科研进展 | 十年磨剑！中国农大李胜利、曹志军教授团队建立幼龄奶牛阶段粗饲料的最优利用模式

近日，中国农大动科学院曹志军教授课题组在农林领域权威期刊《动物营养》（ Animal Nutrition ）发表 研究论文 《高奶量饲喂条件下早期日粮如何长期影响哺乳犊牛的反刍行为、瘤胃发酵和饲料消化》（ How neonatal diet affects the long-term development of rumination behavior, rumen fermentation and feed digestion in high-milk-fed dairy calves ），探讨早期日粮对荷斯坦犊牛反刍行为、瘤胃发酵与饲料消化的调控作用。

反刍行为是反刍动物区别于单胃动物的关键标志，大约在出生1-2周就已出现，是促进饲料分解和消化的生理过程。本研究选取160头新生母犊作为试验动物，随机分为对照组（仅饲喂颗粒料作为唯一固体饲料来源）和处理组（同时供给颗粒料与燕麦干草精粗两种饲料任犊牛自由采食）。试验第4-84日龄为日粮处理阶段，此后两组采用相同日粮饲喂至196日龄结束试验。在整个试验期间，日粮处理对犊牛生长和体尺没有影响。然而与对照组相比，处理组犊牛反刍发生时间更早、断奶后反刍时间更长、瘤胃pH值和乙酸丙酸比例更高。但在196日龄，犊牛都采食相同日粮后，早期日粮对犊牛反刍和瘤胃发酵的影响消失。Spearman相关性分析显示，反刍时间与粗饲料摄入量、物理有效纤维摄入量以及瘤胃pH呈正相关关系，但反刍时间以及每kg干物质反刍时间与营养物质消化率均无显著正相关关系，这些结果说明瘤胃pH值的增加与反刍时间的增加相关，但饲料营养物质的消化率并不随反刍时间的增加而增加，表明反刍行为是对固体饲料摄入，尤其是物理有效纤维摄入的一种反应，有助于减少饲料粒度，是弥补难消化饲料消化不足的食后反馈。在整个试验过程中，犊牛的生长性能没有受到影响，这意味着补饲燕麦干草对高牛奶摄入的犊牛没有不利影响。未来需要更多的研究继续探究在不同牛奶量摄入情况下固体饲料如何影响犊牛反刍行为及胃肠道的发育及成熟。

反刍行为与营养物质摄入和消化的相关性

中国农业大学为该论文的第一完成单位，动物科学技术学院曹志军教授为论文的通讯作者，中国农业大学博士后肖鉴鑫（现四川农业大学引进人才，副教授）和中国农业大学博士生陈天宇为该论文的共同第一作者。中国农业大学奶牛营养创新团队负责人李胜利教授对本研究给予了大力支持。该研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划和学校2115人才计划等项目资助。

针对犊牛哺乳期是否补饲粗饲料的第一个研究早在1897年就已出现，在20世纪60年代康奈尔大学Warner教授发现刺激瘤胃上皮发育的并不是饲料的物理特性，而是饲料发酵的终产物挥发性脂肪酸，尤其是丙酸和丁酸，这一结果改变了犊牛饲养的理念，即粗饲料不能像精饲料一样促进瘤胃上皮的成熟。精饲料，由于富含更多的可快速发酵的碳水化合物，在瘤胃内能产生更多的丙酸和丁酸，进而能更好地刺激瘤胃上皮的发育，粗饲料由于含有更多难以消化的纤维且饲料容积更大，许多研究人员指出粗饲料瘤胃发酵速率低会导致肠道内容物的堆积，进而会减少动物对高能值精饲料的摄入。因此，在过去的几十年里，动物营养专家通常建议牧场管理者不给幼龄犊牛饲喂粗饲料，仅提供精饲料任其自由采食。21世纪以来，关于犊牛粗饲料补饲的研究再次成为业内热点，越来越多的研究从多个维度更系统地分析了粗饲料补饲对犊牛生长和健康的影响，这些研究的结果存在明显异质性。主要是由于粗饲料的补饲效果受到粗饲料的种类、品质、饲喂比例、时间、切割长度、饲喂方式等诸多因素的影响。可见粗饲料是否补饲以及如何补饲已成为行业最为关心的生产实际问题，影响着牧场管理的标准化进程。

针对这一百年争议，李胜利、曹志军教授团队自2013年以来，10年时间累计发表14篇高水平论文阐述犊牛是否饲喂粗饲料以及在犊牛早期如何合理补饲粗饲料，入选农业农村部主推技术2项。从粗饲料的品种选择，粗饲料的饲喂方式，粗饲料的切割长度，粗饲料的饲喂时间，以及在高奶量饲喂模式下粗饲料的补饲效果等多方面给予生产指导。针对已有的研究成果总结以下三点建议供业界参考：

(1) 新生犊牛不建议直接补饲粗饲料，粗饲料的起饲时间控制在2周龄为宜，自由采食。

(2) 建议使用燕麦或苜蓿干草等优质粗饲料作为犊牛粗饲料补饲的饲料来源，推荐切割长度约3cm。

(3) 在国内高奶量饲喂体系下，补饲燕麦干草等优质粗饲料不会影响犊牛的生长，且对犊牛缓解腹泻发生，减少死亡淘汰有积极作用。

附：关于犊牛粗饲料饲喂研究代表性论文

1. Xiao J X#, Chen T Y#, Peng R, Alugongo G M, Yang H, Liu S, Ma Y L, Wang J j, Li S L, Z. J. Cao*. How Neonatal Diet Affects the Long-term Development of Rumination Behavior, Rumen Fermentation and Feed Digestion in High-milk-fed Dairy Calves. Animal Nutrition , 2023.

2. Xiao J X#, Chen T Y#, Peng R, Alugongo G M, Yang H, Muhammad Z K, Liu S, Ma Y L, Wang J J, Wang W, Wang Y J, Li S L, Cao Z J*. The age at first consumption of forage in calves and its effect on growth and rumination in the short- and long-term. Journal of Animal Science and Biotechnology, 2023, 14(1).

3. Zhang J, Shang J Q, Hao Y Y, Wang Y J, Cao Z J, Yang H J, Wang W, Li S L*. Growth performance, blood metabolites, ruminal fermentation, and bacterial community in preweaning dairy calves fed corn silage-included starter and total mixed ration. Journal of Dairy Science. 2023, 106(7): 4545-4558.

4. Xiao J X#, Chen T Y#, Muhammad Z K, Li T T, Ma J, Liu S, Wang W, Wang Y J, Li S L, Cao Z J*. Effect of the length of oat hay on performance, health, behavior and rumen fermentation in Holstein female calves[J]. Metabolites, 2021, 11(12): 890.

5. Xiao J X, Alugongo G M, Muhammad Z K, Wang W, Wang Y J, Cao Z J*, and Li S L*. Short- and long-term effect of early exposure to concentrate or hay on feed sorting and rumen fermentation [J]. Animal Feed Science and Technology, 2021: 115010.

6. Xiao J X, Alugongo G M, Muhammad Z K, Liu S, Ma Y L, Wang J J, Chen T Y, Wang W, Wang Y J, Cao Z J*, and Li S L*. Different feed presentations affect subsequent feed sorting and rumen pH for a short period of weaned calves[J]. Journal of Dairy Science, 2021, 104(4): 4146-4156.

7. Xiao J X, Guo L Y, Alugongo G M, Wang Y J, Cao Z J, and Li S L*. Effects of different feed type exposure in early life on performance, rumen fermentation, and feed preference of dairy calves[J]. Journal of Dairy Science, 2018, 101(9): 8169-8181.

来源：中国农业大学动科学院