文/孔慶斌 張曉明＊

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)）

玉米粉碎粒度對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

文/孔慶斌 張曉明＊

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)）

玉米中60%～70%的成分為淀粉，是奶牛日糧中重要的淀粉來(lái)源。但飼喂前需要對(duì)玉米進(jìn)行加工處理，以提高淀粉消化率，因此粉碎是最常見(jiàn)、最便捷、最經(jīng)濟(jì)的加工方式，若粉碎恰當(dāng)，可以有效改善淀粉消化率。為此，綜述了體外瘤胃試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)研究中不同玉米粉碎粒度對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響，探索玉米的合理粉碎粒度。為提高能量利用率，綜合日糧組成、乳指標(biāo)、生產(chǎn)水平等因素，建議玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（約1 mm），超過(guò)2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。

玉米；粉碎粒度；奶牛；生產(chǎn)性能

玉米中60%～70%的成分為淀粉，是奶牛日糧中重要的淀粉來(lái)源。淀粉在瘤胃中產(chǎn)生揮發(fā)酸，是奶牛日糧中重要的能量來(lái)源。淀粉在奶牛日糧中含量通常在10%～30%。玉米中的淀粉被蛋白基質(zhì)包裹，飼喂前要對(duì)其進(jìn)行加工處理，如粉碎、輾壓、蒸汽壓片等，便于瘤胃微生物和腸道各種酶的充分接觸，以提高淀粉在胃腸道的消化率。其中粉碎是最常見(jiàn)、最便捷、最經(jīng)濟(jì)的加工方式。若玉米粉碎恰當(dāng)，淀粉消化率高達(dá)90%～95%；若粉碎不當(dāng)，淀粉消化率不足70%。整粒飼喂時(shí)，糞便中殘留的整粒玉米高達(dá)15%～30%。因此，給玉米選擇合適的粉碎粒度對(duì)改善淀粉消化率非常關(guān)鍵。玉米粉碎粒度受玉米水分、粗飼料種類及切割長(zhǎng)度、日糧組成和飼喂模式等因素的影響。當(dāng)谷物與粗飼料分開(kāi)飼喂時(shí)，需要對(duì)玉米進(jìn)行粗粉碎，以提高玉米在胃腸道的滯留時(shí)間和消化率。

1 玉米合理粉碎粒度

目前在我國(guó)的奶牛養(yǎng)殖過(guò)程中普遍采用精料和粗料混合飼喂的方式，對(duì)玉米進(jìn)行細(xì)粉碎，提高玉米的能量利用率，改善產(chǎn)奶量、膘情和乳蛋白率等指標(biāo)。但若玉米加工過(guò)細(xì)，揮發(fā)酸產(chǎn)生就會(huì)過(guò)快，當(dāng)日糧有效纖維不足時(shí)，還可能增加乳酸產(chǎn)量，降低瘤胃pH值，引起瘤胃酸中毒和肢蹄病，降低飼料消化率和乳脂率，增加藥費(fèi)開(kāi)支和牛群淘汰率。而通過(guò)體外瘤胃和生產(chǎn)試驗(yàn)可以探索玉米的合理粉碎粒度。

1.1 試驗(yàn)一

美國(guó)賓州大學(xué)的Lykos和Varga[1]將平均粉碎粒度分別為4 309、2 577、686 μm的3 組玉米和容重360 g/L的壓片玉米置于體外瘤胃液中降解，測(cè)定各組的干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）和非結(jié)構(gòu)碳水化合物（TNC）的降解率（表1）。研究發(fā)現(xiàn)，平均粒度686 μm的玉米，其DM、CP、TNC的瘤胃消化率分別比4 309 μm組和2 577 μm組高21.1、16.2、19.9 個(gè)百分點(diǎn)和12.6、8.3、11.2 個(gè)百分點(diǎn)。

表1 玉米粉碎粒度對(duì)體外瘤胃降解率的影響

表2 玉米粉碎粒度對(duì)奶牛采食量、乳指標(biāo)和尿素氮的影響

1.2 試驗(yàn)二

玉米粉碎粒度不僅影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，還影響奶牛生產(chǎn)性能。Luhman和LaCount[2]分別對(duì)玉米進(jìn)行細(xì)粉制粒、細(xì)粉（692 μm）、粗粉（2 570 μm）、壓片處理，除玉米外，各組額外添加等量顆粒狀蛋白原料組成的精料。按干物質(zhì)計(jì)算，日糧包括54%精料、23%苜蓿青貯和23%全株青貯。將日糧分別飼喂給5 組具有相似條件的產(chǎn)奶牛（表2和表3）。其中飼喂細(xì)粉玉米日糧的奶牛，比采食細(xì)粉制粒和粗粉日糧的奶牛，具有更高的3.5%校正產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、飼料效率和更低的牛奶尿素氮。其中采食45%細(xì)粉玉米搭配55%壓片日糧的奶牛飼料效率最高。研究發(fā)現(xiàn)，將玉米與蛋白飼料制成顆粒，有助于瘤胃微生物對(duì)日糧能量和蛋白質(zhì)的同步降解和利用，降低了飼料氮的排泄量。

1.3 試驗(yàn)三

Hutjens[3]將平均粒度為2 500和1 100 μm的玉米分別飼喂給3 組奶牛（表4）。所有奶牛的日糧組成相同，按干物質(zhì)計(jì)算，包括34.2%草貯、16.2%干草、10.9%豆粕、36.4%玉米和2.4%維生素、礦物質(zhì)等。日糧蛋白含量為15.80%，能量為6.95 MJ/kg，淀粉含量為26.8%。與采食2 500 μm玉米的奶牛相比，采食1 100 μm細(xì)粉玉米的奶牛，乳脂率、乳蛋白率、3.5%校正奶、飼料效率和體重分別提高了0.14、0.10 個(gè)百分點(diǎn)、3.60 kg、0.12和0.15 kg。

表3 粗粉玉米和細(xì)粉玉米的粒度分布

表4 玉米粉碎粒度對(duì)采食量、乳指標(biāo)和體重的影響

1.4 試驗(yàn)四

Remond等[4]將平均粒度730、1 807和3 668 μm的玉米分別配制成3 種日糧飼喂給奶牛（表5），研究發(fā)現(xiàn)采食730 μm玉米的奶牛淀粉消化率、氮消化率、產(chǎn)奶量和乳蛋白率分別比3 688 μm玉米組提高了21.90、2.20 個(gè)百分點(diǎn)、1. 60 kg和0.12 個(gè)百分點(diǎn)。

2 不同粒度高水分玉米對(duì)奶牛生產(chǎn)性能影響

玉米籽粒占青貯的20%～35%，是青貯最重要的營(yíng)養(yǎng)成分。國(guó)內(nèi)外的許多研究表明，粉碎粒度對(duì)高水分玉米一樣重要。青貯里的玉米屬于高水分玉米。青貯玉米籽粉碎粒度在1～4 mm時(shí)，淀粉消化率最高。應(yīng)根據(jù)情況，對(duì)青貯中的玉米籽粒選擇合適的加工破碎方式，提高青貯淀粉的消化率。

表5 玉米粉碎粒度對(duì)奶牛淀粉消化率和生產(chǎn)性能的影響

表6 不同加工方式對(duì)干玉米和高水分玉米淀粉全腸道消化率的影響

2.1 試驗(yàn)一

Firkins等[5]對(duì)干玉米和高水分玉米進(jìn)行了破碎、滾壓、粉碎等不同的加工處理（表6），研究發(fā)現(xiàn)對(duì)于高水分玉米，粉碎可提高全腸道淀粉消化率至98.8%，推算出的泌乳凈能為8.74 MJ/kg干物質(zhì)，而細(xì)粉碎的干玉米的淀粉消化率只有91.4%，泌乳凈能為8.37 MJ/kg干物質(zhì)；粉碎的高水分玉米的淀粉消化率甚至比壓片玉米還高出4.6 個(gè)百分點(diǎn)。

2.2 試驗(yàn)二

Ying和Allen[6]給產(chǎn)前和產(chǎn)后8 頭安裝有瘤胃和小腸瘺管的懷孕青年牛，分別飼喂含4 種不同加工方式玉米的日糧，研究發(fā)現(xiàn)與干玉米相比，高水分玉米在瘤胃的發(fā)酵速度更快，引起酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)更高，產(chǎn)奶量出現(xiàn)下降（表7）。而Knowlton等[7]的研究發(fā)現(xiàn)，粉碎粒度相近的高水分玉米與干玉米相比，前者可提高牛只的采食量、淀粉消化率和產(chǎn)奶量（表8）。Firkins[5]匯總了多個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于高水分玉米，細(xì)磨比滾壓處理方式對(duì)牛只產(chǎn)奶量和乳指標(biāo)的提升更明顯（表9）。細(xì)磨高水分玉米與細(xì)磨干玉米相比，前者的采食量、產(chǎn)奶量、乳蛋白率更高，而乳脂率更低。Oba和Allen[8]的研究發(fā)現(xiàn)，與干玉米相比，采食高水分玉米的牛只采食量、乳脂率更低，咀嚼時(shí)間更少，但產(chǎn)奶量更高（表10）。

表7 采食不同加工方式玉米對(duì)產(chǎn)前與產(chǎn)后青年牛瘤胃淀粉消化率、降解速度和產(chǎn)奶量的影響

表8 不同加工方式和水分含量的玉米對(duì)乳指標(biāo)的影響

表9 不同加工玉米方式和水分含量的玉米對(duì)消化率和乳指標(biāo)的影響

3 青貯籽粒粉碎粒度研究

青貯在不同切割長(zhǎng)度、干物質(zhì)含量和籽粒硬度下，所要求的籽粒粉碎粒度也不同。

3.1 試驗(yàn)一

伊利諾伊大學(xué)研究者認(rèn)為，對(duì)于切割長(zhǎng)度在1.9 cm的青貯，干物質(zhì)低于33%時(shí)，合理的籽粒粉碎粒度在3～4 mm，而青貯干物質(zhì)在34%～38%時(shí)，籽粒粉碎粒度為2～3 mm。對(duì)于干物質(zhì)含量超過(guò)38%的青貯，切割越細(xì)，要求的玉米粉碎粒度越大。玉米籽粒越硬，要求粉碎粒度越?。ū?1）。

3.2 試驗(yàn)二

Ferraretto和Shaver對(duì) 2000～2011年106 個(gè)關(guān)于青貯成熟度、長(zhǎng)度和玉米粉碎粒度的試驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)，淀粉消化率和乳脂校正奶量隨著青貯干物質(zhì)的增加而下降，飼喂干物質(zhì)含量超過(guò)40%的青貯，會(huì)導(dǎo)致單產(chǎn)下降2 kg。籽粒粉碎粒度在1～3 mm的玉米青貯，比4～8 mm的青貯具有更高的淀粉消化率和產(chǎn)奶量[9]。Fredin等[10]的研究發(fā)現(xiàn)，奶牛采食籽粒粉碎粒度為0.55 mm的玉米青貯，比1.27 mm的玉米青貯，全腸道的淀粉消化率提高了4.8%。

表10 高水分玉米與干玉米對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

表11 不同青貯干物質(zhì)含量和粒度對(duì)應(yīng)的玉米籽粒破碎度

3.3 試驗(yàn)三

美國(guó)BaI等[11]分別給不同切割長(zhǎng)度的玉米青貯添加孔徑1 mm的滾壓裝置，發(fā)現(xiàn)改善了奶牛咀嚼時(shí)間、采食量、產(chǎn)奶量和乳指標(biāo)（表12）。其中切割長(zhǎng)度在0.95 cm，并將玉米滾壓成1 mm的青貯，產(chǎn)奶量比同樣的切割長(zhǎng)度，但沒(méi)有對(duì)玉米進(jìn)行滾壓的青貯高1.6 kg。長(zhǎng)度為1.90 cm的青貯，每天反芻時(shí)間比長(zhǎng)度0.95 cm的青貯高0.40 h。

表12 添加滾壓裝置的不同切割長(zhǎng)度的玉米青貯對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

4 結(jié)論

在國(guó)內(nèi)，在奶牛日糧中大量使用苜蓿、豆粕、玉米麩皮等瘤胃降解蛋白比例高的原料，但由于蛋白分解速度過(guò)快，造成日糧能量不足，能氮不同步和不平衡，具體表現(xiàn)為牛奶尿素氮過(guò)高、牛奶真蛋白偏低、受胎率下降、蹄葉炎等。其中影響日糧能量不足最重要的一個(gè)因素是玉米粉碎過(guò)粗。因此，為提高能量利用率，綜合日糧組成、乳指標(biāo)、生產(chǎn)水平等，建議玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（約1 mm），超過(guò)2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。C

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2017-03-30）

孔慶斌，男，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)專業(yè)研究生，主要從事牧場(chǎng)的營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)與經(jīng)營(yíng)管理、技術(shù)服務(wù)等工作。

＊通信作者：張曉明，男，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院教授，從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和奶牛飼養(yǎng)管理教學(xué)、研究和實(shí)踐，曾獲2014年度國(guó)家科技進(jìn)步二步獎(jiǎng)（奶牛飼料高效利用及精準(zhǔn)飼喂技術(shù)創(chuàng)建與應(yīng)用）。