高温条件下高产和中产奶牛产奶性能及瘤胃发酵的研究_王建平
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动物营养学报2010,22(1):51-56C hinese Journal of Ani mal N utrition doi :10.3969/j .issn .1006-267x .2010.01.008高温条件下高产和中产奶牛产奶性能及瘤胃发酵的研究王建平1,2,3 王加启2* 卜登攀2 霍小凯2 郭同军2 魏宏阳2 周凌云2 李发弟1(1.甘肃农业大学动物科技学院,兰州730070;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京100193;3.河南科技大学动物科技学院,洛阳471003)摘 要:本研究旨在探讨高温环境条件下,高产与中产奶牛产奶量、乳组成和瘤胃发酵的差异。
试验选择24头中国荷斯坦奶牛,根据配对试验设计原则,分为高产奶牛组[产奶量:(40.40±3.60)kg /d ]和中产奶牛组[产奶量:(30.46±1.92)kg /d ],每组12头牛。
试验在炎热的夏季进行,每7d 测定1次产奶量和乳组成。
试验最后1周,在早晨饲喂后5h ,利用专用口腔采样器采集瘤胃液,测定pH 、氨氮、总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸含量。
试验期间每日07:00、14:00和22:00的平均温湿指数分别为:79.29、81.79和78.84,试验牛主要经历了轻度和高度热应激。
结果显示:高产奶牛产奶量下降幅度(0.96kg /wk )显著高于中产奶牛(0.62kg /wk )(P <0.05);高产奶牛乳脂率显著高于中产奶牛(P <0.05),乳蛋白含量极显著低于中产奶牛(P <0.01),乳糖含量显著低于中产奶牛(P <0.05),体细胞评分显著高于中产奶牛(P <0.05);高产奶牛瘤胃液乙酸与丙酸比极显著低于中产奶牛(P <0.01)。
结果提示,在高温环境条件下,高产奶牛产奶量下降幅度大于中产奶牛,热应激对高产奶牛瘤胃功能的负面影响程度大于中产奶牛。
关键词:热应激;奶牛;产奶性能;瘤胃发酵中图分类号:S823;S815.4 文献标识码:A 文章编号:1006-267X (2010)01-0051-06收稿日期:2009-07-28基金项目:“十一五”国家奶业科技支撑计划(2006BAD04A14,2006BAD12B08)作者简介:王建平(1964-),男,河南陕县人,副教授,博士,美国ASABE 会员,主要从事反刍动物营养研究。
E -mail :wjp8800@ *通讯作者:王加启,研究员,博士生导师,E -mail :wan g -jia -qi @ 热应激是机体应对高温环境所产生的非特异性应答反应,是外界环境温度超过等热范围,物理调节不能维持机体热平衡,机体散热受阻,体温升高而引起的非特异性防御反应和特异性障碍在内的全身性适应症[1]。
热应激引起奶牛瘤胃功能下降,采食量减少,轻者影响生产性能发挥,重者造成代谢紊乱、脱水、休克和死亡。
随着全球气候变暖,热应激已成为危害奶牛生产的重要因素[2]。
研究热应激条件下奶牛生产性能和瘤胃功能,是合理制定营养措施,缓解奶牛热应激的基础。
目前一般认为热应激条件下奶牛二氧化碳排出增多,流涎增加,唾液缓冲能力下降,瘤胃功能降低[3],但有关不同产奶量奶牛间瘤胃的功能差异尚未见报道。
本试验旨在探讨热应激条件下,高产与中产奶牛产奶量、乳组成和瘤胃发酵参数的差异,为深入研究奶牛热应激形成机制及合理制定缓解奶牛热应激营养措施提供依据。
1 材料与方法1.1 试验设计选择24头中国荷斯坦奶牛,根据分娩时间和胎次进行配对试验设计分为高产奶牛组[产奶量:(40.40±3.60)kg /d ]和中产奶牛组[产奶量:(30.46±1.92)kg /d ],每组12头牛,试验牛状况见表1。
试验于2008-06-15~2008-09-06在上海光明公司朱家桥奶牛场进行。
表1 试验牛状况Table 1 Condition of cows for e xper iment项目I tems产奶量Milk yield (kg /d )胎次Par ity (胎)泌乳天数DIM (d )高产奶牛High la ctating dair y cows 40.40±3.602.00±1.41177±52中产奶牛Mid lactating dair y c ows30.46±1.922.00±1.10171±33动 物 营 养 学 报22卷 1.2 饲养管理试验牛拴系饲养于双列尾对尾牛舍,每日05:30、12:30和19:30分3次饲喂,先喂青贮玉米,后喂混合精料和干草。
试验牛自由采食、自由饮水,日挤奶3次,鼓风机结合喷淋降温。
试验牛使用相同的日粮,参考N RC[12](2001)推荐标准,维持需要增加20%进行配制,精粗比50∶50。
试验日粮组成及营养水平见表2。
表2 试验日粮组成及营养水平(干物质基础)Table2 Composition and nutr ie nt levels ofexperimental die t(DM basis,%)项目I tems含量Content原料I ngr edien ts玉米Cor n20.00大麦Barley1.88豆粕Soybean me al8.51膨化大豆Extr uded soybean2.64脂肪酸Fa tty acid1.50棉籽粕Cottonse ed m eal3.54玉米酒精糟DDGS8.05石粉Limestone0.87磷酸氢钙CaHP O31.02食盐NaCl0.40小苏打NaHCO30.74预混料Pr emix1)0.45氧化镁MgO0.19氯化钾KCl0.38苹果渣Apple pomace5.77青贮玉米Silage corn26.81羊草Leymus chine nsis4.12苜蓿干草Dr y alf alfa10.31麦糟Spent gr ain2.82合计Tot al100.00营养水平Nutr ient levels2)泌乳净能NE L(MJ/kg)6.69粗蛋白质CP16.81中性洗涤纤维NDF36.56酸性洗涤纤维ADF21.57粗脂肪EE5.96钙Ca0.78磷P0.52 1)每千克预混料含有One kilogr am of prem ix contains: Cu4560mg;Mn4590m g;Zn12100mg;Se200mg;I 270mg;Co60mg;VA200000I U;VD3450000I U;VE 10000I U;烟酸niacin3000mg。
2)泌乳净能为计算值,其他指标为实测值。
NE L is a cal-culated value,other nutr ient parameters are measured values.1.3 产奶量和乳组成的测定试验期间每7d测定1次产奶量,同时按早中晚4∶3∶3的体积比采集50mL混合乳样(加入重铬酸钾30mg),采用全自动乳成分分析仪(Bacto-Scan FC CombiFoss6000,FOSS公司生产)测定乳脂、乳蛋白、乳糖、乳尿素氮、总固形物含量和体细胞数(somatic cell count,SCC)。
1.4 瘤胃液的采集与测定于试验最后1周,在早晨饲喂后5h,利用专用口腔采样器采集瘤胃液,弃掉初采集含有较多黏液的部分,瘤胃液现场测定pH,并分装于10mL离心管,液氮中保存,于实验室测定氨氮(NH3-N)、总挥发性脂肪酸(VFA)、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和异戊酸含量。
1.5 环境温湿度记录试验期间在试验牛群的中间和两端与牛体等高处(距地面约1.5m)挂温湿度表,记录07:00、14:00及22:00的温度和相对湿度。
根据Drackley等方法计算牛舍环境温湿指数(temperature humidity index,THI),THI=td-(0.55-0.55RH)×(td-58),其中td为华氏温度,RH为相对湿度。
当牛舍THI<72时表示无热应激;72≤THI≤79时为轻度热应激;79<THI≤88时为高度热应激;THI>88时为重度热应激。
1.6 统计分析产乳性能指标采用SAS9.0中的MI XED程序进行分析,个体牛为随机效应,产奶量(高、中)为固定效应,用Tukey法进行多重比较,显著水平为P<0.05。
分析所用模型为:y ij=u+y i+e ij,式中y ij为试验期间第i个产奶量水平第j次测定结果,u为总体平均数,y i为第i次测定的效应,e ij为随机误差。
产奶量下降幅度采用OringinPr o7.5进行直线拟合,采用t检验进行分析。
瘤胃发酵参数采用t检验进行分析。
SCC按Alia等[4]的公式转化为体细胞评分(somatic cell score,SCS)进行统计分析:SCS=log2(SCC/100000)+3。
2 结果与分析2.1 环境温湿度记录结果试验期间牛舍早、中、晚的平均、最低和最高温度分别为:27.86、22.50和32.60℃,30.64、21.5652 1期王建平等:高温条件下高产和中产奶牛产奶性能及瘤胃发酵的研究和36.80℃,27.56、21.66和27.56℃。
早、中、晚的平均、最低和最高THI 分别为:79.29、69.37和88.36,81.79、67.38和91.59,78.84、67.47和85.82。
试验总计84d ,其中4d 无热应激,26d 轻度热应激,53d 高度热应激,1d 重度热应激。
牛舍早、中、晚的THI 见图1。
由图1可以看出,试验期间奶牛主要经历了轻度和高度热应激。
图1 试验期间牛舍温湿指数Fig .1 The temper ature humidity inde x ofbar n during experimental per iod2.2 产奶量和乳组成试验期间高产与中产奶牛的产奶量情况见图2,乳组成见表3。
高产和中产奶牛产奶量均有明显下降,高产奶牛产奶量下降幅度为0.96kg /wk ,中产奶牛为0.62kg /wk ,经t 检验,高产奶牛产奶量下降幅度显著高于中产奶牛(P <0.05)。
高产奶牛与中产奶牛的乳组成差异较大,高产奶牛乳脂含量显著高于中产奶牛(P <0.05),乳蛋白含量极显著低于中产奶牛(P <0.01),乳糖含量显著低于中产奶牛(P <0.05),总固形物和乳尿素氮含量与中产奶牛无差异(P >0.05),但SCS 显著高于中产奶牛(P <0.05)。
图2 试验期间奶牛产奶量与测定时间的直线拟合Fig .2 Line ar f it of m ilk yield with sam ple time表3 高产和中产奶牛的乳组成Table 3 Milk composition of high and m id la ctating dair y cows项目I tems高产奶牛High lac tating dair y cows中产奶牛Mid lacta ting dairy cowsSEM P 值P -value 乳脂Milk fa t (%)4.58a 4.29b 0.100.04乳蛋白Milk pr otein (%)3.00B 3.21A 0.030.00乳糖Lactose (%)4.92b 5.04a 0.030.01总固形物Tot al solid (%)13.1813.270.100.55乳尿素氮Milk ur ea nitrogen (g /dL )15.3415.512.420.27体细胞评分Somatic cell scor e3.86a3.07b0.180.01 同行肩标不同小写字母表示差异显著(P <0.05),不同大写字母表示差异极显著(P <0.01)。