国内外哺乳犊牛饲养与管理的比较研究

2022-05-30 14:03徐一洺张思源陈天宇刘帅曹志军
中国奶牛 2022年5期
关键词:粗饲料初乳犊牛

徐一洺 ,张思源,陈天宇,刘帅,曹志军

(1.中国农业大学动物科学技术学院/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,乌鲁木齐 830052)

后备奶牛特别是哺乳犊牛作为奶牛中的重要群体[1],其在我国规模牧场的饲养管理已经达到较高的水平,但也仍存在一些问题。国外奶业发展历史较为悠久,对于哺乳犊牛的相关研究也较早,在1919年便已发表第一篇犊牛相关文献[2]。而我国则是在近些年才逐步增加对哺乳犊牛生产的重视,相关的研究也逐步增加。

与国外相比,我国规模牧场对于初乳的管理与饲喂方式较为合理,大多牧场均能在犊牛出生后1h完成初乳灌服,94.4%的牧场首次灌服量达到4L,同时初乳质量较高,优质初乳比例占83.6%,依靠优质的初乳与科学的初乳管理方法,我国犊牛被动免疫成功率高达98.4%,处于世界较高水平[3]。

同样我国哺乳犊牛管理中也存在一定的问题,国内的大多数牧场犊牛都是在2~3月龄时断奶,每头犊牛整个哺乳期需要消耗400~500kg牛奶(包括常乳、废弃乳与代乳粉等液体饲料),相比于美国等一些国家牛奶摄入量相对偏高。根据美国奶牛饲养标准对犊牛的能量需求,维持一头体重为45kg犊牛所需的代谢能为1.75Mcal/d[4],相当于大约2.5L常乳所能提供的能量[5],而牛奶摄入量偏高不仅增加了饲养成本,也影响了犊牛对固体饲料的摄入,阻碍了瘤胃发育[6]。

1 初乳管理及饲喂

犊牛出生后的免疫力几乎完全依赖于母体内的免疫球蛋白,而母体中免疫球蛋白则以初乳为载体被动传递给犊牛,保护犊牛免受疾病侵扰。因此初乳的质量及管理水平也直接决定了犊牛被动免疫的成功与否,更影响了犊牛日后的健康与生长。初乳饲喂的过程中应注重对初乳巴氏杀菌、初乳质量、初乳饲喂量以及饲喂时间等方面的管理,各国初乳管理及饲喂情况详见表1。

表1 不同国家初乳管理及饲喂情况

图1为中国规模化牧场常见的初乳管理模式图。国内规模化牧场大多采用“1-2-4”原则进行初乳饲喂,及母牛分娩后1 h内完成初乳采集,并在新生犊牛出生2h内对其进行至少4L的初乳饲喂。中国的初乳管理模式会大大提高犊牛血清的IgG含量,提升被动免疫成功率,进而降低犊牛的发病率及死亡率,并且健康犊牛在成年后会对日后产奶量有积极作用,进一步提升牧场效益。

图1 中国规模化牧场常见初乳管理模式

1.1 初乳管理方法

在中国96.4%的规模化牧场都会进行初乳质量检测[3]。澳大利亚有51%的牧场会对初乳质量进行检测[10]。而欧洲地区该数据普遍较低,爱尔兰只有13.6%的牧场定期进行初乳质量检测[12],奥地利只有13.5%的牧场通过比重仪进行初乳质量检测[14]。由于初乳质量不均,牧场在饲喂犊牛前都应对初乳质量进行检测,目前市场上有类似比重计这类简单、便捷、便宜的初乳质量检测仪器[15],但国外特别是欧洲地区对于初乳质量检测的重要性认识并不够。而我国对于初乳质量检测的程度很高。

中国91.8%的规模化牧场会对初乳进行巴氏杀菌[3],而美国规模化牧场对初乳进行巴氏杀菌比例仅为11.4%[7],加拿大则更低仅为5%[9]。中国与北美初乳巴氏杀菌比例的巨大差异,体现了两个地区初乳管理理念的不同,该现象产生的原因较多,可能与欧美等奶业发达国家牧场中垂直传播的疾病种类及发病率较低有关[7],进而造成国外奶农放松对初乳的检测和巴氏杀菌。初乳的巴氏杀菌通常需要在60℃的较低温度下进行长达30~60min的处理,避免免疫球蛋白变性失效的同时[16],减少或消灭初乳中的致病菌数量[17]。因此对初乳进行一定的巴氏杀菌处理是很有必要的,也值得我们进一步推广。

1.2 初乳质量

根据初乳中IgG的含量,可将初乳分为优质初乳(IgG≥50g/L)、合格初乳(25g/L≤IgG<50g/L)与未达标初乳(IgG<25g/L)[18]。中国规模化牧场初乳合格率达96.1%,且有83.6%的初乳质量达到了优质水平[3]。而美国初乳IgG平均浓度为74.2g/L[19],优质初乳的比例为77.4%[7]。爱尔兰初乳IgG平均浓度为85.1g/L,优质初乳占79%[13]。澳大利亚仅有47.5%的初乳样品达到了优质水平[10]。

初乳在奶牛产犊前3~4周开始产生并储存在乳房内,直到分娩前停止分泌[20]。然而不同个体间初乳的形成存在较大差异,这也是导致不同奶牛初乳质量差异巨大的原因,因此奶牛妊娠期的营养与管理对于初乳质量有重要的影响[21,22]。并且初乳采集时间的增加同样会造成初乳中的免疫球蛋白减少[23],分娩后2h内采集的初乳,其含有的免疫球蛋白浓度较高,超过产后6h采集的初乳免疫球蛋白浓度则显著降低[24]。目前国内初乳质量水平较高,已经超过全球大多国家的平均水平,更侧面说明了我国奶牛养殖中妊娠期的营养与健康情况良好,并且产犊后初乳从采集到处理及储存等各个环节的管理均较合理。

1.3 初乳饲喂模式

中国规模牧场中47.7%的牧场在犊牛出生时先灌服4L初乳,出生后6~12h再灌服2L初乳;31.8%的牧场在犊牛出生时灌服4L初乳,出生后6~12h再灌服2L,出生24h内再灌服2L初乳;86.4%的牧场能够在犊牛出生1h内饲喂初乳,仅有3.6%的牧场首次初乳饲喂时间晚于2h;94.4%的牧场首次初乳饲喂量可以达到4L[3]。美国首次初乳灌服时间平均为犊牛出生后2.8h,首次初乳灌服量平均为2.9L,出生一天内犊牛初乳总摄入量平均为4.5L;但36.6%的犊牛首次初乳饲喂时间在出生4h以后,并且58.8%的犊牛在出生后24h内初乳饲喂量不足4L[1]。加拿大的规模化牧场中51%的牧场从不采用母带犊方式饲喂初乳,但这其中只有17%的牧场能在犊牛出生后30min内就将母子分开后进行人工灌服初乳,67%的牧场在犊牛出生后12h内对犊牛灌服4L初乳[9]。澳大利亚23.6%的牧场采用母带犊方式直接由母牛对犊牛进行初乳饲喂,71.6%的牧场在犊牛出生6h后将其与母牛分开,41.8%的牧场在犊牛出生12h后才将其与母牛分开,无法保证犊牛在第一时间被有针对性的灌服初乳[10]。新西兰48.0%的牧场在犊牛出生24h内饲喂2~2.5L初乳,41.0%的牧场在犊牛出生24h内饲喂3~4L初乳[11]。爱尔兰初乳质量差异较大,但整体水平较高,3%的牧场在犊牛出生后由母牛直接哺育初乳,77.2%的牧场第一次饲喂初乳超3L[12]。奥地利41.0%的牧场在犊牛出生后立刻与母牛分开,47.6%、3.4%及7.8%的牧场分别会在1h以内、4h以内及4h以上将母子分开;83.7%的牧场初次饲喂初乳时间控制在4h以内;6h内初乳饲喂量在2~4L的占71.9%,小于2L的占13.3%[14]。

犊牛刚出生后前几个小时肠道对于免疫球蛋白的吸收转移效率最高,并且犊牛在出生大约24h后,便不能再从肠道中吸收免疫球蛋白等大分子蛋白质[25]。通常情况下应在犊牛出生后2h内将其与母牛分开,并在出生后4h内首次灌服至少10%体重的优质初乳[26],因此按犊牛初生重40kg左右计算则需要在第一时间灌服至少4L优质初乳。从全球角度来看,初乳的饲喂模式有很多种,并不是所有奶业发达国家都能保证新生犊牛在第一时间灌服4L优质初乳。因此,科学的初乳管理理念,还应进一步推广和应用。此外,应尽早将犊牛与母牛分开,通过人工有针对性的饲喂初乳,以确保犊牛被动免疫成功[27,28]。尽早将母子分开虽然会在一定程度上影响犊牛对于正常社交行为的学习,但长期看并不会存在动物福利方面的影响[29]。而国内的规模化牧场相比于爱尔兰等欧洲国家,基本不采取由母带犊方式直接饲喂初乳,能最大程度地根据实际情况提供更具有针对性的初乳饲喂方案。

1.4 犊牛被动免疫情况

新生犊牛被动免疫的成功率是判断牧场初乳管理效果的关键性指标,在犊牛饲喂初乳后的24~72h内,中国根据犊牛血清总蛋白浓度将被动免疫按照群体水平进行划分,“优秀”水平占比大于40%、“良好”水平约占35%、“合格”水平约占25%,“不合格”即犊牛被动免疫失败的占比小于5%[3]。美国犊牛被动免疫评定标准与中国类似,同样分为“优秀”“良好”“合格”和“不合格”[30],其犊牛血清IgG平均浓度为21.7g/L[19],有72.7%的犊牛可达到“良好”以上的被动免疫效果,13.0%的犊牛被动免疫失败[8]。而澳大利亚、新西兰及爱尔兰新生犊牛被动免疫失败率分别为41.9%[10]、33.4%[11]及10%[13],这可能与放牧管理体系下,犊牛不能在第一时间及时饲喂优质初乳有关。

新生犊牛的免疫系统尚未发育成熟,通过自身的免疫系统不足以抵抗外界抗原的侵入,因此被动免疫对于犊牛本身十分重要。犊牛被动免疫失败,会造成犊牛的腹泻和呼吸道疾病等发病率增加、死亡率上升,平均日增重会降低81g/d[31]。同时新生犊牛的血清总IgG水平越高,则犊牛日后患病率与死亡率就越低[19]。国外的犊牛被动免疫成功率远低于国内水平,特别是澳洲国家由于管理较为粗放,被动免疫失败的比例较大,直接说明了我国初乳管理水平较高,为日后的犊牛健康奠定了坚实基础。

2 牛奶饲喂管理

牛奶是犊牛哺乳期必需的液体饲料,其中常乳作为奶牛养殖的主要产品,具有极高的经济价值,不同国家对于常乳及其他类型牛奶的利用方法差异较大。不同国家哺乳犊牛牛奶饲喂情况,详见表2。

表2 不同国家哺乳犊牛牛奶饲喂情况

2.1 牛奶饲喂种类

我国规模化牧场牛奶饲喂种类主要有常乳、巴氏杀菌废弃乳、代乳粉等,其中38.5%的牧场只饲喂常乳,21.1%的牧场饲喂常乳和代乳粉,1.8%的牧场只饲喂代乳粉,剩下的牧场使用废弃乳并配合其他类型产品一起饲喂[32]。美国犊牛哺乳期常乳与废弃乳饲喂比例较高为40.1%,其次是代乳粉占34.8%,剩余25.1%几种类型同时饲喂[30]。澳大利亚89.6%的牧场只饲喂常乳,7.5%只饲喂代乳粉,2.8%同时饲喂常乳及代乳粉[10]。爱尔兰81.8%的牧场在断奶前给犊牛喂代乳粉,18.2%的牧场只饲喂常乳[12]。英国83%的牧场饲喂过废弃乳[35],52.8%的牧场饲喂代乳粉[34]。荷兰28.6%的牧场饲喂常乳,37.1%的牧场饲喂废弃乳,34.3%的牧场饲喂代乳粉[36]。奥地利85.1%的牧场饲喂常乳或废弃乳,14.1%的牧场饲喂代乳粉,84.1%的牧场饲喂过废弃乳[14]。挪威46%的牧场使用代乳粉饲喂犊牛[38]。

常乳的营养成分最稳定,饲喂优质常乳有利于犊牛生长,降低犊牛腹泻率,提高之后的产奶量[39]。代乳粉营养成分也相对稳定,其蛋白及脂肪的含量相比与常乳则变异较大,其含量将直接影响犊牛生长,但通常情况下代乳粉含有更高的微量元素以及维生素。不同研究结论不同,有研究认为饲喂代乳粉与饲喂常乳对犊牛的影响无显著差异[40],而有的研究发现饲喂代乳粉效果要好于饲喂常乳[41],也有研究认为饲喂常乳的效果更好[39]。对于管理较好的规模化牧场来讲,犊牛对于牛奶的需求量较大,而废弃乳的比例较低,并且代乳粉的价格要远低于常乳,因此会有一些牧场会使用较高比例的代乳粉[42]。废弃乳通常因有害菌超标或含有抗生素等而废弃,大多废弃乳都需要进行巴氏杀菌处理[5],以保证饲喂犊牛的健康,同样废弃奶由于含有抗生素等成分,可能在一定程度上减少犊牛腹泻发病率[43],但也同时增加了病原体传播的风险和细菌耐药性的风险[44],且废弃乳营养成分变异较大,维生素和矿物质含量较低,不利于犊牛的生长[45]。因此应最大程度地减少废弃乳的使用,增加常乳或代乳粉的使用比例,为犊牛提供更加安全稳定的牛奶饲料。我国代乳粉通常搭配常乳或废弃乳使用,单独饲喂代乳粉的比例较低,而美国和欧洲一些国家对于代乳粉的使用比例较高,而澳大利亚的代乳粉使用比例也较低,这与每个国家奶牛养殖的模式有很大关系。

2.2 牛奶饲喂量

在哺乳期牛奶饲喂量方面,我国48.8%的牧场平均每天喂奶量在6.7~10kg/头之间,6%的牧场每天喂奶量在5kg/头以下,这与断奶日龄和牧场饲喂程序密切相关[32]。美国分别有79.3%、10.4%与8.6%的犊牛分别每天饲喂牛奶两次、三次与不限次数,断奶前平均每天饲喂牛奶5.7L/头[8]。加拿大牧场平均每天牛奶饲喂量为8.2L/头[9]。英国87.5%的牧场每天饲喂两次牛奶,30.6%的牧场每天牛奶饲喂量4L/头,21.8%每天饲喂6L/头,13.0%每天仅饲喂2~3L/头[34]。挪威3周龄犊牛的牛奶采食量中位数为每天7L/头,61%、15%和3%的牧场每天向3周龄犊牛供给牛奶分别小于8L、6L和4L;人工喂奶的牛群每天喂奶次数的中位数为3次,其中50%每天饲喂2次,31%每天饲喂3次,13%每天饲喂4次,2%每天饲喂5次,3%每天饲喂6次,1%每天饲喂7次[38]。奥地利86.3%的牧场牛奶是限量供给,11.9%的牧场是随意饲喂[14]。

当提供充足的牛奶进行自由采食时,犊牛每天可以消耗自身体重20%的牛奶,大约每天10~12L[46]。高牛奶饲喂量(每天8L或以上)将促进犊牛发育,提高动物福利[47]。有研究表明牛奶摄入过多会影响开食料和粗饲料的采食,不利于瘤胃的发育,影响早期断奶[48],并且瘤胃功能发育迟缓还将影响犊牛的生长,产生断奶后几周内生长抑制现象[47]。而与传统的犊牛体重10%~12%的饲喂量相比,适当增加牛奶饲喂量对犊牛生长、健康及日后的生产表现都更加有利[39]。但在提高牛奶饲喂量的同时也需要制定合理的固体饲料饲喂策略,进行科学断奶,避免由于牛奶采食量增加而影响哺乳后期固体饲料的采食,确保断奶后固体饲料的采食量,保障其日后生产性能[49]。因此在犊牛哺乳前期提高牛奶采食量,并在之后逐步减少饲喂量直至断奶,对于犊牛日增重、采食量以及饲料转化率方面都有着比较好的效果[50]。

2.3 断奶日龄

中国规模化牧场犊牛断奶日龄差异较大,其中77~84日龄断奶占比最多,为34.2%,其次84~91日龄断奶占26.7%,70~77日龄断奶占19.1%[33]。美国犊牛平均断奶日龄为64.7日龄[1]。澳大利亚犊牛平均断奶日龄为79.1日龄[10]。爱尔兰犊牛平均断奶日龄为57.7日龄[12]。瑞典犊牛断奶周龄中位数为8周龄[37]。英国32.9%的牧场犊牛断奶日龄为56日龄,2.8%为42日龄,17.6%为63日龄,18.5%为70日龄,15.2%超77日龄[34],平均断奶周龄为8.5周龄[35]。荷兰牧场中29%的犊牛在8周龄断奶,35%在9~10周龄断奶,36%在11周龄断奶,断奶周龄中位数为10周龄[36]。

断奶日龄的早晚直接决定了犊牛对于牛奶的消耗量,牛奶作为奶牛场最重要的产品,犊牛对其消耗越少,犊牛的饲养成本也就越低。同时早期断奶有利于增加犊牛对固体饲料的采食,提高能量摄入,促进瘤胃发育[47]。所以早期断奶不仅可以提高犊牛的生长水平,还可以节省牛奶以及人工的成本[51]。因此目前各国的断奶日龄均逐渐提前,大多在60日龄左右。中国断奶时间相比于欧美国家较晚,与澳大利亚断奶时间相当。但因饲养模式不同,澳大利亚的饲喂成本远低于国内,较长的哺乳时间也大大增加了国内犊牛的饲喂成本。当然,不同国家的断奶日龄等与当地的牛奶价格、奶牛福利政策等也紧密相关。

3 固体料饲喂及饲养模式

由于不同国家间管理水平、饲养理念、原料资源、气候条件、人工成本等差异较大,哺乳犊牛的固体料饲喂与饲养模式在不同国家间的也存在较大差异,详见表3。

表3 不同国家哺乳犊牛的饲喂饲养情况

3.1 固体饲料的饲喂

目前,我国规模化牧场中有22.0%选择在哺乳期饲喂粗饲料,其中7.8%选择在30日龄以前补饲,64.0%在61~75日龄补饲,12.5%在76~90日龄补饲,补饲的粗饲料中超90%为燕麦干草[32]。美国43.3%的牧场选择在哺乳期饲喂粗饲料[8],并且饲草种类更加丰富,开始饲喂粗饲料的平均时间为26.7日龄,开始饲喂开食料的平均时间为10.8日龄[30]。爱尔兰饲喂开食料的平均日龄为5.0日龄,断奶时开食料的平均日采食量为2.1kg;粗饲料平均4.0日龄开始饲喂,秸秆(不含垫料)是提供给早期断奶犊牛的主要饲料类型占65.4%,有20%的牧场认为垫料可作为犊牛粗饲料,所以不再提供额外的饲料[12]。英国犊牛断奶时每天的精料摄入量为1~4kg/d,其中52.8%的精料摄入量为2kg/d;85.2%的牧场用未切碎的秸秆来饲喂犊牛,9.3%的牧场使用切碎的秸秆饲喂,剩下小部分使用其他原料进行饲喂[34]。荷兰分别有59.8%与69.4%的牧场在犊牛出生后2周内饲喂精料与粗饲料[36]。

哺乳期是否补饲粗饲料仍存有较大争议,补饲粗饲料的效果也与粗饲料的种类、补饲时间、饲喂方式等有关。起初认为粗饲料对瘤胃发育起着关键的作用[52];之后又发现挥发性脂肪酸,才是促进瘤胃乳头发育的关键因素[53],采食更多的精料则会产生更多的丙酸和丁酸等挥发性脂肪酸[54]。因此随着开食料采食量的增加,粗饲料采食量下降,犊牛日增重以及瘤胃发育水平则得到改善[55]。但可以确认采食粗饲料符合犊牛天性,有利于动物福利,并且犊牛时期的采食经验会影响成年后的采食行为[56],在犊牛时期添加粗饲料则有利于建立更多的反刍和采食行为[57],减少挑食现象的发生[58],进而维持瘤胃pH稳定[47],保障瘤胃内环境的稳态[59,60]。因此,建议犊牛应适当提高开食料的饲喂量,增加挥发性脂肪酸的吸收量,促进瘤胃发育;并同时饲喂少量优质粗饲料,以改善其瘤胃环境、行为表现和动物福利,从而进一步提高犊牛的生产性能[61]。

图2表明了采食固体饲料对犊牛的影响,采食精饲料产生的挥发性脂肪酸(VFA)会促进瘤胃的发育,但过量的VFA反而会对瘤胃发育产生不利影响;而采食适量的优质粗饲料不仅不会影响瘤胃的发育,还能满足犊牛的行为需求,利于犊牛养成采食粗料的习惯,避免了断奶时产生过度应激。因此在哺乳期补饲适当的粗饲料已经在国内某些牧场开始实行,并可能成为未来发展的趋势。

图2 固体饲料对哺乳犊牛的影响

3.2 饲养模式

中国犊牛饲养方式较多,主要可分为单栏饲养和小群饲养,国内规模化牧场哺乳犊牛60%以上采用单栏,20%采用小群饲养[32]。美国74.9%的犊牛采用单栏饲养,19.6%的犊牛采用分群饲养[7],小群饲养平均规模为12头[8]。加拿大的牧场40%采用舍内单栏饲养,21%采用犊牛岛饲养,35%采用群养,还有2%采用栓系饲养;群养规模中31%为2头,59%为3~10头,10%大于10头[9]。澳大利亚只有14.1%的牧场单栏饲养,大多数牧场采用舍内群养,饲养规模中位数为10头,其中51.9%采用全天舍内群饲,19.8%的牧场犊牛可以自由出入牛舍,17.9%的牧场犊牛可以有限性的进出;其次11.3%采用犊牛岛饲养;4.7%采用舍外群饲;2.8%采用舍内独饲[10]。爱尔兰有73.0%的牧场单独饲喂犊牛,21.2%的牧场的犊牛在舍内群饲[12]。英国牧场的初生犊牛38.4%被单独饲养,23.1%成对饲养,35.6%采用2头以上规模群养[34]。

使用单栏饲养可以有效防止犊牛间的互相吮吸,减少传染病传播的风险[62,63],但实际上犊牛本身健康状况与饲养方式没有直接的相关关系[64]。而小群饲养的哺乳犊牛之间存在一定的社会行为,犊牛互相学习竞争,有利于采食量的提高[65];配对饲养的犊牛对比单独饲养的犊牛健康指标无显著差异[66],并且开食料的采食量更大,日增重水平也更高[67]。而且小群饲养的犊牛有着比单栏饲养更大的活动空间[68],更加能够满足犊牛的活动与社交行为[69,70],满足动物福利的需求[71]。各国的饲养模式整体比较接近,大多采用单独饲养,小部分采用群养。但考虑到动物行为及福利的相关问题,应在保障饲养条件,降低传染病传播风险的前提下,提升犊牛小群饲养或配对饲养的比例[72,73]。

4 总结

良好的哺乳犊牛饲喂管理是牧场可持续发展的重要前提。本文对比分析了我国规模化牧场哺乳犊牛饲喂管理与其他奶业发达国家之间的异同,发现我国规模化牧场初乳管理水平较高,新生犊牛被动免疫成功率位居前列。此外,不同国家之间在哺乳犊牛牛奶饲喂、粗饲料饲喂和哺乳期饲养方式存在一定差异,这可能是不同国家之间的饲养模式和饲养理念不同造成的,未来还需要进一步探索和优化基于实际生产管理的哺乳犊牛饲喂方案,从而进一步提高哺乳犊牛饲喂管理效率和水平,促进牧场可持续健康发展。

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