玉米粉碎粒度对奶牛生产性能的影响

 

玉米中60%～70%的成分为淀粉，是奶牛日粮中重要的淀粉来源。淀粉在瘤胃中产生挥发酸，是奶牛日粮中重要的能量来源。淀粉在奶牛日粮中含量通常在10%～30%。玉米中的淀粉被蛋白基质包裹，饲喂前要对其进行加工处理，如粉碎、辗压、 蒸汽压片等，便于瘤胃微生物和肠道各种酶的充分接触，以提高淀粉在胃肠道的消化率。其中粉碎是最常见、最便捷、最经济的加工方式。若玉米粉碎恰当，淀粉消化率高达 90%～95%；若粉碎不当，淀粉消化率不足70%。整粒饲喂时，粪便中 残留的整粒玉米高达15%～30%。 因此，给玉米选择合适的粉碎粒度对 改善淀粉消化率非常关键。玉米粉碎粒度受玉米水分、粗饲料种类及切割 长度、日粮组成和饲喂模式等因素的 影响。当谷物与粗饲料分开饲喂时，需要对玉米进行粗粉碎，以提高玉米在胃肠道的滞留时间和消化率。

1 玉米合理粉碎粒度

目前在我国的奶牛养殖过程中普遍采用精料和粗料混合饲喂的方式，对玉米进行细粉碎，提高玉米的能量利用率，改善产奶量、膘情和乳蛋白率等指标。但若玉米加工过细，挥发酸产生就会过快，当日粮有效纤维不足时，还可能增加乳酸产量，降低瘤胃pH值，引起瘤胃酸中毒和肢蹄病，降低饲料消化率

和乳脂率，增加药费开支和牛群淘汰率。而通过体外瘤胃和生产试验可以探索玉米的合理粉碎粒度。

1.1 试验一 

美国宾州大学的Lykos和Varga将平均粉碎粒度分别为4 309、 2 577、686 μm的3 组玉米和容 重360 g/L的压片玉米置于体外瘤胃液中降解，测定各组的干物质（DM）、粗蛋白（CP）和非结构碳水化合物（TNC）的降解率（表 1）。研究发现，平均粒度686 μm 的玉米，其DM、CP、TNC的瘤胃消化率分别比4 309 μm组和2 577 μm组高21.1、16.2、19.9个百分点 和12.6、8.3、11.2 个百分点。

1.2 试验二 

玉米粉碎粒度不仅影响营养物质的消化率，还影响奶牛生产性能。 Luhman和LaCount分别对玉米进行细粉制粒、细粉（692 μm）、粗粉 （2 570 μm）、压片处理，除玉米外，各组额外添加等量颗粒状蛋白原料组成的精料。按干物质计算，日粮包括54%精料、23%苜蓿青贮和 23%全株青贮。将日粮分别饲喂给 5 组具有相似条件的产奶牛（表2和表3）。其中饲喂细粉玉米日粮的奶牛，比采食细粉制粒和粗粉日粮的奶牛，具有更高的3.5%校正产奶量、乳脂率、乳蛋白率、饲料效率和更低的牛奶尿素氮。其中采食45%细粉玉米搭配55%压片日粮的奶牛饲料效率最高。研究发现，将玉米与蛋白饲料制成颗粒，有助于瘤胃微生物对日粮能量和蛋白质的同步降解和利用，降低了饲料氮的排泄量。

1.3 试验三 

Hutjens将平均粒度为2 500和 1 100 μm的玉米分别饲喂给3组奶牛（表4）。所有奶牛的日粮组成相同，按干物质计算，包括34.2% 草贮、16.2%干草、10.9%豆粕、36.4%玉米和2.4%维生素、矿物质等。日粮蛋白含量为15.80%，能量为6.95 MJ/kg，淀粉含量为26.8%。与采食2 500 μm玉米的奶牛相比， 采食1 100 μm细粉玉米的奶牛，乳脂率、乳蛋白率、3.5%校正奶、饲料 效率和体重分别提高了0.14、0.10 个 百分点、3.60 kg、0.12和0.15 kg。

1.4 试验四 

Remond等将平均粒度730、 1 807和3 668 μm的玉米分别配制成3 种日粮饲喂给奶牛（表5），研究发现采食730μm玉米的奶牛淀粉消化率、氮消化率、产奶量和乳蛋白率分别比3 688 μm玉米组提高了21.90、2.20 个百分点、1. 60 kg 和0.12 个百分点。

2 不同粒度高水分玉米对 奶牛生产性能影响

玉米籽粒占青贮的20%～35%， 是青贮最重要的营养成分。国内外的许多研究表明，粉碎粒度对高水分玉米一样重要。青贮里的玉米属于高水分玉米。青贮玉米籽粉碎粒度在 1～4 mm时，淀粉消化率最高。应根据情况，对青贮中的玉米籽粒选择合适的加工破碎方式，提高青贮淀粉的消化率。

2.1 试验一 

Firkins等对干玉米和高水分玉米进行了破碎、滚压、粉碎等不同的加工处理（表6），研究发现对于高水分玉米，粉碎可提高全肠道淀粉消化率至98.8%，推算出的泌乳净能为8.74 MJ/kg干物质，而细粉碎的干玉米的淀粉消化率只有 91.4%，泌乳净能为8.37 MJ/kg干物质；粉碎的高水分玉米的淀粉消化率甚至比压片玉米还高出4.6 个百分点。

2.2 试验二 

Ying和Allen给产前和产后8头安装有瘤胃和小肠瘘管的怀孕青年牛，分别饲喂含4 种不同加工方式玉米的日粮，研究发现与干玉米相比， 高水分玉米在瘤胃的发酵速度更快，引起酸中毒的风险更高，产奶量出现下降（表7）。而Knowlton等的研究发现，粉碎粒度相近的高水分玉米与干玉米相比，前者可提高牛只的采食量、淀粉消化率和产奶量（表 8）。Firkins汇总了多个研究发现， 对于高水分玉米，细磨比滚压处理方式对牛只产奶量和乳指标的提升更明显（表9）。细磨高水分玉米与细磨干玉米相比，前者的采食量、产奶量、乳蛋白率更高，而乳脂率更低。 Oba和Allen的研究发现，与干玉米相比，采食高水分玉米的牛只采食量、乳脂率更低，咀嚼时间更少，但产奶量更高（表10）。

3 青贮籽粒粉碎粒度研究 

青贮在不同切割长度、干物质含量和籽粒硬度下，所要求的籽粒粉碎粒度也不同。

3.1 试验一 

伊利诺伊大学研究者认为，对于切割长度在1.9 cm的青贮，干物质低于33%时，合理的籽粒粉碎粒度在3～4 mm，而青贮干物质在 34%～38%时，籽粒粉碎粒度为 2～3 mm。对于干物质含量超过 38%的青贮，切割越细，要求的玉米粉碎粒度越大。玉米籽粒越硬， 要求粉碎粒度越小（表11）。

3.2 试验二

 Ferraretto和Shaver对2000～2011年106个关于青贮成熟度、长度和玉米粉碎粒度的试验总结发现，淀粉消化率和乳脂校正奶量随着青贮干物质的增加而下降，饲喂干物质含量超过40%的青贮，会导致单产下降2 kg。籽粒粉碎粒度在1～3 mm的玉米青贮，比4～8 mm的青贮具有更高的淀粉消化率和产奶量。Fredin等的研究发现，奶牛采食籽粒粉碎粒度为0.55 mm的玉米青贮，比1.27 mm的玉米青贮，全肠道的淀粉消化率提高了4.8%。

3.3 试验三 

美国BaI等分别给不同切割长度的玉米青贮添加孔径 1 mm的滚压装置，发现改善了奶牛 咀嚼时间、采食量、产奶量和乳指 标（表12）。其中切割长度在0.95 cm，并将玉米滚压成1 mm的青贮， 产奶量比同样的切割长度，但没有 对玉米进行滚压的青贮高1.6 kg。长 度为1.90 cm的青贮，每天反刍时间 比长度0.95 cm的青贮高0.40 h。

4 结论

在国内，在奶牛日粮中大量使用苜蓿、豆粕、玉米麸皮等瘤胃降解蛋白比例高的原料，但由于蛋白分解速度过快，造成日粮能量不足，能氮不同步和不平衡，具体表现为牛奶尿素氮过高、牛奶真蛋白偏低、受胎率下降、蹄叶炎等。其中影响日粮能量不足最重要的一个因素是玉米粉碎过粗。因此，为提高能量利用率，综合日粮组成、乳指标、生产水平等，建议玉米粉碎粒度在800～1 300 μm（约 1 mm），超过2 000 μm（2 mm）的比例低于5%～10%。

（参考文献略）

本文刊登在《中国乳业》杂志2017年第四期，转载请注明出处和作者

作者
简介

孔庆斌，男，中国农业大学反刍动 物营养专业研究生，主要从事牧场 的营养、饲养与经营管理、技术服 务等工作。 

通信作者：张晓明，男，中国农业 大学动物科技学院教授，从事反刍动 物营养和奶牛饲养管理教学、研究和 实践，曾获2014年度国家科技进步二 步奖（奶牛饲料高效利用及精准饲喂 技术创建与应用）。