奶牛营养调控与粗饲料高效利用关键技术

本书针对我国不同地区、不同规模奶牛养殖技术需求，通过奶牛营养调控与粗饲料高效利用关键技术研究，建立了特定时期奶牛营养代谢参数，构建了特定时期奶牛饲养工艺与营养调控技术，形成了牛奶品质提升以及奶牛饲养低碳减排的营养调控技术，对于提高我国奶牛饲料转化率、改善瘤胃健康、提高奶牛生产性能以及乳品质具有重要的作用，进一步促进了我国奶牛养殖经济效益的提升，并对我国奶业健康可持续发展具有重要的指导意义，同时为生产优质、安全、健康乳制品提供了理论及技术支持。

卜登攀，男，汉族，1975年9月生，中共党员，博士，副研究员，国家牛奶质量改良中心副主任，主要从事反刍动物营养代谢与调控、牛奶品质改善和瘤胃微生态研究与应用方面的研究工作。2006年7月获中国农业科学院动物营养与饲料科学专业博士学位；2007.7-2007.8美国Illinois大学访问学者，从事奶牛基因芯片合作研究；2004.11-2006.1加拿大Manitoba大学访问学者，从事环境微生物多态性研究。先后主持科技攻关计划项目、国际科技合作计划重点项目、“十一五”奶业支撑计划子课题、动物营养学国家重点实验室自主创新课题和天津市科技成果转化等项目。获北京市科学技术奖一等奖1项，主持制定农业行业标准1项，申请国家发明专利3项，出版著作1部，发表学术论文100余篇。 

章我国奶牛营养调控与粗饲料利用现状
节我国奶牛养殖发展现状
第二节粗饲料资源利用现状
第三节奶牛营养调控及粗饲料利用策略
第二章特定时期奶牛营养代谢参数
节奶牛碳水化合物平衡指数体系的构建
第二节奶牛能量载体物质代谢葡萄糖体系构建
第三节8~10月龄后备奶牛营养代谢参数研究
第四节围产期和泌乳高峰期奶牛营养代谢参数
第五节热应激奶牛营养代谢参数
第三章特定时期奶牛饲养工艺与营养调控技术
节奶牛围产期和泌乳高峰期精细化饲养工艺
第二节围产期和泌乳高峰期奶牛营养调控技术
第三节热应激奶牛营养代谢及调控技术
第四章牛奶品质提升的饲料营养调控技术
节提高乳蛋白率的营养调控技术
第二节提高乳脂率及改善牛奶脂肪酸组成的营养调控技术
第三节牛奶品质品鉴技术
第五章奶牛饲养低碳减排营养调控技术
节碳氮同步优化型日粮调控技术
第二节奶牛在不同生产阶段和环境条件下甲烷排放规律
第三节降低甲烷排放的营养调控技术
第六章不同地区规模化奶牛场玉米青贮质量分析第七章存在问题及对策参考文献

前言

章我国奶牛营养调控与粗饲料利用现状节我国奶牛养殖发展现状
奶业是我国畜牧业的重要组成部分，经过30多年的快速发展，奶牛养殖已经成为畜牧业中发展快的产业，在国民经济中占有极为重要的地位。进入21世纪以来，我国生鲜乳生产规模不断扩大，乳制品加工能力明显增强，乳品消费稳步提高，实现了奶业的持续快速发展。2015年我国奶牛存栏量达1369万头，牛奶产量达3755万吨，居于世界第三位。但是随着奶业的快速增长，一些长期积累的矛盾和问题逐渐凸显，严重影响了产业的健康发展。我国优质饲料资源短缺、饲料转化率低和奶牛健康饲养水平低等都是我国奶牛养殖面临的现状。如我国奶牛平均单产低于6吨，乳脂肪和乳蛋白的平均含量分别为31%和28%，牛群健康状况普遍低于美国、爱尔兰等奶业发达国家。
近年来，随着我国奶业的规模化发展水平不断提升，部分牧场生产已经达到世界先进水平。然而，我国奶业发展过程中的矛盾和问题依然明显，与世界奶业发达国家相比，我国奶业生产水平和养殖效益偏低，质量安全事件时有发生，严重制约我国奶业的持续健康发展。
首先，我国引进了先进的牧场生产机械，但是生产模式没有本土化。饲养模式单一化，牧场多采用进口粗饲料作为奶牛饲料纤维来源，而导致国产牛奶成本较高，缺乏国际竞争力，对区域化粗饲料生产资源利用不充分，区域性粗饲料利用率低。 其次，相比国外的生产模式，国内由于人均土地面积较少，牛奶生产相比国外更加集约化，一定程度上降低了生产与管理成本，但由于生产密度大，同时南北方纬度差异大，饲养与环境对围产期奶牛造成更大的应激。亟待我们优化围产期生产模式，研发和应用与之对应的技术手段，优化围产期奶牛健康管理，发展可持续发展牧业生产技术体系。再者，土地资源的缺乏，环境承载力有限，导致粪污处理能力较低，奶牛生产中饲养管理模式较落后，存在营养不均、饲料利用率较低、奶牛营养搭配不合理、氮磷排放量大等问题，在当代环境保护的新的需求下，奶牛生产面临新的挑战，亟待我们发展和应用系统动物营养学新技术，优化营养管理体系，系统地平衡和解决各个阶段奶牛的精准营养需求和供给问题。
因此，我国奶业发展过程中的矛盾和问题依然突出，与世界奶业发达国家相比，我国奶业生产效益和资源利用偏低，严重制约我国奶业的持续健康发展。尤其是随着我国畜牧业生产结构调整和农业生产机械化程度的不断提高，以及《中华人民共和国环境保护法》的颁布实施，我国奶业发展面临着巨大挑战，不仅暴露出了制约奶业发展的众多重大技术瓶颈问题，同时也反映出我国奶业科技的贡献率总体水平仍然不够高，突出表现为技术单一、科技成果推广集成应用仍然比较薄弱，与奶业持续健康发展对科技的需求相比仍然有很大差距。因此，加快奶业科技创新与技术集成推广是一项重大而紧迫的战略任务。
第二节粗饲料资源利用现状
尽管我国饲料资源丰富，拥有众多的农作物副产品等非常规饲料资源，但目前我国奶牛单产水平低，奶牛养殖业以秸秆粗饲料为主，优质粗饲料缺乏，同时对现有饲料资源利用不合理，奶牛的遗传潜力未能充分的发挥。我国草原和草山、草坡等自然草场产草能力有限，饲草种植加工技术还相对落后，饲草生产的标准化、机械化、区域化和专业化程度还不高，突出表现为饲草单产低、品质差，供给能力不强，种养结合度低，导致我国目前优质饲草供不应求，需要从国外进口大量的优质饲草。农作物秸秆饲料利用率低于30%，凸显了我国奶牛养殖业将长期面临优质粗饲料缺乏和利用率低的局面。
我国奶牛日粮配方不合理导致饲料转化率低、奶牛单产低等问题已成为严重制约我国奶业发展的技术瓶颈，而粗饲料资源短缺和质量低是限制我国奶牛养殖水平的重要影响因素。现阶段我国奶牛平均饲料转化率在15～17，相对于奶业发达国家低01～03。2016年我国奶牛平均年单产为64吨/头，而荷兰、美国等奶业发达国家平均年单产在78～10吨/头。目前我国多数奶牛饲料主要依赖粮食、农作物副产品、秸秆，除少数标准化规模场外，优质禾本科牧草与豆科牧草在奶牛日粮中的使用率低。奶牛的常规饲料停留在秸秆类粗饲料（玉米秸秆、稻草与麦秸）与“三大料”（玉米、麸皮和饼粕）的简单混合上，饲料搭配不当。同时，养殖户为了提高奶牛的产奶量，盲目提高精饲料中能量、蛋白类饲料的比例，若日粮中精料含量过高，则会影响纤维素的消化和微生物蛋白的合成，导致饲料转化率低，同时引发瘤胃酸中毒等营养代谢疾病。
与美国、加拿大、以色列等国相比，我国奶业生产起步晚、起点低，奶牛的饲养水平相对较低，尤其是我国的奶牛饲养过程中存在以下问题：所采用精粗饲料类型及比例不整齐、泌乳期奶牛精料比例不适宜、粗饲料质量差、粗饲料利用不适当的问题，长期饲喂高精料饲粮或突然采食大量谷类等易于发酵的碳水化合物饲料导致瘤胃酸中毒的情况，以及大规模生产苜蓿青贮养分损失高、发酵品质和饲用价值差等问题。饲料搭配不当、日粮精粗比不合理、粗饲料开发利用技术落后，是导致饲料转化率低、奶牛单产低、引发瘤胃酸中毒等营养代谢疾病的重要原因。这些均会导致奶牛瘤胃健康受损、消化率降低、生产性能降低，甚至影响奶牛遗传潜力的发挥乃至乳成分的改变。针对我国不同规模奶牛养殖技术需求，以科学饲养、健康奶牛和安全高效为核心，围绕奶牛饲料资源的高效利用、饲料组合优化以及营养代谢调控开展研究，并通过综合技术集成与高效生产模式的研究与示范应用，实现提高奶牛单产和饲料转化率的目标。
第三节奶牛营养调控及粗饲料利用策略
奶业是事关民族健康、事关民生的产业，也是现代畜牧业中活力和潜力的产业，奶业规模化发展是现代畜牧业发达程度的重要标志之一，对于优化畜牧业产业结构、促进产业升级、增加农牧民收入都具有重要的意义。目前是我国奶业开始从数量型向质量型转变的关键时期，奶业持续健康发展必须符合我国国情，走产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的奶业现代化发展道路。提高饲料转化率是提高奶牛生产效率和效益的重要指标和关键技术途径。目前，生产单位牛奶的成本中，饲料成本占到60%。我国规模化奶牛场的数量已接近28%，随着规模化水平的推进，奶牛的年饲料消耗量将增加近40%，增加了对进口饲料的依赖。因此，通过节约饲料投入或者增加牛奶产量来提高饲料转化率已成为提高养殖效益的关键环节，从而减少对进口饲料的依赖。
经过“十一五”期间的快速发展，我国奶牛养殖进入从传统向现代升级的关键时期，奶牛营养调控与粗饲料高效利用关键技术研究课题的实施是落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》（2006—2020年）农业领域优先主题“开发安全优质高效饲料和规模化健康养殖技术”“奶牛专用饲料、牧草种植与高效利用、疾病防治及规模化饲养管理技术”和“突破资源约束，持续提高农业综合生产能力”的重大举措。基于目前我国奶牛养殖过程中营养代谢参数匮乏、优质粗饲料不足、关键饲养管理工艺滞后、牛奶品质低、养殖环境污染等方面所面临的技术难题。 在优质饲草品种选育与资源高效利用技术和模式、特定时期奶牛关键饲养工艺、低碳减排饲养技术和提升牛奶品质的营养调控技术方面取得突破，通过建立“资源节约、高效优质、环境友好”的现代农业提供技术支撑，促进奶业更好地服务于农民增收、国民膳食结构改善和社会主义新农村建设。
由于我国耕地和优质牧草资源有限，不同规模奶牛养殖技术需求以及特殊时期奶牛养殖技术难题突出。以饲料资源高效利用、奶牛健康饲养和优质安全牛奶生产为核心，围绕奶牛饲料养分高效利用、养殖环境及营养代谢调控开展研究，并通过综合技术集成与高效生产模式的研究和示范应用，有利于提高奶牛单产、饲料转化率和牛奶质量。
因此，针对我国不同地区、不同规模奶牛养殖技术需求，通过奶牛营养调控及粗饲料高效利用关键技术研究，优化日粮配方，对于提高我国奶牛饲料转化率、降低饲料成本、提高奶牛单产以及乳品质具有重要的作用，对提高我国奶牛养殖经济效益、促进我国奶业健康可持续发展具有重要的意义，同时为生产优质、安全、健康乳制品提供了有力保障。