玉米-扁豆型青贮饲料对奶牛生产性能和养分消化的影响

董立红,范 瑞,翟广谦,李文和,阮福林,陈永欣*

(1.山西农业大学玉米研究所,山西忻州 034000；2.山西农业大学旱地农业研究中心,山西太原 030031)

玉米青贮饲料作为饲料资源在我国北方尤其是奶牛养殖业中具有重要意义，具有相对恒定的营养价值，但其粗蛋白质含量较低，为55～70 g/kg，因此，牛奶实际生产中需要额外补充蛋白质。豆科植物长期以来被认为是粗蛋白质的良好来源，与豆科植物间作玉米是一种可行的选择，可以通过两种或两种以上同时种植的作物的协同作用来增加饲料原料蛋白含量，从而提高饲料品质。玉米与豆科作物间作还可以提高青贮饲料的发酵特性、粗蛋白质浓度和整体营养价值（Contreras-Govea等，2009）。但并不是所有的豆科植物在与玉米结合时都会发挥同样的作用。扁豆是南亚、中国、日本、西非和加勒比地区常见的豆类，由于其适应性强，可以在世界范围内的各种环境条件下生长，同时它是蛋白质的充足来源，可以用作放牧动物饲料（史静等，2016）。Mupangwa等（2000）研究发现，扁豆作为饲喂以秸秆为基础日粮牛的补充饲料，可提高瘤胃氨氮浓度，提高采食量和秸秆消化率，加速颗粒通过率，降低平均停留时间。但与玉米青贮相比，饲喂玉米-扁豆混合青贮对奶牛生产性能的影响尚未完全阐明。因此，本研究旨在评价玉米-扁豆混合青贮饲料相对于玉米青贮饲料的发酵特性和营养价值。在此基础上，研究了两种青贮饲料对奶牛营养物质表观消化率和产奶量的影响。

1 材料与方法

1.1 青贮料及动物分组 将玉米及玉米和扁豆混合物（1∶1）储存在筒仓（20份，每份500 kg）中，在地窖里青贮50 d。从每个筒仓中取出2份1000 g的青贮饲料样品，冷冻至-20℃保存。对样品常规养分、pH、氨氮浓度及挥发性脂肪酸进行分析。选择72头泌乳期的荷斯坦奶牛，随机分为2组，每组36头。两种饲料精料和粗饲料比例为60∶40，其中玉米青贮饲料和玉米-扁豆混合青贮饲料占各日粮的24%，粗饲料（苜蓿草）占35.8%。对照组与处理组日粮组成见表1。

表1 试验日粮组成及营养成分

1.2 体外降解及泌乳性能 以4头带有瘤胃瘘管的荷斯坦奶牛为研究对象，参考Orskov和McDonald（1979）的方法评估玉米-扁豆混合饲料的瘤胃消化动力学和瘤胃养分降解率，试验期间每天记录奶牛泌乳量。

1.3 代谢试验 在试验结束前10 d，每个处理选择5头牛，每天投喂相同的饲料量，连续收集后5 d的粪便排泄总量。分别测定饲料和粪便样品的干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。

1.4 数据分析 试验数据采用SAS软件GLM程序进行分析，采用Duncan’s法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 玉米-扁豆青贮料发酵特征 由表2可知，与玉米青贮相比，玉米-扁豆混合青贮料中乳酸和乙酸浓度更高（P＜0.05）。各组pH和氨氮浓度无显著差异（P＞0.05），表明青贮饲料发酵良好。玉米-扁豆混合青贮料中干物质、粗蛋白质、粗灰分、钙和粗脂肪含量较青贮玉米组分别显著提 高1.04%、0.45%、0.87%、0.25%和0.34%（P＜0.05），但玉米-扁豆混合青贮料中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较青贮玉米分别低12.78%和7.57%（P＜0.05）。对照组与处理组磷和水溶性碳水化合物含量无显著差异（P＞0.05）。

表2 玉米和扁豆青贮料发酵特征

2.2 玉米-扁豆青贮料养分降解特性 由表3可知，与玉米青贮相比，玉米-扁豆混青贮饲料组奶牛瘤胃干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维降解性显著提高（P＜0.05）。

表3 玉米和扁豆青贮料养分降解特性

2.3 玉米-扁豆青贮料对奶牛泌乳性能及养分表观消化率的影响 由表4可知，两组干物质、粗蛋白质、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的表观消化率存在显著差异（P＜0.05），其中处理组奶牛干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率较对照组分别显著提高7.67%、7.84%、5.18%和8.54%（P＜0.05）。试验前15 d，两处理的产奶量无显著差异（P＞0.05）。但在接下来的16～60 d，与饲喂玉米青贮饲料相比，饲喂玉米-扁豆混合青贮饲料的奶牛产奶量高（P＜0.05）。在60 d试验期内，饲喂玉米-扁豆混合青贮料的奶牛产奶量比玉米青贮料组平均产奶量高3.02 kg/d（P＜0.05）。此外，玉米-扁豆青贮料组乳蛋白显著高于青贮玉米组（P＜0.05），而两组对乳中脂肪和非脂固形物含量的影响无显著差异（P＞0.05）。

表4 玉米-扁豆青贮料对奶牛泌乳性能及养分表观消化率的影响

3 讨论

豆科植物比禾本科植物有更高的有机酸浓度，因为它们有更强的缓冲能力。在本试验中，玉米-扁豆混合青贮料比单一玉米青贮料含有更高的乳酸和乙酸浓度。扁豆较高的缓冲能力可能延长了发酵时间，导致乳酸和乙酸浓度更高，这与Contreras-Govea等（2009）的研究结果一致。同时，本研究中青贮饲料的pH和氨氮浓度表明，青贮玉米和青贮玉米-扁豆混合饲料是良好的发酵青贮饲料。青贮过程中，玉米与扁豆组合可提高粗蛋白质浓度，降低纤维浓度，这是因于豆科植物比禾本科植物含有更多的蛋白质和更低的纤维含量（Armstrong等，2008）。在本研究中，玉米-扁豆混合饲料的瘤胃养分降解率高于单一玉米青贮饲料，这一结果可能是由于蛋白质组成和结构的差异，玉米青贮和玉米-扁豆混合青贮改变了瘤胃微生物群的发酵基质，从而提高了营养降解性（Mustafa等，2000）。

青贮玉米是中国北方奶牛的主要饲料来源，青贮饲料中各种营养成分的组成和含量直接影响奶牛消化率和产量。在本试验中，与玉米青贮饲料相比，玉米-扁豆混合青贮饲料组干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率提高，表明玉米-扁豆混合青贮料中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较低，粗蛋白质浓度较高，这与Mupangwa等（2000）的结果一致。

奶牛生产性能主要可以从产奶量和牛奶成分来评价，这些因素受遗传和环境因素的影响，包括物理（如光周期）、营养和管理因素。一般来说，动物营养变化对生长性能的影响最为重要。在本研究中，饲喂玉米-扁豆混合青贮饲料的奶牛产奶量比饲喂玉米青贮饲料奶牛的产奶量大。Allen（2000）报道，日粮中性洗涤纤维含量是影响奶牛产奶量的主要因素。此外，饲喂玉米-扁豆混合青贮饲料的奶牛乳蛋白质含量也有所增加。Mugwenti等（2006）发现，饲喂混合谷类-豆类饲料不会对泌乳奶牛的产奶量和组成产生影响，这与本研究结果有所不同，因为与玉米青贮饲料相比，玉米-扁豆混合青贮饲料提高了粗蛋白质浓度和消化率，进而导致乳蛋白含量较高。

4 结论

与青贮玉米相比，玉米-扁豆混合青贮料提高了青贮饲料的发酵特性和营养价值，用其饲喂奶牛可以提高奶牛养分表观消化率、产奶量和乳蛋白。