各组奶牛产奶量和乳成分的结果见表3, 表观消化率的结果见表4。

2.2 对乳成分的影响

试验结果表明(表3), 和对照组相比, A组的乳蛋白显著(P< 0.05)、B组和C组极显著(P< 0.01)高于对照组, A组、B组和C组的乳蛋白含量分别比对照组提高了6.13%, 10.65%和13.55%; 各试验组之间比较, 有随着苜蓿青干草替代精料量的增加乳蛋白含量依次提高的趋势, 其中C组显著高于A组(P< 0.05), 但A组与B组之间、B组与C组之间差异均不显著(P> 0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 苜蓿替代不同精料对奶牛生产性能和乳成分的影响 Table 3 Effect of alfalfa hay substituting different ration concentrate on production performance and milk quality of dairy cows 项目Item 对照组Control group A组A group B组B group C组C group 产奶量Milk yield (kg/d) 22.71± 0.83 Cc 24.70± 0.42 Aa 23.78± 0.52 ABb 23.69± 1.11 Bb 乳蛋白率Milk protein (%) 3.10± 0.07 Bc 3.29± 0.19 ABb 3.43± 0.08 Aab 3.52± 0.18 Aa 乳脂率Milk fat (%) 3.56± 0.11 Bb 3.92± 0.18 Aa 3.95 ± 0.17 Aa 3.92± 0.16 Aa 乳糖Lactose (%) 4.86± 0.07 Bb 5.02± 0.13 ABa 4.97± 0.13 ABa 5.05± 0.08 Aa 干物质Dry matter (%) 12.76± 0.49 Bb 13.57± 0.50 ABa 13.48± 0.70 ABa 13.81± 0.78 Aa 体细胞SCC (104/mL) 42.42± 2.63 Aa 23.83± 2.47 Aa 33.33± 3.16 Aa 28.50± 3.34 Aa 干物质采食量Dry matter intake (kg/d) 19.41± 0.84 Bb 20.89± 0.83 Aa 20.82± 0.19 Aa 19.84± 0.24 ABb Note:Values with different capital letter within the same line are extremely different(P< 0.01), values with different lowercase are significantly different (P< 0.05). The same below. 注:同行不同大写字母表示差异极显著(P< 0.01), 不同小写字母表示差异显著(P< 0.05), 下同。

表3 苜蓿替代不同精料对奶牛生产性能和乳成分的影响 Table 3 Effect of alfalfa hay substituting different ration concentrate on production performance and milk quality of dairy cows

试验组的乳脂率均极显著高于对照组(P< 0.01), 然而3个试验组的乳脂率之间差异不显著(P> 0.05); 牛乳中乳糖、干物质的研究结果一致, 3个试验组均高于对照组, 其中C组极显著高于对照组(P< 0.01), A组、B组显著高于对照组(P< 0.05), 各试验组之间差异不显著(P> 0.05)。体细胞的研究结果表明, 无论是各试验组与对照组之间, 还是3个试验组之间, 差异均不显著(P> 0.05), 但试验组的体细胞数均低于对照组, 对照组的体细胞数分别比 A组、B组和C组高78.01%, 27.27%和48.84%。

2.4 对奶牛营养物质表观消化率的影响

表4显示, 试验B组、C组的粗蛋白质表观消化率显著高于对照组(P< 0.05), 试验A组与对照组差异不显著(P> 0.05), 各试验组之间差异不显著(P> 0.05); 试验B组、C组的中性洗涤纤维表观消化率极显著高于对照组(P< 0.01), 试验A组与对照组差异不显著(P> 0.05), 试验C组显著高于试验A组、B组(P< 0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 苜蓿替代不同精料对奶牛营养物质表观消化率的影响 Table 4 Effect of alfalfa hay substituting different ration concentrate on apparent nutrient digestibility DM% 项目Item 对照组Control group A组A group B组B group C组C group 粗蛋白表观消化率Apparent digestibility of crude protein 72.03± 0.46 Ab 73.69± 0.88 Aab 74.03± 0.31 Aa 74.46± 0.82 Aa 中性洗涤纤维表观消化率Apparent digestibility of neutral detergent fiber 39.16± 0.39 Cc 43.04± 2.52 BCbc 46.35± 0.26 ABb 51.03± 1.55 Aa

表4 苜蓿替代不同精料对奶牛营养物质表观消化率的影响 Table 4 Effect of alfalfa hay substituting different ration concentrate on apparent nutrient digestibility DM%

2.5 对经济效益的影响

试验用苜蓿青干草、花生秧、全株玉米青贮料的价格分别为1.90, 0.87, 0.40元/kg, 4种精料混合料的价格分别为2.442, 2.238, 2.358, 2.990元/kg。试验期间达标牛奶的价格为3.65元/kg, 蛋白质含量在2.9%的基础上每提高0.1%, 收购价格提高0.03元/kg; 脂肪含量在3.1%的基础上每提高0.1%, 收购价格提高0.05元/kg, 因此, 对照组和各试验组牛奶的收购价格分别为:3.68, 3.70, 3.70, 3.70元/kg, 由以上数据计算出用苜蓿青干草替代不同量精料的经济效益(表5)。从表5可以看出, 3.0 kg苜蓿青干草替代1.5 kg精料混合料组的纯增效益最高为7.92元/d。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 苜蓿青干草替代不同精料量各组日粮成本和经济效益分析 Table 5 Profit of alfalfa hay substituting different ration concentrate 项目Item 对照组Control group A组A group B组B group C组C group 日粮成本Diet cost (元Yuan/d) 42.27 42.20 42.26 45.48 牛奶收入Milk revenue (元Yuan/d) 83.51 91.37 88.08 87.73 经济效益Profit (元Yuan/d) 41.24 49.17 45.82 42.25 纯增效益Added profit (元Yuan/d) 7.92 4.57 1.01

表5 苜蓿青干草替代不同精料量各组日粮成本和经济效益分析 Table 5 Profit of alfalfa hay substituting different ration concentrate

从本研究产奶量结果可以看出, 奶牛日粮中用适宜量的苜蓿青干草替代部分精料, 可以提高产奶量, 与刘树欣和白桂生^[15]用5 kg苜蓿草段替代4.5 kg奶牛精料补充料, 每头奶牛每天产奶量增加1.5 kg, 以及胡军等^[16]用1 kg苜蓿草块替代日粮中1 kg的精料, 每头奶牛日均多产0.96 kg的结果相似。奶牛日粮的粗蛋白含量是影响其产奶量的重要因素^[5], 但翟少伟^[17]指出, 对于产奶量为20.5~25.0 kg/d的奶牛, 日粮粗蛋白质水平超过14%后产奶量的变化幅度很小, 表明14%蛋白质水平就可以满足奶牛蛋白质需要。本试验中各组的粗蛋白质含量均超过15%, 可以满足奶牛对粗蛋白质的需求, 因此, 其日粮粗蛋白质含量不是造成产奶量差异的主要原因。干物质采食量是影响奶牛产奶量的又一重要因素。在日粮营养成分含量基本相同的条件下, 干物质采食量越大, 奶牛的产奶量越高, 干物质采食量与产奶量的变化规律基本一致, 张峰等^[18]、王昆等^[19]、李志强等^[11]、阎旭东等^[20]结果均支持这一观点, 本研究结果也与这一观点吻合。奶牛干物质采食量(DMI)主要受瘤胃容积即瘤胃的充满程度和内容物的排放速度的影响, 苜蓿青干草的适口性好, 粗蛋白质含量高, 瘤胃降解率也髙, 因此含一定比例苜蓿的日粮能显著提高DMI^{[21, 22]}, 但苜蓿青干草的添加量也不是越多越好。张小丽^[6]指出, 在奶牛日粮中分别添加3.5, 7.5, 10.5 kg苜蓿干草, 试验组干物质采食量分别为17.07, 19.02, 18.59 kg, 可见10.5 kg苜蓿干草添加组由于NDF含量过高, 强烈的瘤胃填充作用抑制了奶牛干物质的采食量, 从这一试验可以看出在苜蓿青干草添加量低于7.5 kg时, 不会对奶牛干物质采食量产生负面影响。本试验采用的是3 kg苜蓿青干草代替部分精料, 各试验组的干物质采食量均高于对照组, 与上述研究结果吻合。至于C组相对于A组、B组干物质采食量较低的原因, 推测是因C组奶牛日粮中精料被替代较多、适口性降低所致。

Clark等^[23]研究结果表明, 如果瘤胃可降解蛋白相对于可利用能量过量, 就会导致氮和能量的释放不同步, 从而使发酵底物的利用效率降低以及瘤胃微生物蛋白的合成量减少。苜蓿青干草能够提供优质的蛋白质和粗纤维资源, 苜蓿不仅叶蛋白中各种氨基酸组成较为均衡, 且能提供较多的过瘤胃蛋白, 所含碳水化合物的降解率也高, 故能提供较多的能量供瘤胃微生物利用, 促使瘤胃微生物蛋白质的合成量增加。本研究中, 试验组的乳蛋白含量均显著高于对照组, 且有随着苜蓿青干草替代精料量的增加牛奶中乳蛋白含量依次提高的趋势, 3个试验组饲粮中的粗蛋白质的含量和对照组相比均有所降低, 但其产奶量均高于对照组, 故3个试验组和对照组之间产奶量的不同可能与其饲粮粗蛋白水平无关, 因此推测其乳蛋白的结果与其奶牛饲粮中各种饲料原料的粗蛋白质质量、过瘤胃程度和消化率, 以及中性洗涤纤维表观消化率存在差异有关。从张民等^[24]、Casper等^[25]、Schor和Gagliostro^[26]、Cunningham等^[27]的研究结果可以看出, 提高泌乳奶牛日粮粗蛋白质中的过瘤胃蛋白(rumen undegration, RUP)含量可以提高牛奶产量和乳蛋白产量, 对乳蛋白率有提高的趋势, 但差异均不显著, 可见提高泌乳奶牛日粮粗蛋白质中的RUP含量, 不是提高奶牛乳蛋白率的主要因素。从表4可以看出, 对照组的粗蛋白质和中性洗涤纤维的表观消化率均低于试验组, 对照组的干物质采食量也是最低的, 导致对照组可利用能量和氮的供给均较低; 再加上苜蓿的氨基酸丰富且平衡, 赖氨酸含量高, 有利于平衡谷物饲料中赖氨酸的不足和乳蛋白含量的提高, 因此, 对照组乳蛋白率在4个组中是最低的。3个试验组中, 随着苜蓿青干草替代精料量的增加, 乳蛋白含量依次上升, 可能与其粗蛋白和中性洗涤纤维的表观消化率有关, 因为3个试验组上述2种成分的消化率有逐渐增高的趋势。

表4显示添加苜蓿干草的试验组的中性洗涤纤维的表观消化率均高于对照组, 且试验组之间有上升的趋势。其原因可能是苜蓿干草中性洗涤纤维的瘤胃降解率为62.7%, 高于玉米秸秆(43.8%)和羊草干草(46.8%), 几乎是所有粗饲料中最高的, 略低于精料。但是苜蓿干草和作物秸秆之间存在着协同利用关系, 苜蓿干草产生的大量乙酸能有效缓解由于淀粉的丙型发酵带来的瘤胃pH值的急剧下降, 从而使不耐酸的纤维分解菌有更好的生长环境, 将各原料所含纤维分解得更充分^[28]。

如果奶牛日粮中精料含量偏高或者粗纤维含量不足, 就会造成瘤胃挥发性脂肪酸中乙酸产量下降^[29], 而乙酸是合成乳脂的前体物质, 瘤胃中乙酸含量降低会在一定程度上降低乳脂率。提高粗饲料中有效中性洗涤纤维(eNDF)的含量可以维持和提高原料奶中的乳脂率, 苜蓿青干草在瘤胃中被微生物降解产生乙酸的量在粗饲料中是最高的, 同时它的有效中性洗涤纤维几乎也是所有粗饲料中首屈一指的^[6], 以及苜蓿含有丰富的烟酸等维生素, 这些因素可能都有利于提高乳脂率^[5]。本研究中3个试验组的乳脂率都极显著高于对照组(P< 0.01), 试验组之间差异不显著(P> 0.05)。从4个组日粮的精粗比来看, 各组日粮的精粗比分别为(干物质计量):对照组1∶ 0.92, A组1∶ 1.35, B组1∶ 1.42, C组1∶ 1.57, 即3个试验组的饲粮粗饲料的比例都高于对照组, 有利于乙酸的形成。另外从本试验中性洗涤纤维的表观消化率和干物质采食量数据来看, 试验组均高于对照组, 这些都可能是对照组的乳脂率极显著低于试验组的原因。试验组之间乳脂率差异不显著(P> 0.05), 可能有多个方面的原因:试验C组虽然中性洗涤纤维表观消化率显著高于A和B组, 但由于其干物质采食量显著低于A和B组, 所以导致其乳脂率并不高于A、B组; 试验A和B组中性洗涤纤维表观消化率与干物质采食量差异虽不显著, 但由于A组产奶量显著高于B组, 产奶量与乳脂率一般呈负相关^[11], 所以A组乳脂率略低于B组。本试验用苜蓿青干草替代部分精料提高了乳脂率, 这一结果与大量试验结果吻合, 如刘树欣和白桂生^[15]试验结果表明, 用5 kg苜蓿段替代等量的精料, 乳脂率显著提高(P< 0.05); 侯生珍和李延璋^[30]试验中用苜蓿青干草替代部分精料乳脂率比对照组髙, 差异达到显著水平(P< 0.05); 邓先德等^[31]试验中用苜蓿草块替代33%的精料, 奶牛乳脂率从3.41%提高到了3.52%。

国内外关于乳糖的报道很少。反刍动物由于其特殊的瘤胃结构, 不能直接合成乳糖的前体物质— 葡萄糖, 只能通过体内的糖异生作用合成, 其中丙酸是转变成葡萄糖的主要前体, 其次是氨基酸和甘油等^[32]。从本试验的研究结果来看, 试验组的乳糖百分含量均显著高于对照组(P< 0.05), 试验组之间差异不显著。3个试验组相对于对照组而言, 由苜蓿发酵产生的VFA中可提供较多的丙酸推测是产生差异的主要原因, 至于造成这一差异的具体机制有待进一步研究。

牛奶体细胞数(SCC)与许多因素有关, 其中乳房炎对体细胞数影响大^[33]。美国、欧盟、澳大利亚、新西兰等国家分别有自己的标准, 且多作为牛奶品质的必检指标^[34]。本研究中, 试验组的体细胞数均低于对照组, 可能与苜蓿青干草含有丰富的维生素, 以及苜蓿的富硒作用^[35]有关, 这与李志强等^[11]和阎旭东等^[20]的研究结果一致。

在本试验日粮组成条件下, 用3 kg苜蓿青干草替代1.5 kg精料效果最好, 不仅节粮, 而且提高了产奶量和乳品质, 降低了饲料成本, 有推广价值。