不同營養水平日糧對妊娠期西門塔爾牛及其犢牛的影響

脫征軍,張建勇,肖愛萍,張凌青,晁雅琳,徐 寒,蔣秋斐,李 欣

(1.寧夏回族自治區畜牧工作站,寧夏銀川 750002;2.上海市農業科學院畜牧獸醫研究所,上海 201106)

牛從妊娠期到哺乳期的過渡中新陳代謝發生了巨大變化,疾病感染和代謝紊亂的發生率也最高[1]。妊娠期母牛對能量的需求隨胎兒的成長而增加,但分娩后采食量卻明顯降低,干物質采食量(dry matter intake,DMI)僅在泌乳開始時緩慢增加。非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acids,NEFA)作為從機體脂肪組織中動員三酰甘油(triacylglycerol,TAG)的指標,可間接反映機體的能量平衡。哺乳早期脂肪動員較多,脂肪在肝臟氧化,生成β-羥基丁酸(3-hydroxybutyrate,BHB)等酮體,為肝外組織供能[2]。與此同時,能量平衡(energy balance,EB)被打破,導致血液中NEFA水平增加。體脂的脂肪酸部分不能徹底氧化而產生大量的酮體。因此,可用酮體變化量來指示泌乳早期能量供應和機體組織動員率。另外,營養供給對脂質動員的程度、持續時間以及NEFA的增加起著重要作用。關于EB的評估和哺乳期間身體儲備的調動,NEFA被認為是最好的指標。

眾所周知,肉牛養殖效益的提高依賴于飼養成本的降低、母牛良好的繁殖性能。然而,通過限制飲食或飼喂低品質的飼料來降低飼養成本,可能會對其生育能力產生不利影響[3]。懷孕期間的負能量平衡可直接影響胎兒的生長速度和內分泌調節系統,從而其對出生后的發育產生不良影響[4]。研究表明,在孕期的前1/3限制母體營養不會損害胚胎信號轉導,但可能會增加妊娠失敗的風險[5]。

母牛和犢牛的營養對繁殖性能和養殖效益有重要影響,是決定肉牛養殖效益的關鍵因素。然而,2020年玉米、豆粕等飼料原料成本大幅度上漲[6],促使肉牛養殖者著眼于全產業鏈,進行精細化的飼養管理,尤其是成本較高的母牛和犢牛飼養環節。

母牛營養對繁殖性能和養殖效益具有重要的影響,直接關系到肉牛養殖狀況[7]。因此,需要對飼料營養價值做好把控,做好蛋白質及能量等成分的研究與分析,為養殖水平的進一步提升打下基礎。筆者分析了不同能量供應對西門塔爾母牛以及犢牛的影響,探討其健康繁殖和生長所需的最適營養水平,旨在為科學配制日糧、降低養殖成本和提高養殖效益提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地點試驗在四川省遂寧市某牛場開展,該場有天然草場資源,秸稈類粗飼料資源豐富。

1.2 試驗母牛的選擇和分組選擇身體健康、記錄齊全、2胎以上、體重相近(350 kg)的妊娠后期西門塔爾母牛40頭,隨機分為4組,每組10頭,分別為試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組、試驗Ⅲ組和對照組。

1.3 飼養管理與測定指標飼養試驗分為妊娠后期(分娩前84 d至分娩)和哺乳期(產犢至泌乳105 d)2個階段。飼養管理條件保持一致,精粗分飼,早晚均等投喂精飼料、青貯、野青草,自由飲水,中午喂1 kg稻草。犢牛出生后,各組哺乳母牛和犢牛日糧及飼養管理保持一致,犢牛均采用哺乳+隔欄補飼方式飼養,自由采食、自由飲水,且每天13:00—15:00在運動場自由活動。測定試驗牛只體況、產犢率、初生重、體尺、犢牛成活率和血液學指標。

整個試驗期每周測量并采血樣1次,早晨進食后07:30—09:30通過尾骨靜脈穿刺采血,將其收集在含草酸鉀(作為抗凝劑和穩定劑)的真空氟化鈉管中。將另一份樣品收集在含有凝塊活化劑和分離凝膠的血清分離管中,冰袋上冷卻。30 min后,3 000 r/min離心20 min獲得血清。用全血和血清分析β-羥基丁酸(BHB)、葡萄糖(glucose)、非酯化脂肪酸(NEFA)、膽紅素(bilirubin)、尿素(urea)、膽固醇(cholesterol)、谷草轉氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、谷氨酸脫氫酶(glutamate dehydrogenase,GLDH)、鈣(calcium,Ca)、磷(phosphorus,P)和鎂(magnesium,Mg)等血清學指標。由接受過專門訓練的研究人員進行體況評分(body condition score,BCS)測定。使用獸用超聲診斷儀(大為醫療(江蘇)有限公司)檢測肉牛背膘厚度(back fat thickness,BFT)。

1.4 試驗日糧配制

1.4.1母牛日糧配方。依據《肉牛飼養標準》(NY/T 815—2004)的要求,結合母牛的生產狀況和當地飼料資源,配制試驗牛日糧。各組的營養水平設置如下:低營養(試驗Ⅰ)組的日糧按照能量水平低于國標20%、蛋白質水平低于國標10%配制;中營養(試驗Ⅱ)組的日糧按照能量水平低于國標10%、蛋白質水平低于國標5%配制;高營養(試驗Ⅲ)組的日糧按國家肉牛營養標準配制;對照組與牛場同階段母牛原日糧配方相同,由養殖場提供。母牛日糧配方、營養水平及成本詳見表1。如果能量、采食量超過臨界值,則限制采食。試驗動物被安置在有橡膠墊的獨立畜欄內,自由飲水,每天13:00—18:00在運動場活動。

表1 妊娠后期母牛日糧組成、營養水平和成本

1.4.2犢牛日糧配方。按照當地犢牛的實際生產狀況和飼料資源,配制犢牛精料補充料,其精料補充料組成如下:玉米58.00%、麩皮22.00%、油菜枯12.00%、牛專用預混料3.00%、其他(食鹽等)5.00%。試驗期間,各試驗犢牛均自由采食。

1.4.3犢牛補飼采食量。犢牛補飼采食量見表2。

表2 犢牛補飼采食量

1.5 能量平衡計算以及數據統計分析根據德國營養生理學會(German Society of Nutrition Physiology)報道的計算公式,從能量攝入量中減去能量需求量來計算每日能量消耗:

維持需求:NEM=0.293×BW0.75

懷孕需求:NEC=(0.044×exp0.016 5×懷孕天數+0.019 05×懷孕天數-3.661 9)/0.175×0.6

泌乳需求:NELAC=(0.38×乳脂率+0.21×乳蛋白率+1.05)×日產奶量

凈能量攝入(net energy intake,NEI)=DMI×日糧能量密度

產前EB=NEI-(NEM+NEC)

產后EB=NEI-(NEM+NELAC)

使用實際的產犢日期計算懷孕天數。對于EB的計算,在EB值為負或正的情況下,既不考慮機體組織的動員,也不考慮機體組織的保留。

能量校正奶(energy corrected milk,ECM)的計算方法如下:

ECM=(0.38×乳脂量+0.21×乳蛋白量+0.95)/3.2

試驗數據采用SAS 9.1軟件的GLM程序處理,統計模型為Yijk=μ+Ci+Pj+Tk+eijk,其中μ為總平均值,Ci為奶牛效應,Pj為周期效應,Tk為處理效應,eijk為標準誤。對處理效應和周期效應的所有最小二乘均值采用PDIFF程序比較。

2 結果與分析

2.1 產前飼喂不同營養水平飼料對奶牛生產性能和血液學指標的影響如表3所示,產前低營養組的DMI顯著低于中營養組和高營養組;高營養組的牛只體況評分顯著高于其他組。低營養組EB值顯著低于中、高營養組(P<0.05),中營養組和高營養組差異不顯著(P>0.05)。低營養組、中營養組和對照組血液中葡萄糖含量差異不顯著(P>0.05),但均顯著低于高營養組(P<0.05)。低營養組的NEFA、膽紅素、尿素的含量均顯著高于其他組(P<0.05),但鈣、磷和鎂等微量元素的含量各組差別不大。低營養組奶牛NEFA含量較高,高營養組奶牛血清葡萄糖含量較高。

表3 產前飼喂不同營養水平飼料對奶牛生產性能和血液學指標的影響

2.2 產后飼喂不同營養水平飼料對奶牛生產性能和血液學指標的影響由表4可知,產后低營養組奶牛的DMI、產奶量、BCS、葡萄糖含量和EB均顯著低于其他組(P<0.05)。中營養組與高營養組奶牛的DMI、BCS和血液學指標均差異不顯著(P>0.05)。各組鈣、磷和鎂等微量元素的含量基本相同。低營養組NEFA含量最大,BHB含量最高,葡萄糖含量最低。以上結果表明泌乳早期的能量限制會導致代謝壓力。

Table 4 產后飼喂不同營養水平飼料對經產奶牛產奶量、能量平衡和血液學指標的影響

2.3 飼喂不同營養水平飼料對母牛產犢率的影響產犢率是指母牛產下活牛犢數占參加配種母牛數的百分比。不同營養水平飼料對西門塔爾母牛產犢率的影響見表5。由表5可知,西門塔爾母牛妊娠后期不同營養水平飼料對其產犢率無明顯影響。低營養組中1頭母牛因生病致犢牛死胎而早產、1頭母牛難產致犢牛死亡,其產犢率為80%,低于其他3個試驗組。

表5 不同營養水平飼料對西門塔爾母牛產犢率的影響

2.4 不同營養水平飼料對母牛繁殖及健康的影響由表6可知,不同營養水平飼料對飼料西門塔爾母牛產后繁殖性能沒有明顯的影響。除低營養組出現1例難產外,其他營養組均沒有出現難產、胎衣不下和產后疾病等情況。

表6 不同營養水平飼料對西門塔爾母牛繁殖及健康的影響

2.5 不同營養水平飼料對犢牛初生重及體尺指標的影響由表7可知,母牛妊娠后期不同營養水平飼料對犢牛初生重、體高、體斜長、胸圍及管圍的影響均不顯著(P>0.05)。

表7 不同營養水平飼料對犢牛初生重及體尺指標的影響

2.6 不同營養水平飼料對犢牛30日齡體重及體尺指標的影響由表8可知,母牛妊娠后期不同營養水平飼料對犢牛30日齡體重、體高、體斜長、胸圍及管圍的影響均不顯著(P>0.05)。

表8 不同營養水平飼料對犢牛30日齡體重及體尺指標的影響

2.7 采食不同營養水平飼料的母牛所產犢牛90日齡體重及體尺指標如表9所示,母牛妊娠后期不同營養水平飼料對犢牛90日齡體重、體高、體斜長等均有顯著影響(P<0.05)。其中,低營養組犢牛體重、體高、體斜長均顯著低于高營養組(P<0.05),而中營養組犢牛體重、體高、體斜長與對照組差異不顯著(P>0.05)。中營養組與高營養組的所有測試指標差異均不顯著(P>0.05)。不同營養組間胸圍和管圍均差異不顯著(P>0.05)。

表9 各組犢牛90日齡體重及體尺指標的比較

2.8 采食不同營養水平飼料母牛所產犢牛各生長指標增長曲線如圖1所示,不同營養組犢牛的體重在1～30日齡時,其斜率幾乎相同;30～90日齡,高營養組犢牛體重曲線的斜率明顯高于其他組,同時對照組和中營養組體重的增長曲線幾乎重疊,但也高于低營養組。同樣,各營養組體高和體斜長的增長曲線與體重變化相似。不同營養條件下胸圍增長曲線各試驗組幾乎重疊,說明對胸圍的影響不大。管圍的增長曲線中,1～30日齡時中、高營養組增長曲線斜率均高于低營養組,說明在出生后30 d內營養對犢牛的影響已經開始。

圖1 犢牛各生長指標增長曲線

2.9 不同營養水平飼料對妊娠后期和犢牛斷奶期養殖效益的影響由表10可知,中營養組的凈利潤最高,高營養組和對照組的凈利潤幾乎相同,而低營養組凈利潤最低。

表10 妊娠后期及犢牛斷奶期養殖效益分析

3 討論

經過過去幾年的發展,僅僅利用EB對奶牛群進行管理和決策暴露出諸多問題,而評估泌乳早期奶牛的能量狀態、健康風險、生育能力等方面分析受到關注。其中,血糖、NEFA和BHB作為血液代謝物,可反映牛只機體能量代謝狀況。同時,飼糧養分影響血糖、NEFA和BHB的效應很短暫,在能量平衡狀態下不受飼糧養分的影響。

分娩前營養不良的奶牛血清NEFA含量較高,表明在分娩前機體會調動儲備。與產犢前飼喂高營養飼料的牛只相比,低營養組奶牛產后呈現嚴重負能量平衡。產犢前期營養對牛只泌乳期代謝的影響較小,但NEFA含量較低反映泌乳早期能更好地對脂肪組織進行動員。產后營養供應不足增加了負能量平衡的嚴重程度和持續時間,并提高了血清NEFA含量。在干奶期控制能量攝入,有利于奶牛早期的能量狀態。EB與NEFA含量存在明顯的相關性。

在飼料成本、人工費、水電費相同的情況下,母牛養殖所產生的效益主要來源于犢牛。如何通過科學、合理的飼養,培育出符合生產和育肥要求的優質犢牛,又能提高母牛繁殖率,縮短產犢間隔,進而獲得較好的養殖效益,是養殖戶面臨的難題[8]。能量和蛋白質是肉牛飼料中最重要的營養素,肉牛的生長、發育、妊娠、產犢和產奶等生理活動都離不開能量和蛋白質的有效供給[9]。為確保母牛具有良好的繁殖性能,從營養方面來看,除了要給予適宜的蛋白質和能量外,還必須注意礦物元素和維生素的合理供給[10]。

肉牛繁殖力低的最常見原因是能量供應不平衡。能量會影響母牛的生殖激素水平,進而影響其繁殖力的發揮。當母牛能量供給平衡時,能減少繁殖疾病的發生,這有利于提高卵母細胞的質量,增加受胎率[11]。當日糧中蛋白質不足時,繁殖母牛多表現為發情排卵異常、胎兒生長發育不良、所產犢牛的活力下降等[12-13]。

犢牛初生重由品種及胎次決定[5]。研究表明,妊娠前額外補飼對繁殖母牛的犢牛初生重沒有影響[14]。另外,額外的精料補飼對犢牛初生重也沒有顯著影響[15-16]。杜杰等[17]對32頭妊娠后期西門塔爾母牛進行試驗,結果發現不同營養水平對犢牛初生重無顯著影響(P>0.05)。DelCurto等[18]給197頭海安雜交母牛飼喂不同蛋白質水平日糧,結果表明犢牛初生重隨著蛋白質補充料的增加呈線性增加,但差異不顯著,且犢牛日增重和母牛繁殖率無顯著變化。Martin等[19]研究了170頭小母牛的母親懷孕后期和泌乳早期營養對其生長和繁殖性能的影響,結果表明母牛營養對其犢牛初生重的影響不顯著(P>0.05),說明泌乳早期母牛營養對其女兒體重無明顯影響[10,20]。這些研究結果均與該試驗結果相一致。

試驗地遂寧市是四川省農作物主產區之一,具有豐富的秸稈類粗飼料資源和天然草場資源,牛到放牧結束時膘情很好,妊娠后期低營養補飼有利于提高養殖效益。在該地區開展肉牛養殖,除了要參考《肉牛飼養標準》(NY/T 815—2004)的要求外,參照該試驗將國標能量水平降低10%、蛋白質水平降低5%的配比來進行飼喂。通過這種飼喂方式可以達到降低飼喂成本、提高收益的目的。

4 結論

肉牛生產應注重蛋白質和能量在飼料中的配比,因地制宜飼喂。較低的蛋白質和能量水平容易影響胎衣的正常排出,使產犢率和母牛產后健康狀況下降。給體況較好的妊娠后期母牛提供中等營養水平(能量水平低于國標10%、蛋白質水平低于國標5%)的日糧即可滿足其生產需要,實際生產中可獲得較好的養殖收益。