层数为3层。制作好的裹包TMR纵轴两面贴好标签,于10 cm高木垫板上单层露天存放。

1.1.3样品的采集 各种原料经TMR搅拌机混合后采用多点取样法立即采集新鲜TMR样。裹包TMR样于贮存后第15天沿裹包中线打开,采用相同方法等量采集每种饲料样,平行样品之间等量混匀后进行缩样,于65℃、48～72 h烘干后过2 mm筛,密封保存用于瘤胃降解率的测定。

表1 TMR组成及营养成分

1.1.4试验动物 选用中国农业科学院北京畜牧兽医研究所反刍动物营养研究室的2头健康、泌乳早期[（95±3）d]并安装永久性三位点（瘤胃-小肠-回肠）瘘管的中国荷斯坦奶牛。试验动物采用 TMR饲喂方式进行饲喂,每日饲喂2次（07：00,19：00）、挤奶 2次（06：00,18：00）,自由饮水。试验动物营养需要量参照中国奶牛饲养标准[10],日粮组成及营养成分见表2。

表2 日粮组成及营养成分

1.1.5尼龙袋 选择孔眼为50 μ m的尼龙过滤布,裁成17 cm ×13 cm 的长方块,对折,用尼龙线双道制成8 cm ×12 cm（长×宽）的尼龙袋,散边用塑料封口机热烫[10]。

1.2 试验方法

1.2.1称样与投袋 每个尼龙袋经65℃、48 h烘干并恒量后称入粉碎的风干样品约4 g,用橡皮筋扎紧袋口,将每个时间点的2个尼龙袋夹在1根长约50 cm的半软塑料管上,用尼龙绳绑紧,于晨饲后2 h借助一木棍将袋送入瘤胃腹囊处,管的另一端挂在瘘管盖上。尼龙袋在瘤胃内分别停留2、6、12、24、36 、48 和 72 h,取出后与 0 时间点的尼龙袋一起在中速自来水龙头下冲洗至水清亮,置于65℃烘箱烘48 h至恒量,将每头牛同一时间点2个袋内的残渣混合,保存待测。

1.2.2样品测定 饲料样品和各时间点降解后残渣中DM 、NDF、ADF、CP和有机物（OM）含量的测定参照杨胜[11]介绍的方法进行。

1.2.3瘤胃消失率的计算 应用公式计算新鲜TMR饲料在不同时间点DM、NDF、ADF、CP和粗灰分（Ash）的瘤胃消失率。

式中,A为饲料的瘤胃消失率,B为装入袋中饲料DM、NDF、ADF、CP和 OM 的质量（g）,C为某时间点袋内残渣的DM、NDF、ADF、CP和OM的质量（g）。

1.2.4有效降解率（ED）的计算 根据McDonald的动态降解模型[12]计算a、b和c值。

式中,P为t时间点 DM 、NDF、ADF、CP和Ash的降解率；a为样本中快速降解组分的比例；b为样本中慢速降解组分的比例；c为b组分的降解速率常数；t为样本在瘤胃中的培养时间。有效降解率按照下式进行计算：

式中,Kp为瘤胃食糜的流通速率常数,试验中TMR饲料残渣瘤胃食糜的流通速率参考Tamminga等[13]的理论值,每小时粗饲料 Kp为4.5%,精饲料Kp为6%,按照 TMR饲料精粗比例计算得出精粗比为4∶6、5∶5和6∶4,TMR饲料的Kp分别为5.1%、5.3%和5.4%。

1.2.5统计分析 试验数据经Excel统计后,使用SAS 9.0软件中的NONLINEAR方法计算样本的动态降解参数,使用MIXED程序进行数据分析,用T ukey检验进行显著性分析。

2 结果与分析

2.1 裹包贮存对TMR饲料瘤胃降解规律的影响如表3所示,TMR裹包贮存15 d后其DM、CP、NDF、ADF和OM 的瘤胃消失率在24 h后比新鲜TMR有显著增加的趋势,且裹包TMR组各种营养成分在72 h均高于新鲜TMR组,差异显著（P＜0.05）。由表4可见,与新鲜TMR相比,裹包TM R组DM、CP和NDF的有效降解率显著提高（P＜0.05）,ADF和OM分别提高7.08%和2.23%,差异不显著（P＞0.05）。裹包TMR组相比于新鲜TMR组其CP和NDF慢速降解部分的降解速率（c）显著提高（P＜0.05）。

2.2 精粗比对裹包TM R饲料瘤胃降解规律的影响精粗比对裹包TMR饲料瘤胃降解规律的影响如表3和表4所示,TM R饲料中DM、CP、OM和NDF的瘤胃消失率和有效降解率随饲料精粗比的增加而显著提高（P＜0.05）。NDF的消失率在12 h后随精粗比的增加呈现增加趋势,其中在 12、36和 72 h差异显著（P＜0.05）,NDF有效降解率4∶6组低于 5∶5组5.53%,低于6∶4组 7.36%,差异不显著（P＞0.05）。随精粗比的增加裹包TM R中DM、CP和OM 的快速降解部分（a）及CP和NDF的慢速降解部分的降解速率（c）显著增加（P＜0.05）。各时间点CP瘤胃消失率和有效降解率随精料水平的提高显著增加（P＜0.05）。OM的消失率和有效降解率6∶4组高于另外两组,差异显著（P＜0.05）,5∶5组高于4∶6组,差异不显著（P＞0.05）。

2.3 水分含量对裹包TMR饲料瘤胃降解规律的影响由表3可知,DM的瘤胃消失率在0、2和12 h随水分含量的增加呈下降趋势（P＜0.05）,其他各时间点不同水分含量之间DM的瘤胃消失率组间差异不显著（P＞0.05）。随水分含量增加DM的快速降解部分（a）显著降低（P＜0.05）,DM有效降解率各处理间差异不显著（P＞0.05）。CP瘤胃消失率初期随水分含量的增加而显著增加,72 h表现为40%组最高,60%组最低,各处理间差异不显著（P＞0.05）。随水分含量增加,CP有效降解率显著增加（P＞0.05）。OM消失率随水分含量增加呈下降趋势,在2、6、12和72 h差异显著（P＜0.05）。NDF消失率随水分含量的增加有增加的表现,各时间点差异不显著。ADF消失率水分含量50%组个别时间点显著高于 40%（2、12和72 h）和60%组（6和12 h）（P＜0.05）,40%组与50%组间差异不显著（P＞0.05）,其他时间点表现不一致。OM、NDF和ADF有效降解率不同水分含量处理组间差异不显著（P＞0.05）。

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3 讨论

张佩华等[14]报道,青贮处理可显著提高饲料稻秸秆中DM和NDF奶牛瘤胃有效降解率（P＜0.01）。张文举等[15]采用尼龙袋法测定玉米秸青贮肉牛瘤胃有效降解率的试验中发现,青贮后玉米秸中DM、OM和NDF瘤胃有效降解率显著提高（P＜0.01）；另有研究表明[16],半干苜蓿Medicago sativa经青贮处理后其CP的有效降解率显著高于苜蓿干草（P＜0.05）,ADF的有效降解率比苜蓿干草提高12.25%（P＞0.05）。从本试验结果中可以看出,全混合日粮裹包贮存后,营养物质在瘤胃中的消失率和有效降解率有明显增加的趋势,与上述结果相似。这可能是因为,裹包TMR贮存15 d时NDF含量显著低于新鲜TMR（P＜0.05）,同时TMR饲料裹包贮存后其DM含量也有所下降（P＞0.05）[2],NDF和DM的降低相对提高了瘤胃中分解酶的浓度,最终可能导致营养物质消化率的提高。

据报道,增加日粮中精料的比例可提高奶牛的生产性能[17-18],这可能主要与不同精粗比饲粮瘤胃降解情况不一致有关。赵祥等[19]用绵羊作为试验动物的研究表明,随 TMR精料水平由40%、50%到60%,DM的有效降解率分别提高11.4%（P＜0.05）和 3.43%（P＞0.05）,OM 瘤胃有效降解率随精粗比的增加显著增加（P＜0.05）,CP、NDF和ADF有效降解率降低。这与本试验中DM和OM的瘤胃消失率和有效降解率随精粗比增加而显著增加的结果相似,但与其CP有效降解率随TMR精粗比例提高而降低的结果不一致,分析原因可能主要是因为试验日粮不同所致,其试验动物所采食日粮精粗比为5∶5高于本试验奶牛所采食日粮精粗比（4∶6）。据报道[20],添加精料可提高非结构性碳水化合物（NSC）的比例,促使细菌的活动加强,提高细菌对营养物质的降解率,但比例过高,反而会影响细菌的活动,可能是由于精料的比例增加,瘤胃内产酸过多,从而导致微生物活性下降,某种程度上抑制了饲料的分解。另外,本试验中精粗比为5∶5组TMR饲料的NDF和ADF瘤胃降解率最高,4∶6组的最低,与上述结果不一致的原因可能是因为饲料的种类不同所致。饲料中NDF和ADF的瘤胃有效降解率与其所含非结构性碳水化合物和结构性碳水化合物的量有关,NDF的瘤胃有效降解率随日粮中非结构性碳水化合物比例增加而显著下降[21]。

Grove等[22]研究了不同水分秸秆裹包贮存2个月后干物质瘤胃消失率的变化情况,结果表明,随着水分含量的增加裹包贮存秸秆在36和96 h的干物质消失率都呈现增加的趋势,CP降解率随水分含量的增加显著增加（P＜0.01）。从本试验结果中可以看出,随饲料中水分含量的增加,DM和OM瘤胃消失率在个别时间点表现为较明显的下降,CP瘤胃消失率在初期显著增加,后期各处理间差异不显著,NDF和ADF消失率随着水分含量有增加表现,但是各时间点规律表现不一致。Tamaki等[23]的研究表明,不同水分含量的热带牧草经过青贮后,干物质和氮的降解率随水分含量的增加而增加。在本试验中,随水分含量的增加,CP有效降解率显著增加,DM、OM、NDF和ADF有效降解率各水分含量之间差异不显著,可能与TM R饲料裹包后的发酵有关。裹包TMR饲料中水分含量越高,氨氮含量也越高[2]（P＜0.01）,同时物料酶的活性和微生物的增长率越高[24],饲料中氨氮含量和微生物数量的增多可能最终导致粗蛋白降解率随水分含量的增加而增加。

4 小结

试验证明,TMR饲料裹包贮存后增加了营养物质在瘤胃中的消失率和有效降解率,且营养物质瘤胃消失率和有效降解率随饲料精粗比的增加显著增加,而水分含量对裹包TMR饲料中营养物质有一定影响。因此认为,将全混合日粮进行裹包贮存一段时间后饲喂奶牛切实可行,但应选择适宜日粮精粗比和水分含量。

[1]张磊,林敏,马学会,等.全混合日粮（TM R）在奶牛生产中的应用[J].饲料博览,2007（7）：39-40.

[2]王晶,王加启,卜登攀,等.裹包贮存对全混合日粮品质的影响[J].农业工程学报,2009,25（5）：280-283.

[3]张俊瑜,王加启,王晶,等.裹包全混合日粮中添加双乙酸钠对奶牛生产性能及消化特性的影响[J].中国饲料,2009（9）：22-25.

[4]刘大林,赵丹,周洋,等.不同牧草在奶牛瘤胃内的降解规律[J].草业科学,2008,25（2）：128-130.

[5]余梅,毛华明,赵刚,等.巍山县肉牛常用饲料营养价值评定[J].中国草食动物,2008,28（3）：29-33.

[6]穆晓峰,刘顺德,阿依木古丽,等.化学、同步生化复合处理对玉米秸秆营养物质降解率的影响[J].草业科学,2007,24（5）：79-82.

[7]薛红枫,任丽萍,周振明,等.康奈尔净碳水化合物蛋白质系统评价常用饲料碳水化合物和蛋白质瘤胃降解[J].中国农业大学学报,2007,12（1）：45-50.

[8]姜豇,谭支良,王继成.7种能量饲料淀粉降解率的研究[J].吉林畜牧兽医,2005（7）：6-8.

[9]孙力.用尼龙袋法测定膨化玉米的瘤胃降解率[J].家畜生态,2003,24（2）：26-27.

[10]N Y/T34—2004,奶牛饲养标准[S].

[11]杨胜.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京：中国农业大学出版社,1993：34-53.

[12]M cDonaldⅠ.A revised model for the estimation of protein degradability in the rumen[J].Journal of Agricultural Science,1981,96：251-252.

[13]Tamminga S,Van Straalen W M,Subnel A P J,et al.The dutch protein evaluation system：the DVE/OEB system[J].Livestock Production Science,1994,40：139-155.

[14]张佩华,王加启,贺建华,等.青贮对饲料稻秸秆DM和NDF瘤胃降解特性的影响[J].草业科学,2008,25（6）：80-84.

[15]张文举,晏向华,龚月生,等.青贮对玉米秸营养价值及其瘤胃有效降解率的影响[J].中国草食动物,2003,23（1）：8-9.

[16]宋伟红,苗树君,曲永利,等.不同方法调制的苜蓿主要营养成分奶牛瘤胃有效降解率[J].中国牛业科学,2008,34（4）：48-51.

[17]Tessmann N J,Radloff H D,Kleinmans J,et al.Milk production response to dietary forage：Grain ratio[J].Journal of Dair Science,1991,74：2696-2707.

[18]张石蕊,易学武,贺喜,等.不同精粗比全混合日粮饲养技术对南方奶牛采食行为、产奶性能和血清游离氨基酸的影响[J].草业学报,2008,17（3）：23-30.

[19]赵祥,董宽虎,王永新,等.不同精粗比全混合饲料在绵羊瘤胃内的降解动态[J].草业学报,2005,14（3）：62-66.

[20]霍鲜鲜,侯先志,赵志恭.日粮不同碳水化合物比例对绵羊瘤胃内纤维物质降解率的影响[J].甘肃畜牧兽医,2004,34（1）：6-11.

[21]Waldo D R.Extent and partition of cereal grain starch digestion in ruminants[J].Journal of Animal Science,1993,37：1062-1070.

[22]Grove A V,Hunt C W,Lewis R,et al.Effect of bale Denisty,moisture content,and ammoniation level on in situ degradability of bluegrass straw[J].American Society of Animal Science,2002,53：320-323.

[23]Tamaki M,Kawamoto Y,Motomura T,et al.Effects of moisture content and heat treatment of tropical legume phasey bean（Macroptilium lathyroides）silages on degradability and utilization of nitrogen in the rumen and post-ruminal digestive tracts[J].Journal of Grassland Science,2003,49（4）：361-366.

[24]Muck R E.Dry matter level effects on alfalfa silage quality.Ⅰ.nitrogen transformations[J].Transactions of the ASAE,1987,30（1）：7-14.