文/孔慶斌 張曉明＊

（中國農業(yè)大學）

玉米粉碎粒度對奶牛生產性能的影響

文/孔慶斌 張曉明＊

（中國農業(yè)大學）

玉米中60%～70%的成分為淀粉，是奶牛日糧中重要的淀粉來源。但飼喂前需要對玉米進行加工處理，以提高淀粉消化率，因此粉碎是最常見、最便捷、最經濟的加工方式，若粉碎恰當，可以有效改善淀粉消化率。為此，綜述了體外瘤胃試驗和生產試驗研究中不同玉米粉碎粒度對奶牛生產性能的影響，探索玉米的合理粉碎粒度。為提高能量利用率，綜合日糧組成、乳指標、生產水平等因素，建議玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（約1 mm），超過2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。

玉米；粉碎粒度；奶牛；生產性能

玉米中60%～70%的成分為淀粉，是奶牛日糧中重要的淀粉來源。淀粉在瘤胃中產生揮發(fā)酸，是奶牛日糧中重要的能量來源。淀粉在奶牛日糧中含量通常在10%～30%。玉米中的淀粉被蛋白基質包裹，飼喂前要對其進行加工處理，如粉碎、輾壓、蒸汽壓片等，便于瘤胃微生物和腸道各種酶的充分接觸，以提高淀粉在胃腸道的消化率。其中粉碎是最常見、最便捷、最經濟的加工方式。若玉米粉碎恰當，淀粉消化率高達90%～95%；若粉碎不當，淀粉消化率不足70%。整粒飼喂時，糞便中殘留的整粒玉米高達15%～30%。因此，給玉米選擇合適的粉碎粒度對改善淀粉消化率非常關鍵。玉米粉碎粒度受玉米水分、粗飼料種類及切割長度、日糧組成和飼喂模式等因素的影響。當谷物與粗飼料分開飼喂時，需要對玉米進行粗粉碎，以提高玉米在胃腸道的滯留時間和消化率。

1 玉米合理粉碎粒度

目前在我國的奶牛養(yǎng)殖過程中普遍采用精料和粗料混合飼喂的方式，對玉米進行細粉碎，提高玉米的能量利用率，改善產奶量、膘情和乳蛋白率等指標。但若玉米加工過細，揮發(fā)酸產生就會過快，當日糧有效纖維不足時，還可能增加乳酸產量，降低瘤胃pH值，引起瘤胃酸中毒和肢蹄病，降低飼料消化率和乳脂率，增加藥費開支和牛群淘汰率。而通過體外瘤胃和生產試驗可以探索玉米的合理粉碎粒度。

1.1 試驗一

美國賓州大學的Lykos和Varga[1]將平均粉碎粒度分別為4 309、2 577、686 μm的3 組玉米和容重360 g/L的壓片玉米置于體外瘤胃液中降解，測定各組的干物質（DM）、粗蛋白（CP）和非結構碳水化合物（TNC）的降解率（表1）。研究發(fā)現，平均粒度686 μm的玉米，其DM、CP、TNC的瘤胃消化率分別比4 309 μm組和2 577 μm組高21.1、16.2、19.9 個百分點和12.6、8.3、11.2 個百分點。

表1 玉米粉碎粒度對體外瘤胃降解率的影響

表2 玉米粉碎粒度對奶牛采食量、乳指標和尿素氮的影響

1.2 試驗二

玉米粉碎粒度不僅影響營養(yǎng)物質的消化率，還影響奶牛生產性能。Luhman和LaCount[2]分別對玉米進行細粉制粒、細粉（692 μm）、粗粉（2 570 μm）、壓片處理，除玉米外，各組額外添加等量顆粒狀蛋白原料組成的精料。按干物質計算，日糧包括54%精料、23%苜蓿青貯和23%全株青貯。將日糧分別飼喂給5 組具有相似條件的產奶牛（表2和表3）。其中飼喂細粉玉米日糧的奶牛，比采食細粉制粒和粗粉日糧的奶牛，具有更高的3.5%校正產奶量、乳脂率、乳蛋白率、飼料效率和更低的牛奶尿素氮。其中采食45%細粉玉米搭配55%壓片日糧的奶牛飼料效率最高。研究發(fā)現，將玉米與蛋白飼料制成顆粒，有助于瘤胃微生物對日糧能量和蛋白質的同步降解和利用，降低了飼料氮的排泄量。

1.3 試驗三

Hutjens[3]將平均粒度為2 500和1 100 μm的玉米分別飼喂給3 組奶牛（表4）。所有奶牛的日糧組成相同，按干物質計算，包括34.2%草貯、16.2%干草、10.9%豆粕、36.4%玉米和2.4%維生素、礦物質等。日糧蛋白含量為15.80%，能量為6.95 MJ/kg，淀粉含量為26.8%。與采食2 500 μm玉米的奶牛相比，采食1 100 μm細粉玉米的奶牛，乳脂率、乳蛋白率、3.5%校正奶、飼料效率和體重分別提高了0.14、0.10 個百分點、3.60 kg、0.12和0.15 kg。

表3 粗粉玉米和細粉玉米的粒度分布

表4 玉米粉碎粒度對采食量、乳指標和體重的影響

1.4 試驗四

Remond等[4]將平均粒度730、1 807和3 668 μm的玉米分別配制成3 種日糧飼喂給奶牛（表5），研究發(fā)現采食730 μm玉米的奶牛淀粉消化率、氮消化率、產奶量和乳蛋白率分別比3 688 μm玉米組提高了21.90、2.20 個百分點、1. 60 kg和0.12 個百分點。

2 不同粒度高水分玉米對奶牛生產性能影響

玉米籽粒占青貯的20%～35%，是青貯最重要的營養(yǎng)成分。國內外的許多研究表明，粉碎粒度對高水分玉米一樣重要。青貯里的玉米屬于高水分玉米。青貯玉米籽粉碎粒度在1～4 mm時，淀粉消化率最高。應根據情況，對青貯中的玉米籽粒選擇合適的加工破碎方式，提高青貯淀粉的消化率。

表5 玉米粉碎粒度對奶牛淀粉消化率和生產性能的影響

表6 不同加工方式對干玉米和高水分玉米淀粉全腸道消化率的影響

2.1 試驗一

Firkins等[5]對干玉米和高水分玉米進行了破碎、滾壓、粉碎等不同的加工處理（表6），研究發(fā)現對于高水分玉米，粉碎可提高全腸道淀粉消化率至98.8%，推算出的泌乳凈能為8.74 MJ/kg干物質，而細粉碎的干玉米的淀粉消化率只有91.4%，泌乳凈能為8.37 MJ/kg干物質；粉碎的高水分玉米的淀粉消化率甚至比壓片玉米還高出4.6 個百分點。

2.2 試驗二

Ying和Allen[6]給產前和產后8 頭安裝有瘤胃和小腸瘺管的懷孕青年牛，分別飼喂含4 種不同加工方式玉米的日糧，研究發(fā)現與干玉米相比，高水分玉米在瘤胃的發(fā)酵速度更快，引起酸中毒的風險更高，產奶量出現下降（表7）。而Knowlton等[7]的研究發(fā)現，粉碎粒度相近的高水分玉米與干玉米相比，前者可提高牛只的采食量、淀粉消化率和產奶量（表8）。Firkins[5]匯總了多個研究發(fā)現，對于高水分玉米，細磨比滾壓處理方式對牛只產奶量和乳指標的提升更明顯（表9）。細磨高水分玉米與細磨干玉米相比，前者的采食量、產奶量、乳蛋白率更高，而乳脂率更低。Oba和Allen[8]的研究發(fā)現，與干玉米相比，采食高水分玉米的牛只采食量、乳脂率更低，咀嚼時間更少，但產奶量更高（表10）。

表7 采食不同加工方式玉米對產前與產后青年牛瘤胃淀粉消化率、降解速度和產奶量的影響

表8 不同加工方式和水分含量的玉米對乳指標的影響

表9 不同加工玉米方式和水分含量的玉米對消化率和乳指標的影響

3 青貯籽粒粉碎粒度研究

青貯在不同切割長度、干物質含量和籽粒硬度下，所要求的籽粒粉碎粒度也不同。

3.1 試驗一

伊利諾伊大學研究者認為，對于切割長度在1.9 cm的青貯，干物質低于33%時，合理的籽粒粉碎粒度在3～4 mm，而青貯干物質在34%～38%時，籽粒粉碎粒度為2～3 mm。對于干物質含量超過38%的青貯，切割越細，要求的玉米粉碎粒度越大。玉米籽粒越硬，要求粉碎粒度越?。ū?1）。

3.2 試驗二

Ferraretto和Shaver對 2000～2011年106 個關于青貯成熟度、長度和玉米粉碎粒度的試驗總結發(fā)現，淀粉消化率和乳脂校正奶量隨著青貯干物質的增加而下降，飼喂干物質含量超過40%的青貯，會導致單產下降2 kg。籽粒粉碎粒度在1～3 mm的玉米青貯，比4～8 mm的青貯具有更高的淀粉消化率和產奶量[9]。Fredin等[10]的研究發(fā)現，奶牛采食籽粒粉碎粒度為0.55 mm的玉米青貯，比1.27 mm的玉米青貯，全腸道的淀粉消化率提高了4.8%。

表10 高水分玉米與干玉米對奶牛生產性能的影響

表11 不同青貯干物質含量和粒度對應的玉米籽粒破碎度

3.3 試驗三

美國BaI等[11]分別給不同切割長度的玉米青貯添加孔徑1 mm的滾壓裝置，發(fā)現改善了奶牛咀嚼時間、采食量、產奶量和乳指標（表12）。其中切割長度在0.95 cm，并將玉米滾壓成1 mm的青貯，產奶量比同樣的切割長度，但沒有對玉米進行滾壓的青貯高1.6 kg。長度為1.90 cm的青貯，每天反芻時間比長度0.95 cm的青貯高0.40 h。

表12 添加滾壓裝置的不同切割長度的玉米青貯對奶牛生產性能的影響

4 結論

在國內，在奶牛日糧中大量使用苜蓿、豆粕、玉米麩皮等瘤胃降解蛋白比例高的原料，但由于蛋白分解速度過快，造成日糧能量不足，能氮不同步和不平衡，具體表現為牛奶尿素氮過高、牛奶真蛋白偏低、受胎率下降、蹄葉炎等。其中影響日糧能量不足最重要的一個因素是玉米粉碎過粗。因此，為提高能量利用率，綜合日糧組成、乳指標、生產水平等，建議玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（約1 mm），超過2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。C

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2017-03-30）

孔慶斌，男，中國農業(yè)大學反芻動物營養(yǎng)專業(yè)研究生，主要從事牧場的營養(yǎng)、飼養(yǎng)與經營管理、技術服務等工作。

＊通信作者：張曉明，男，中國農業(yè)大學動物科技學院教授，從事反芻動物營養(yǎng)和奶牛飼養(yǎng)管理教學、研究和實踐，曾獲2014年度國家科技進步二步獎（奶牛飼料高效利用及精準飼喂技術創(chuàng)建與應用）。