混合型牧草对奶牛产奶量和尿氮排泄的影响

粮食生产面临越来越大的压力，使这个问题更加严重的是城市地区进一步向农业区扩展，可供耕种的土地面积减少。

对于一年四季以放牧为基础的农业系统来说，增加粮食产量已成为重点。

但人们更关心与放牧相关的活动对环境的不利影响，最明显的是水体（地表水和地下水系统）的氮浸出损失。

虽然反刍动物放牧的氮以粪便和尿液的形式排出，但其附近农业水道中氮的主要来源是尿液，其含量是粪便的10倍以上（Cameron等，2013）。

大部分尿氮由尿素组成，并在土壤中迅速转化为硝酸盐，在秋冬季排水期流动性强，易于过滤。

因此，人们开始寻求减少氮的解决办法，包括使用替代牧草和放牧方法来减少尿氮的流失。

通过提高日粮中氮的利用效率来减少土壤中尿液氮的含量，也减少氮损失的机会（Romera等，2017）。

早期动物研究评估了浓缩单宁酸的使用，并将含有浓缩单宁的植物（如荷花）用于降低绵羊瘤胃蛋白质降解（Totty等，2013）。

Bryant等（2017）发现，用含有三叶草的混合型牧草饲喂奶牛，尿中氮浓度降低。

本研究的目的是使用尿液传感器来比较不同牧草类型对放牧奶牛的排尿行为及泌乳后期生产性能的影响。

1　材料与方法
1.1　试验设计　试验选择48头年龄不同[（5.4±0.3）年]的荷斯坦奶牛[体重（493±6）kg，泌乳量（1.45±0.02）kg]，随机分为4组，每组6个重复，每个重复2头，奶牛饲喂4种牧草中的1种。

牧场类型分为：T1组为放牧前牧草以多年生黑麦草为主，T2组为放牧前牧草种植多年生黑麦草+意大利黑麦草为主、T3组以混合型杂草为主，T4组混合型杂草+意大利黑麦草。

试验共15 d，包括5 d适应期，10 d样品收集与检测（5 d 尿液排泄测定，5 d泌乳性能测定）。

1.2　尿液排泄　为了测量放牧奶牛尿氮排泄，在10头奶牛身上安装了尿液传感器。

尿液传感器自动记录每次排尿频率、体积、氮浓度和时间，数据总共收集4 d。

1.3　泌乳性能　奶牛每天挤奶两次，用近红外测
混合型牧草对奶牛产奶量和尿氮排泄的影响
罗　伟1，姜　桃1，王　燕2，张游宇1，罗玉洁1，时　颖1
（1.贵州省畜禽遗传资源管理站，贵州贵阳 550001；2.贵州省种畜禽种质测定中心，贵州贵阳 550001）
[摘要]在标准的多年生黑麦草、白三叶草和意大利黑麦草放牧条件下，通过两期放牧试验，比较了不同牧草对奶牛泌乳后期尿氮排泄和产奶量的影响。

试验选择48头年龄不同的荷斯坦奶牛，随机分为4组，每组6个重复，每个重复2头，奶牛饲喂4种牧草中的一种。

牧场类型分为T1组为放牧前牧草，以多年生黑麦草为主，T2组为放牧前牧草种植多年生黑麦草+意大利黑麦草为主、T3组以混合型杂草为主，T4组混合型杂草+意大利黑麦草。

在1期试验中，在黑麦草类型和混合型杂草类型牧场中，每10头奶牛都安装了尿液传感器来测量尿液氮相关参数（排尿频率、排尿量和氮浓度）。

在1期试验中，对4个牧场类型的所有奶牛都进行了泌乳量测量。

结果：在黑麦草和混合型杂草类型中苜蓿草含量超过30%，而在混合型杂草牧场中白三叶草和车前草含量超过了30%。

黑麦草和混合型杂草类型中的意大利黑麦草量分别是15%和5%。

牧场类型对奶牛每排尿次数、日尿氮排泄量均无显著影响（P＞0.05）。

但T1组较T2和T3组尿素氮含量显著提高了20.95%和27.42%（P＜0.05），同时尿氮含量显著提高了20.93%和30%（P＜0.05）。

与T1和T4组相比，T3组乳尿素氮含量分别降低了15.42%和18.89%（P＜0.05）。

结论：混合型牧草的含量足以改变尿液氮排泄的日变化模式。

用交替类型的牧草饲喂奶牛可以降低营养流失风险，同时对泌乳后期奶牛生产性能无负面效应。

[关键词]牧草；奶牛；泌乳量；尿氮
[中图分类号] S823 [文献标识码] A [文章编号] 1004-3314(2020)24-0028-04 DOI：10.15906/11-2975/s.20202408
定乳中脂肪、蛋白质和乳糖浓度。

牛奶尿素氮是在脱脂牛奶上经过冷却和离心去除脂肪后用试剂盒测定。

在试验的第11和15天挤奶后收集尿液和粪便样品用于测定氮含量。

1.4　统计分析　采用SAS软件单因素方差分析模型，以奶牛个体为试验单元。

采用LSD法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2　结果与分析
2.1　对牧草质量的影响　由表1可知，各处理牧草质量相似，以黑麦草类型为主的T1和T2组有较大量的黑麦草、枯死干草和白三叶草组成。

与未播种意大利黑麦草的牧场类型相比，有意大利黑麦草组降低了苜蓿草产量。

混合型杂草类型的牧草干物质、纤维、可溶性糖和淀粉含量均低于黑麦草类型。

表1 不同牧场类型对放牧前牧草质量的影响项目处理1组处理2组处理3组处理4组标准误P值产量/（kg/hm2）30962923322133201710.15高度/cm8.37.69.810.00.500.00多年生黑麦草/%554127284.00.00意大利黑麦草/%—15—45.50.12
白三叶草/%333319233.3—
车前草/%——16213.1—
菊苣/%——14151.6—
紫花苜蓿/%——1705.5—
枯死/%1111671.70.02
干物质/%17.7ab18.4a16.3b14.5c0.60.01
有机物/%91.691.691.491.00.20.11可溶性糖和淀粉/%20.519.216.218.71.00.03粗蛋白质/%18.518.319.71860.70.28中性洗涤纤维/%41.942.535.735.41.00.01酸性洗涤纤维/%24.824.724.223.90.30.06有机物消化率/%75.475.174.875.50.60.83
注：处理1组为放牧前牧草以多年生黑麦草为主，处理2组为放牧前牧草种植多年生黑麦草+意大利黑麦草为主、处理3组为以混合型杂草为主，处理4组混合型杂草+意大利黑麦草。

下表同。

由表2可知，不同处理的蛋白质含量基本相同，对放牧后牧草营养成分无显著影响（P＞0.05）。

放牧前后各处理间苜蓿、车前草和菊苣的组成差异显著（P＜0.05），放牧前分别是21%、18%和15%，放牧后分别是12%、9%和2%。

放牧后枯死干草比例高的同时纤维含量高，有机物消化率低。

表2 不同牧场类型对放牧后牧草质量的影响项目处理1组处理2组处理3组处理4组标准误P值
产量/（kg/hm2）14891635178317542110.34高度/cm4.54.44.54.50.240.77
多年生黑麦草/%585652574.90.57
意大利黑麦草/%—7—52.50.47
白三叶草/%101012122.40.47
车前草/%——1172.3—
菊苣/%——321.0—
紫花苜蓿/%——301.8—
枯死/%302618184.80.05
干物质/%17.718.816.717.61.30.42
有机物/%92.492.491.290.80.050.01
可溶性糖和淀粉/%22.923.419.020.81.40.03粗蛋白质/%13.114.114.213.81.00.68
中性洗涤纤维/%50.849.246.146.61.60.03
酸性洗涤纤维/%30.128.329.128.31.00.60
有机物消化率/%69.472.270.371.41.60.98 2.2　多年生黑麦草和混合型杂草对奶牛氮排泄的影响　由表3可知，牧草类型对每日尿总量的影响和氮排泄物显著影响（P＞0.05）。

尽管多年生黑麦草组每次尿平均量较混合型杂草组提高了3.91%，但差异不显著（P＞0.05）。

此外，两种类型牧场的牧草饲喂奶牛对尿氮含量、每次氮排泄量、每天氮排泄量和尿次数均无显著影响（P＞0.05）。

表3 多年生黑麦草和混合型杂草对奶牛氮排泄的影响项目
多年生
黑麦草
混合型
杂草
组间差异P值
尿排泄量/（L/d）29.028.01.0±3.50.8
每次尿平均量/L2.392.300.09±0.190.6尿氮/%0.630.600.03±0.040.5每次氮排泄量/g15.313.91.5±1.90.4
每天氮排泄量/g195187-8±260.8尿次数/d0.0770.0760.001±0.010.9 2.3　不同牧场类型的牧草对奶牛尿、粪成分及泌乳量和乳成分的影响　由表4可知，各处理组对粪氮、尿氨和肌酸酐含量的影响均无显著差异（P ＞0.05）。

但T1组较T2和T3组尿素氮含量显著提高了20.95%和27.42%（P＜0.05），同时尿氮含量显著提高了20.93%和30%（P＜0.05）。

牧场类型对奶牛的干物质采食量、氮摄入量、泌乳量、乳中固形物、乳脂肪、乳蛋白和乳糖含量及脂肪产量、蛋白产量、乳糖产量均无显著影响（P＞0.05）。

但与T1和T4组相比，T3组乳尿素氮含量分别降低了15.42%和18.89%（P＜0.05）。

3　讨论
3.1　牧场类型与奶牛尿氮排放　在本研究条件下，试验结果不支持菊苣、车前草等牧草可降低尿氮排泄的假说。

但研究结果确实区分了不同放牧类型引起的尿液氮排泄的变化模式。

本研究的第一个目的是确定先前报道的饲喂牧草的牛的低尿氮浓度是否反映了较低的总尿氮排泄（Bryant等，2017），该研究表明，与黑麦草类型相比，饲喂混合型杂草的奶牛总尿氮排泄量减少。

由于氮的摄入是尿液氮排泄的主要驱动因素，而本研究中两种处理的表观氮的摄入情况相似，因此预计日尿氮排泄缺乏显著差异。

我们推测，混合型杂草可能会改变奶牛尿氮排泄的数量或模式。

如尿液中氮浓度的变化可能是由于尿液量的差异导致的。

从尿液传感器数据和尿液肌酸酐浓度两方面发现，混合型杂草类型的牧草没有利尿作用。

因此，如果车前草确实增加了尿量，那么本结果表明，日粮中引起反应所需的比例应超过所提供牧草的20%，这与Edwards等（2015）的研究结果一致。

3.2　牧场类型与奶牛生产性能　在泌乳后期，为奶牛提供混合杂草型牧草比提供黑麦草类型牧草有更高的产奶量。

Bryant等（2017）在泌乳早期和中期观察到了牛奶产量的差异，这是由于在温暖环境中消化率的提高或在蛋白质限制日粮中含有苜蓿草有关。

在本研究中不同牧草类型的消化率相似，日粮蛋白质没有限制。

实际上，苜蓿草在白三叶草混合物中更为丰富，但该组产奶量较低。

在畜牧系统中，牧草配置是影响牧草采食量的主要因素。

对于产奶量的差异有两种解释，第一种是采食量的差异。

在放牧条件下，由于预测参数（如牧草质量和动物）的巨大差异，往往很难发现采食量的差异。

从数值上看，本研究中混合型杂草型组的采食量比黑麦草型组的采食量多1 kg，这可能是黑麦草处理组产奶量较低的原因。

另一方面，吃混合杂草型牧草的奶牛产奶量增加，因为当提供给奶牛牧草时，其会花更多的时间吃草，这可能反映了更强的放牧动机（Gregorini等，2017）。

4　结论
含有菊苣和车前草的混合型牧草干物质含量为30%～35%，不足以降低奶牛每天随尿液排出
表4 不同牧场类型的牧草对奶牛尿、粪成分及泌乳量和乳成分的影响项目处理1组处理2组处理3组处理4组标准误P值粪氮/%3.353.303.513.520.050.59尿氮/%0.52a0.43b0.40b0.46ab0.020.01尿素氮/（mmol/L）381a315b299b342ab19.30.02氨/（mmol/L）1.662.251.542.760.740.68肌酸酐/（mmol/L）1.641.481.431.590.180.40采食量/（kg/d）16.514.315.217.52.60.40氮摄入/（g/kg）60454263766189.70.65泌乳量/（kg/d）16.615.917.518.50.850.35乳固形物/（kg/d）1.541.451.641.680.070.38脂肪/%5.185.055.155.110.180.80蛋白质/%4.184.124.304.100.070.32乳糖/%4.894.804.894.870.080.60脂肪产量/（g/d）84579589192538.50.30蛋白产量/（g/d）69165175075337.90.55乳糖产量/（g/d）76282190789271.20.48乳尿素氮/（mmol/L）6.55a6.12ab5.54b6.83a0.270.01
的总氮量。

但混合型牧草的含量足以改变尿液氮排泄的日变化模式。

用交替类型的牧草饲喂奶牛可以降低营养流失的风险，同时对泌乳后期奶牛生产性能无负面效应。

参考文献
[1] Bryant R H，Miller M E，Greenwood S L，et al . Milk yield and nitrogen excretion of dairy cows grazing binary and multispecies pastures [J]. Grass Forage Sci，2017，72：806～817.
[2] Cameron K C，Di H J，Moir J L. Nitrogen losses from the soil/plant system ：a review [J]. Ann Appl Biol，2013，162：145～173.[3] Edwards G R，Bryant R H，Smith N，et al . Milk production and
Effects of mixed herbage on milk yield and urine nitrogen
excretion in dairy cattle
LUO Wei 1，JIANG Tao 1，WANG Yan 2，ZHANG Youyu 1，LUO Yujie 1，SHI Ying 1
（1.Animal Poultry Heredity Source Administration Department Of Guizhou Province ，Guiyang ，Guizhou Province 550001，China ；2.Animal And Poultry Germplasm Determination Centre Of GUI ZHOU Province ，Guiyang ，Guizhou Province 550001，China ）
[Abstract] Under the standard perennial ryegrass ，white clover and Italian ryegrass grazing conditions ，the effects of different herbage on urine nitrogen excretion and milk production in late lactation were compared through two grazing experiments. Forty-eight Holstein cows of different ages were selected and randomly divided into four groups with 6 replicates in each group and 2 replicates in each group. The cows were fed one of the four forage species. Pasture types were divided into ：group T 1 was pregrazing grass dominated by perennial ryegrass ；group T 2 was pregrazing grass dominated by perennial ryegrass + Italian ryegrass ；group T 3 was mixed weed dominated by mixed weed + Italian ryegrass ；group T 4 was mixed weed + Italian ryegrass. In the phase 1 experiment ，every 10 cows in ryes and mixed weed type pastures were fitted with urine sensors to measure parameters related to liquid nitrogen in their urine （frequency ，
volume ，and nitrogen concentration ）. In the phase 1 trial ，lactation was measured for all cows in the four pasture types. Results ：in ryegrass and mixed weed types ，the content of alfalfa exceeded 30%，while in mixed weed pastures ，the content of white clover and plantain exceeded 30%. The amount of Italian ryegrass in ryegrass and mixed weed types was 15% and 5%，respectively. The type of pasture had no significant effect on the number of per urination and daily nitrogen excretion of cows （P ＞0.05）. However ，compared with T 2 and T 3 groups ，the urea nitrogen content in T 1 group was significantly increased by 20.95% and 27.42%（P ＜0.05），while the urine nitrogen content was significantly increased by 20.93% and 30%（P ＜0.05）. Compared with T 1 and T 4 groups ，the content of milk urea nitrogen in T 3 group decreased by 15.42% and 18.89% respectively （P ＜0.05）
. Conclusion ：the content of mixed herbage is enough to change the diurnal pattern of urine nitrogen excretion. The risk of nutrient loss can be reduced by feeding cows with alternate types of herbage ，and there is no negative effect on the performance of cows in late lactation.
[Key words ] herbage ；dairy cattle ；milk yield ；urine nitrogen
urination behaviour of dairy cows grazing diverse and simple pastures [J]. Proc N Z Soc Anim Prod，2015，75：79～83.
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