文章编号:1007-0435(2007)03-0232-06
农牧交错带人工草地放牧对奶牛生产性能的影响
石永红1,2,韩建国1*,张洪生1
(1.中国农业大学草地研究所,北京 100094; 2.山西省农科院畜牧兽医研究所,山西太原 030032)摘要:研究不同放牧制度和强度对在“多年生禾草+紫花苜蓿(M ed icag o sativa )”人工草地上放牧奶牛的采食量、产奶量、乳成分及体重和体况分的影响。结果表明:轮牧制奶牛的采食量低于连续放牧制,中度放牧低于轻度放牧。轻度轮牧有较高的体增重和较小的体况分损失,连续放牧则相反。轮牧制奶牛的产奶量显著高于连续放牧制,中牧高于轻牧。不同放牧处理对乳成分的影响不显著,轻度轮牧的乳脂率低于中度轮牧和连续放牧,轻度轮牧的乳蛋白最高,乳糖和乳干物质含量则无显著变化。关键词:放牧奶牛;产奶量;乳成分;体增重;体况中图分类号:S 812 文献标识码:A
Herbage Intake and Milk Performance of Dairy Cows Under
Different Grazing Systems and Intensities in Agro -pastoral
Transitional Zone of North China
SHI Yong -hong 1,2,HAN Jian -guo 1*,ZHANG Ho ng -sheng
1
(1.Ins titute of Grass land Science,China Agr icultur e University,Beijing 100094,C hina;
2.Institute of Anim al Scien ce,Sh anx i Academy of Agricultural Science,Taiyuan,S hanxi Pr ovin ce 030032,China)
Abstract :A tw o-year study w as conducted fro m 2004to 2005at China Ag ricultur e Univ er sity-based Guy uan Gr assland Research Statio n,Hebei Prov ince,to deter mine the effects of gr azing sy stem
(continuous grazing ,CG ;and rotational g razing ,RG )
and g razing intensities (light , 2.6co w s /hm 2
;moderate , 3.8cow s /hm 2
)on the herbag e intake ,milk
yield ,milk co mposition ,live -w eight and body
co ndition of dairy cow s g razing in mixed pasture of alfalfa -g rass .T he aim o f the r esearch w as to obtain
optim al manag em ent strateg ies fo r grazing dair y co ws and pasture utilization in the reg ion.The herbage intake of M CG co ws w as higher than that of M RG and LRG co ws,but there w as no significant differ ence betw een light and m oderate grazing intensities.The LRG cow s have the hig hest average daily gain and low est bo dy condition sco re loose.T he total milk yields of MRG cow s during the exper im ental period were sig nificantly higher than that of LRG and MCG cow s ,and there w ere no sig nificant differences among the thr ee grazing treatments in m ilk com position ,though LRG cow s bo ast the lo west milk fat and higher milk pr otein content .
Key words :Grazing dairy co w ;M ilk per for mance;M ilk composition;Live-w eig ht gain;Body condition 华北农牧交错区作为奶业发展重点产区之一,奶牛养殖已经成为当地农民增收和农村经济发展新的途径。但目前饲养多以夏秋季在天然草地上自由放牧为主,天然草地生产力水平低下,超载过牧严重,加之人工草地缺乏,导致奶牛个体的单产水平
低,最终影响牛奶品质和奶牛健康,已严重制约了该区域奶业的健康发展。因此,大力发展人工草地和改良草地,探索出一种合理的放牧管理策略,维持草畜平衡,防止草地退化,对促进奶牛业的可持续发展尤为重要。国内有关放牧管理对奶牛生产性能的研究
收稿日期:2006-04-05;修回日期:2006-12-10基金项目:国家科技攻关课题(2004BA5281301)
作者简介:石永红(1972-),男,甘肃庆阳人,博士研究生,研究方向为草地管理;*通讯作者Author for corres pondence,Email:gr ass lab
@p https://www.doczj.com/doc/1b323345.html,
第15卷 第3期
Vo l .15 N o .3草 地 学 报
ACT A A GR EST IA SIN ICA
2007年 5月
M ay 2007
较少[1～3],姚爱兴等在南方亚热带地区开展了人工草地的放牧奶牛利用研究,杜玉珍等在天然草地上研究了不同放牧制度对奶牛生产性能的影响[3],但对北方农牧交错带人工草地放牧奶牛的研究还未见报道。本文探讨华北农牧交错带不同放牧制度及强度对奶牛牧草采食量、体重、体况及泌乳性能的影响,以期获得该区域最合理的放牧方式与技术。
1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
试验区位于中国农业大学沽源草地生态野外试验站,地处内蒙古锡林郭勒草原南缘,河北省沽源县北部坝上高原(北纬41°46′,东经115°40′),海拔1400 m。年均气温1.4℃,≥10℃的年积温1513.1℃,无霜期100d,年均降雨量399m m,集中于7、8、9三个月。土壤以栗钙土、草甸土为主。
试验草地为2003年建植的混播人工草地,混播草种组成及播量分别为紫花苜蓿(M edicago sativa) 7.5kg/hm2,无芒雀麦(Br omus inermis)、蓝茎冰草(P ascopy rum smithii)和新麦草(Psathy rostachy s j uncea)各11.25kg/hm2,总面积为13hm2。
1.2 试验设计
试验设轻度划区轮牧(LRG,草地利用率40%)、中度划区轮牧(M RG,草地利用率60%)和中度连续放牧(M CG,草地利用率60%)3个处理,重复3次。轮牧试验每重复7小区,LRG和M RG小区面积分别为0.22和0.15hm2,各试验区随机排列,轮牧周期为21d,每小区放牧3d。M CG分为三个大区,每区面积为1.05hm2,随机排列。2004年放牧2个周期,从7月1日开始,到8月11日结束,共42d; 2005年放牧4个周期,从6月16日开始,到9月8日结束,共84d。放牧率LRG为2.63头/hm2,MRG和M CG均为3.85头/hm2。另设一个不放牧的对照区(CK),面积为0.2hm2。由于中国农业大学草地研究所此前在该区域开展的人工草地绵羊轮牧试验重牧处理(利用率70%)草地牧草产量、土壤特性及绵羊增重效果较差,因此本研究未设重度放牧处理。
试验用牛选择体质健康,年龄(4.5岁)、胎次(平均2.5胎)、体重(514kg)、产犊天数(70d)及泌乳量(18.6kg)基本相近的成年黑白花奶牛36头,随机分成LRG组、M RG和M CG组,每个处理12头。8∶00～18∶00在草地上放牧、早晚(06∶00和18∶00h)挤奶,按照原日粮标准和配方。
1.3 放牧奶牛牧草采食量的测定
各放牧小区分别于放牧前后用齐地面收获法测定草地产草量(M)和牧后剩余量(M f),并测定对照小区草地牧草净生产量M e,样方面积1m2,重复3次。
放牧采食量C=M-M f+0.5Me[1]。
1.4 体重和体增重的测定
分别于试验开始和结束时测定奶牛胸围和体斜长各1次,计算奶牛体重。
奶牛体重W(kg)=胸围2(m)×体斜长(m)×90[4]
1.5 体况分的测定
在测定体重时分别由3个有经验的饲养员采用目前国际通用的“5分制体况评分体系[4](1-瘦,5-肥)”为每头奶牛评分。
1.6 产奶量及乳成份的测定
每天记录每头奶牛的产奶量。每年试验期平均分为3个阶段,每阶段最后2d早晚挤奶时连续采集奶样,每次取20m L放入预先用蒸馏水处理过的塑料瓶中添加重铬酸钾防腐剂(0.6m g/m L),4℃冷藏,然后将4次采集的奶样混匀,在北京市奶牛中心乳品分析室采用全自动分析仪分析乳脂、乳蛋白、乳糖和乳干物质含量。
1.7 数据处理
2 结果与分析
2.1 不同放牧处理对奶牛牧草采食量的影响
奶牛日均牧草采食量在整个试验期以LRG最高(14.75kg DM/cow/d),M RG最低(13.57kg DM/ cow/d),且均随放牧期的延长逐渐降低,降幅以M RG最大,达4.67kg/DM/co w/d,LRG最小,为4.11kg/DM/cow/d(表1)。整个试验期间,奶牛日均牧草采食量MCG高于M RG,轮牧制下LRG高于M RG。2004年两个放牧周期内同一放牧制度下M RG日均牧草采食量极显著地低于LRG(P< 0.01),而同一放牧强度下M RG虽低于M CG,但差异不显著。2005年第1个轮牧周期LRG组的日牧草采食量大于MCG和M RG组,但放牧制度、放牧强度间
233
第2期石永红等:农牧交错带人工草地放牧对奶牛生产性能的影响
差异均不显著,随后3个轮牧周期则同一放牧制度LRG日均牧草采食量极显著高于M RG(P<0.01),而同一放牧强度M RG则显著低于MCG(P<0.05)。
2.2 不同放牧处理对奶牛体重及体况分的影响
试验表明,LRG处理比M RG和MCG处理的奶牛有更高的体增重和较小的体况分损失(表2)。2004和2005年处理LRG、M RG和M CG的体增重分别为12.2、11.4、11.0kg和22.4、21.2和20.9kg。两年内处理LRG奶牛体增重大于M RG和MCG,且后二者值相近。与初期相比,试验末期3个放牧处理的体重均有显著增加(P<0.05),LRG处理增重最多。2004年日均体增重略大于2005年,年均日增重LRG和M RG较高,分别为0.279和0.262kg/cow/ d,M CG则为0.255kg/cow/d。
放牧奶牛处理间初始体况分无明显差异,两年平均值为2.35。末期体况分均有损失,均值为2.27。LRG 体况分损失明显低于MCG(P<0.05),而M RG与LRG和MCG处理间差异均不显著。与初始相比,末期年均LRG体况分下降了0.05,MRG下降了0.08,而M CG则下降了0.10。尽管各处理体况分均有下降,但下降幅度都较小。
表1 不同处理奶牛日均牧草采食量(kg DM/co w/d)
T able1 Daily her ba ge intake under different t reatments and gr azing cycles
处理
T reatmen t
年份Year
20042005
ⅠⅡⅠⅡⅢⅣ
LRG16.41±0.71a14.25±0.27a17.80±0.37a15.10±0.19a13.18±0.29a11.74±0.12a M RG15.50±0.26b13.31±0.33b17.35±0.22a13.46±0.30b11.61±0.33b10.34±0.50b M CG15.98±0.34b13.65±0.31b17.57±0.22a14.25±0.19c12.18±0.42c10.91±0.49c
注:同一列标有不同字母表示差异显著(P<0.05).Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ为放牧周期;Note:Different superscript letter s on fig ures of the s ame column indicate sign ifican t differences at a0.05level.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ-gr azin g cycles
表2 不同放牧处理奶牛体重及体况分动态变化
T able2 V ar iation of liv e-w eig ht and body co ndit ion scor es under differ ent gr azing tr eatments 年份Year20042005处理Tr eatm ent LRG M RG M CG LRG M RG M CG
体重Live-w eight(kg)
试验初In itial511.4±5.45a518.9±14.64a513.5±13.64a536.5±7.55a545.2±13.10a534.4±3.34a
试验末End523.6±5.72a530.3±14.43a524.5±14.42a558.9±7.44a566.4±12.14a555.3±4.14a
变化Change12.2a11.4a b11.0b22.4a21.2ab20.9b
体况分Bod y con dition s core
试验初In itial 2.39±0.03a 2.44±0.06a 2.43±0.01a 2.24±0.15a 2.27±0.13a 2.33±0.05a
试验末End 2.37±0.04a 2.40±0.09a 2.38±0.06a 2.15±0.10a 2.15±0.05a 2.19±0.07a
变化Change-0.02a-0.04a b-0.05b-0.09a-0.12ab-0.14b
注:同一列标有不同字母表示差异显著(P<0.05).Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ为放牧周期;Note:Different superscript letter s on fig ures of the s ame row in dicate significant differences at a0.05level.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ-grazing cycles
2.3 不同放牧处理对泌乳性能的影响
2.3.1 对产奶量的影响 试验期间LRG、M RG和M CG的总产奶量分别为9769.6、9961.4和9627.9 kg,轮牧奶牛的产奶量显著高于连续放牧(P< 0.05,表3)。试验前处理间产奶量差异不显著,随着放牧期的推进及产奶期的延续,各处理日均产奶量都呈现出先升高后下降的趋势,且2004年第1个轮牧周期日均单产MCG高于M RG,第2个轮牧周期则以M RG最高,MCG最低。两个轮牧周期LRG 与MRG差异均不显著。2005年第1个轮牧周期M CG日均产奶量高于LRG和M RG,M CG与MRG 差异显著(P<0.05),随后3个轮牧周期M RG高于LRG和M CG,且M RG与MCG间差异显著(P<0.
05)。试验后期各处理产奶量均持续下降,以M CG 降幅最大,LRG最小。整个试验期内LRG、M RG和M CG日均单产分别为16.17、16.55和15.89kg, M RG比M CG日均单产高0.66kg,相当于提高了4.17%。同第1个轮牧周期相比,2004和2005年LRG最后1个轮牧周期产奶量分别下降了2.08和8.05kg;MRG下降了1.93和6.52kg;M CG下降了2.56和9.94kg,试验期内3个处理日均降幅分别为0.07、0.06和0.09kg/d,表明M RG处理有较好的产奶持久性。
234草 地 学 报第15卷
表3 不同处理奶牛各放牧周期日均产奶量动态(kg/cow/d)
T able3 Daily milk y ield under different tr eatments and gr azing cycles
处理
T reatmen t
年份Year
20042005
ⅠⅡⅠⅡⅢⅣ
LRG17.41±0.67a15.23±0.29a20.81±0.51ab16.66±0.47a14.24±0.85a12.76±0.79a M RG17.26±0.65a15.33±0.50a20.17±0.34a17.56±0.32b15.33±0.15b13.65±0.79a M CG17.53±0.94a14.97±0.93a21.23±0.32b16.27±0.18a14.03±0.80a11.29±0.30b
注:同一列标有不同字母表示差异显著(P<0.05).Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ为放牧周期;Note:Different superscript letter s on fig ures of the s ame column indicate sign ifican t differences at a0.05level.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ-gr azin g cycles
2.3.2 对乳成分的影响 不同放牧制度及强度对乳成分影响不显著。试验期间LRG、M RG和M CG 乳脂率均值分别为3.53%、3.57%和3.60%,乳蛋白率分别为3.24%、3.22%和3.21%,乳脂率LRG低于M RG和M CG,乳蛋白率则相反(表4)。随着放牧季的推进,各处理的乳脂率均略有上升,增幅以M CG最大,LRG最低;乳蛋白含量各处理均先下降后增加,变幅则与乳脂率相反,以MCG最高,LRG 最低;乳糖和乳干物质含量也逐渐下降,同一时期LRG高于M RG和MCG,但除2005年初期外处理间差异不显著。
表4 不同放牧处理奶牛乳成分动态
T able4 M ilk co mpo sitio n under differ ent trea tments and g razing per io ds
项目Item s
处理
Tr eatm ent
年份Year
20042005
试验前期In itial试验中期M edium试验后期En d试验前期Initial试验中期M ediu m试验后期End
乳脂率LRG 3.32±0.79a 3.50±0.57a 3.66±0.32a 3.35±0.35a 3.66±0.38a 3.69±0.62a M ilk fat%M RG 3.35±0.66a 3.58±0.66a 3.68±0.63a 3.43±0.44a 3.68±0.54a 3.72±0.79a M CG 3.38±0.12a 3.60±0.66a 3.65±0.45a 3.48±0.48a 3.71±0.42a 3.75±0.52a 乳蛋白LRG 3.21±0.11a 3.05±0.11a 3.23±0.10a 3.33±0.33a 3.25±0.36a 3.36±0.35a
M ilk Protein%M RG 3.18±0.12a 3.07±0.36a 3.17±0.36a 3.35±0.28a 3.22±0.32a 3.33±0.31a M CG 3.21±0.12a 3.02±0.37a 3.15±0.12a 3.35±0.29a 3.19±0.29a 3.31±0.28a 乳糖LRG 4.48±0.15a 4.34±0.16a 4.33±0.23a 4.63±0.18a 4.47±0.17a 4.46±0.19a Lactose%M RG 4.42±0.18a 4.26±0.20a 4.14±0.25a 4.62±0.25a 4.51±0.25a 4.45±0.25a M CG 4.37±0.23a 4.31±0.28a 4.36±0.28a 4.47±0.31b 4.39±0.28a 4.45±0.18a 乳干物质LRG11.94±1.02a11.42±0.69a10.19±0.50a11.52±0.68ab11.49±0.88a11.95±0.93a SNF%M RG11.43±0.50a11.00±027a10.44±0.79a11.79±0.44a11.80±0.61a11.76±0.82a M CG11.64±0.27a10.75±0.77a10.35±0.30a11.32±0.58b11.49±0.68a11.61±0.77a
注:同一列标有不同字母表示差异显著(P<0.05).Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ为放牧周期;Note:Different s upers cript letters on figures of the s ame column indicate sign ifican t differences at a0.05level.Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ-gr azin g cycles
3 讨 论
3.1 放牧对奶牛采食量的影响
采食量的高低对奶牛生长、繁殖和泌乳的影响都较大。本研究发现连续放牧奶牛牧草采食量高于轮牧,这与大多数研究的结果一致。Pulido等[5]发现高产奶牛连续放牧的日牧草干物质采食量比轮牧高1.1kg,而低产奶牛两种放牧制相似。姚爱兴等[1]研究发现,试验前三个月连续放牧奶牛单位体重采食量明显高于轮牧制,而到最后一个月,轮牧制奶牛高于连续放牧。但也有研究表明具有高产潜力的奶牛轮牧采食量高于连续放牧[6]。轮牧奶牛牧草采食量低于连续放牧的原因是多方面的,连续放牧条件下奶牛能自由采食,采食范围不受限制,而轮牧制下奶牛的采食区域受到一定程度的限制。轮牧奶牛总期望能够采食下一小区的鲜草,从而造成其采食时间较短,采食量较低。而连续放牧采食时间比轮牧长,尽管其平均草层高度低于轮牧,但是奶牛可通过提高采食速率和采食总口数来补偿其每口采食量降低造成的不足。另外轮牧草地枯草量明显高于连续放牧,高比例的枯草量也会使奶牛不愿采食较低草层牧草,从而造成其采食量较低。
本研究表明放牧强度对奶牛牧草采食量也有一定的影响,牧草采食量随放牧强度的增加而降低,这虽同M ichell等指出的放牧强度对奶牛采食量无影
235
第2期石永红等:农牧交错带人工草地放牧对奶牛生产性能的影响
响的结果相矛盾,但却与其他学者的研究结果相一致[1,7]。
3.2 放牧对奶牛体重及体况分的影响
本研究发现轻度轮牧比中度轮牧和连续放牧有更高的体增重和较小的体况分损失,但放牧制度及放牧强度对奶牛体重及体况分的影响均不明显。有研究发现轮牧奶牛的体增重大于连续放牧[8,9],但也有学者发现放牧制度对奶牛体重的影响不明显,连续放牧和轮牧制下奶牛的平均日增重差异不显著[2,5,10]。放牧强度也会影响奶牛的体重,有研究表明放牧强度对奶牛体重的变化影响不大。但也有研究发现奶牛的体增重随放牧强度的增加而减少。姚爱兴等[2]发现放牧强度对奶牛产后体重变化的影响大于放牧制度,体增重随放牧强度的增加而减少,但差异不显著。
体况分的下降和下降速率是奶牛潜在繁殖效率很好的指示指标[10]。McCormick等[11]指出,鲜嫩草地上放牧的高产奶牛泌乳早期体况通常较差。Kolver等[12]发现高产奶牛放牧4周后体况分下降了0.5,而同期饲喂TM R的奶牛则保持不变。尽管本试验奶牛体况分有所损失,LRG、M RG和M CG 分别下降了0.05、0.08和0.10,但与Ko lver等的研究相比,损失都较小,说明各处理奶牛体况均较好。
3.3 放牧对奶牛产奶量及乳成分的影响
关于放牧制度对奶牛产奶量的影响,长期以来许多学者进行了大量的研究。M cM eekan通过分析15项连续放牧和轮牧制奶牛产奶量的研究发现,2项轮牧产奶量高于连续放牧,另外2项正好相反,而其它11项则差异不显著[5]。有研究发现轮牧制和连续放牧制奶牛产奶量差异不显著,认为放牧制度对奶牛生产性能影响很小。另有研究发现高产奶牛连续放牧和轮牧制下产奶量差异不显著[5]。但也有研究[6]表明高产奶牛轮牧产奶量优于连续放牧,低产奶牛两种放牧制度间产奶量差异很小。本试验发现轮牧奶牛的产奶量高于连续放牧4.2%,高于Er nst 等报道的1.5%,低于姚爱兴等[2]和杜玉珍等[3]的11.6%和24.5%,可能与草地利用程度及补饲量不同有关。轮牧区由于牧草再生时间长,适口性好的牧草再生量大,奶牛采食所消耗的能量也较小;而连续放牧适口性牧草再生机会较少,适口性差的牧草量相对增加,尽管牧草采食量较高,但营养价值低于轮牧,最终导致其产奶量低于轮牧。
放牧强度也会影响奶牛的产奶量,不同学者的研究结果各异,即随放牧强度增加,产奶量上升[9,13,14],下降或无影响[15]。尽管增大放牧强度会降低每头奶牛的单产,但却对每公顷草地产奶量有促进作用,而较低的放牧强度虽对草地质量有改善作用,但同时也增加了奶牛拒食牧草的比例。因而有研究证明中等放牧强度的产奶量高于高强度放牧和低强度放牧[2,16]。放牧强度对产奶量的影响还因草地类型的不同而异,这或许能较好地解释不同学者研究结果的差异。奶牛生产性能与草地中立枯物的多少有关[14],本研究表明中等放牧强度的产奶量高于轻牧,推断由于轻牧草地牧草变得粗老,纤维素和木质素含量上升,粗蛋白质含量下降,草层中枯死物比例较高,拒食面积增加,从而减少了青绿牧草采食量,使奶牛摄入的有效养分量减少所致。限于试验条件,本研究未开展不同补饲水平、奶牛日总采食量及个体采食量方面的研究,因此是否有这些因素的影响也有待于进一步研究。
乳脂率是衡量牛奶质量的常规方法,从乳脂率和乳蛋白率可以看出奶牛的营养状况。有研究表明,放牧制度[3,5,17]和放牧强度[18]对乳成分影响均不显著,也有人认为放牧强度能显著影响乳脂率[19]。本研究两种放牧制度下牛奶的乳脂率和乳蛋白率非常接近,并且乳脂率与产奶量的变化趋势相反,随放牧季的延长,产奶量下降,但乳脂率却略有上升,这与前人[3,5]的研究结果是一致的。但也有研究表明,放牧强度对奶牛的产奶量和乳脂率有显著影响[18],乳脂率随着放牧强度的减少而下降[15]。还有研究发现不同放牧强度间乳脂产量、乳组成成分差异不大。
4 结 论
4.1 放牧制度及放牧强度对奶牛日均牧草采食量有显著影响,连续放牧制高于轮牧制,轻牧高于中牧。日牧草采食量随放牧期的延长均逐渐降低,降幅以中度轮牧最高,轻度轮牧最低。
4.2 奶牛日均体增重和体况分损失以轻度轮牧较高,连续放牧最低。
4.3 试验期间总产奶量以中度轮牧最高,连续放牧最低,轮牧制奶牛的产奶量显著高于连续放牧,只有在较高放牧强度下划区轮牧才能体现其优越性。试验期间奶牛产奶量均有降低,连续放牧日均降幅明显高于轮牧。
4.4 不同放牧处理对乳成分影响不明显。
236草 地 学 报第15卷
参考文献
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(责任编辑 张蕴薇)
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第2期石永红等:农牧交错带人工草地放牧对奶牛生产性能的影响