探究宾州筛分层比例与乳脂率数据的关系_杨菊凤.pdf

2022年12月中图分类号：S818.9文献标识码：B文章编号：1002-2996(2022)12-0050-05摘要：为探究牧场用宾州筛检测 TMR 品质的数据与乳脂率存在何种关系，笔者结合牧场 TMR 日调配过程的实践，对某牧场 2 组高产泌乳群的 TMR 饲喂数据和乳脂数据进行分析研究。结果表明，TMR 日粮宾州筛测量的各层变异系数在 7%20%。结合样本舍乳脂率回归后得知：宾州筛 1 层占比与乳脂率影响差异显著（P0.05）。尝试回归前2 层之和占比乳脂率影响差异显著（P0.05）。试验中发现，该牧场对日粮添加量的准确性存在问题，对 TMR 日粮中各原料实际添加量与配方目标值的变异系数除青贮和酒糟外均在 5%以上。上述结果证实了该牧场乳脂率异常波动存在管理原因。关键词：宾州筛；乳脂率；全混合日粮；物理有效中性洗涤纤维TMR 饲喂技术具有维持瘤胃内环境稳定、提高饲料利用率等诸多优点。如今，规模化牧场和养殖小区的饲养多应用奶牛 TMR 技术。奶牛 TMR 就是根据奶牛不同阶段的营养需要，把粗饲料、精饲料和各种添加剂按照一定比例进行充分混合得到的营养均衡的日粮。宾州筛全称为宾州饲料颗粒分级筛，又叫 TMR饲料分析筛、3 层饲料分析筛，是美国宾夕法尼亚州立大学学者发明的一种简便的，用来估计日粮组分粒度大小的专用筛1。宾州筛是评定 TMR 加工工艺和质量的重要工具。通过过筛后各层分布比例来检测 TMR 的质量。宾州筛检测的饲料粒度主要指饲料颗粒的长度。宾州筛结构分为 4 层，一层与 2 层主要是玉米青贮、羊草等粗饲料，3 层与 4 层精饲料占主要部分。一层 19 mm，筛层主要收集悬浮于瘤胃液上层粒度较大的饲料颗粒，这部分饲料需要动物不断反刍才能消化。2 层 8 mm，筛层主要筛取粗饲料颗粒。这部分饲料可以在瘤胃中较快降解，被微生物分解利用，不需要奶牛过多的反刍。第 3 层 4 mm 的筛层主要是评价饲料是否具有物理有效性，标准是饲料颗粒通过瘤胃且在粪便中残留低于 5%的部分2-3。乳脂率是评定牛奶质量的重要指标。而在牛奶探 究 宾 州 筛 分 层 比 例 与 乳 脂 率 数 据 的 关 系杨菊凤1,2田慧丽1李朝云1庹世友2何孟莲1*1.山东畜牧兽医职业学院（山东潍坊 261061）2.喀什地区畜牧兽医局（新疆喀什 844500）Exploring the Relationship Between the Layering Ratio of PennsylvaniaSieve and the Data of Milk Fat RateYANG Ju-feng1，2，TIAN Hui-li1，LI Chao-yun1，TUO Shi-you2，HE Meng-lian1*（1.Shandong Vocational College of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，Shandong Weifang 261061，China；2.Kashgar Animal Husbandry and Veterinary Bureau，Xinjiang，Kashgar，844500，China）Abstract：In order to explore the relationship between the data of tmr quality detected by pennsylvania screen and milk fat rate，Practiceof daily allocation process in combination with pasture tmr，Analysis of tmr feeding data and milk fat data of two groups of high-yieldlactating groups in a pasture.The results of the tmr feeding data of two groups of high-yield lactating groups in a pasture showed that thecoefficient of variation of each layer measured by the Pennsylvania sieve of the TMR diet was 7%20%and the analysis of milk fat data，When combining the regression of the milk fat rate of the sample house，we found that the proportion of the first layer of Pennsylvaniasieve and the milk fat rate had a significant difference（P0.05）.The influence of the sum of the first two layers on the percentage of milkfat was significant（P0.05）.In the experiment，it was found that there was a problem with the accuracy of the amount added to the dietin this ranch，and the coefficient of variation of the actual amount added to the TMR diet and the target value of the formula was morethan 5%，except for silage and distillers grains.The above results confirmed that there was a management reason for the abnormal fluc-tuation of the milk fat rate in this ranch兽医科技502022年12月表 1TMR 日粮营养组成营养成分含量/kg干物质22.32粗蛋白17.56能量46.57脂肪1.01粗纤维3.67无氮浸出物9.72粗灰分1.10钙0.20磷0.09酸性洗涤纤维22.98中性洗涤纤维33.15的所有营养成分中，乳脂比乳糖、乳蛋白对生理方面的变化更为敏感。乳脂含量与瘤胃发酵产物和功能有直接关系，常作为衡量奶牛瘤胃健康和纤维充足程度的指标4。乳脂率的高低受多种因素的影响，包括遗传因素、生理因素、日粮因素、环境因素、管理因素以及疾病等因素5。中国荷斯坦奶牛的乳脂率数据相对较低。根据王加祥等人对荷斯坦牛 10 年的观察试验，泌乳中期正常乳脂率最低可达到 3.976。若 TMR 制作工艺不完善，导致 TMR 日粮颗粒度有明显差异，则宾州筛分层占比会出现明显变化。由于在牧场生产中，奶牛的奶日粮配比不会每天都有显著的调整。在没有恶性疾病、应激环境影响下，产乳量与乳品质的波动多与饲料加工制作有关。本试验在某市一个奶牛场进。笔者对生产中的TMR 配料、投喂和品控进行跟随操作，收集数据。并根据当日奶场回馈的乳样数据，对样本群的乳脂率变化进行整理和分析。最终根据试验结果，分析原因找出问题。为 TMR 技术在实际生产应用中的规范操作，保障奶牛的健康生长和高质量生产提供科学依据。1试验材料与方法1.1试验时间及背景本试验于 2020 年 12 月-2021 年 1 月。在 R 奶牛场进行。样本数据采集自个奶牛场的 2 个泌乳舍。根据牧场工作流程，不同泌乳舍由不同 TMR 投料车分批配比日粮完成投料。1.2TMR 日粮组成日粮以玉米青贮、DDGS、棉粕、甜菜颗粒、羊草、苜蓿、压片玉米、豆粕、5%预混配合精料、苹果渣、玉米纤维、大豆蛋白粉渣、糖蜜 CMS、胡麻粕、过瘤胃脂肪、酵母为 TMR 混合的原料。奶牛场原料品质（包括青贮在内）均为合格。1.3实验动物与试验设计选取得 2 个泌乳群个体数相近，属于同批次的奶牛。试验对象个体日均产奶量 33.03kg、体况相近，配料投料工作由 2 个饲养班完成。长期跟踪监测 TMR 的制作流程，并对配料数、投料数和宾州筛操作后的数据进行记录。同时跟踪样本群的健康情况，如乳房炎发生等原因引起的泌乳个体数的减少情况、减少异常因素对试验的影响。将 2 个泌乳群分为 2 组，饲喂日粮标准相同配方的TMR，试验期 21 d。围栏式散养，定时喂料，自由饮水，定时挤奶。1.4样品数据的采集宾州筛数据采集自 2 个泌乳舍 TMR 投喂后，奶牛未采食之前取样采集时，在 TMR 日粮从料道中随机选出 个点，每个点分 3 层取样 200 以上，收集样本过筛、汇总宾州筛记录数据。日粮颗粒的测定及宾州筛的使用方法如下：准备宾州筛、托盘、电子秤、计算器、纸和笔。组装筛网至工作状态，最上层筛网孔径最大，根据筛网孔径由大至小依次排列，底盘位于最底层。多点分层选取饲料样品，收集 400500 g 放入第 1 层筛上。每个方向水平移动 5 次筛子。幅度 1720 cm，每秒 12 次，在水平移动中不应该有垂直运动。将分级筛水平逆时针旋转 90，然后重复操作，直至旋转 2 圈。分层称重记录，并将总和记录，整理出各层百分比，长颗粒（19 mm）、中颗粒（8）19mm、短颗粒（1.18）8mm、细颗粒（1.18mm）。1.5观察与记录观察记录饲养过程中出现的问题，奶牛饮水、采兽医科技512022年12月表 2TMR 日粮中各原料实际添加量与配方值的变异系数成分配方目标含量/%TMR 实测值变异系数均值/%最小值平均值最大值玉米青贮36.6035.5537.6039.103.30DDGS5.495.085.435.864.97棉粕3.052.823.013.265.00甜菜颗粒3.052.672.953.205.46羊草6.105.926.557.226.67苜蓿12.2811.8413.1014.456.69压片玉米14.0012.9813.8014.995.28豆粕2.442.262.402.615.025%预混料1.521.341.551.605.41苹果渣1.521.341.471.665.43玉米纤维1.521.481.561.637.30大豆蛋白粉渣6.105.926.547.226.67表 3样本牛群投料准确性结果项目最小值最大值平均值变异系数/%泌乳 A 投喂准确性90.4099.8096.70862.958泌乳 B 投喂准确性95.9099.9098.38571.306食等生活习性。收集汇总乳样数据。2试验结果与分析数据基本处理用 Excel2017 软件进行。结果采用 SPSS24 软件进行分析。2.1投料监测结果由表 2 可知，样本牛群的 TMR 实测值与配方目标值之间存在较大差异，除玉米青贮（3.30%）和 DDGD（4.97%）之外，其他原料 TMR 添加实测值与配方目标值的变异系数都大于 5%，变异系数较大为酵母（8.33%）、过瘤胃脂肪（7.45%）和玉米纤维（7.30%）。TMR 实测值平均值高于目标配方值的有玉米青贮（37.6%）、羊草（6.55%）、苜蓿（13.10%）、预混料（1.55%）、玉米纤维（1.56%）、大豆蛋白粉渣（6.54%）、过瘤胃脂肪（0.98%）和酵母（0.29%）；低于目标配方值的有 DDGS（5.43%）、棉粕（3.01%）、甜菜颗粒（2.95%）、压片玉米（13.8%）、豆粕（2.4%）、苹果渣（1.47%）、糖蜜（3.54%）和胡麻粕（1.50%）。日粮中，各成分的添加量准确是确保制作营养高效 TMR 饲料的基础，每个日粮组分添加量的最大误差应控制在2%以内5。当下日粮组分误差也超过本场要求（4%）。由表 3 可知，21 d 后 2 个泌乳舍的投料准确性都在 90%以上，平均值在 96%以上，投料量与配方目标量吻合度高，差异值对试验结果的影响在可接受范围（见表 3）。2.2宾州筛测定结果由表 5 可知，21 d 连续观测期内，TMR 日粮 1 层占比、2 层占比、3 层占比和 4 层占比的变异系数远大于 5%。样本泌乳 A 群的变异系数除第 3 层外，均高于泌乳 B 群。泌乳 A 群（3.427）与泌乳 B 群的最小值远低于 4%标准乳。由于选择的 2 个群样本属于高产群，根据牧场给出的参考数据，2 个样本群在该试验阶段乳脂率应在 3.8%以上。2.3数据回归分析结果将泌乳 A 群、B 群样本的 4 层分别占比、前 2 层占比、后 2 层占比和与乳脂数据进行回归分析。从表 6可知，牛群乳脂率与1层占比泌乳A群（P=0.0408）兽医科技522022年12月表 4宾州筛实测值与变异系数项目实测值最大值最小值变异系数/%泌乳 A1 层(%)9.221.8912.96.120.49泌乳 A2 层(%)32.873.3638.826.710.22泌乳 A3 层(%)35.152.6138.729.57.423泌乳 A4 层(%)22.743.5727.814.315.69泌乳 B1 层(%)10.061.8113.16.217.98泌乳 B2 层(%)33.223.0738.528.79.238泌乳 B3 层(%)34.993.2939.729.69.402泌乳 B4 层(%)21.712.6426.616.612.15表 5乳脂数据分析结果项目最小值最大值平均值乳脂率 a(%)3.1524.0783.665乳脂率 b(%)3.3004.1003.706和泌乳 B 群（P=0.0456）可以得出，1层占比数对乳脂率有显著的影响，这与李继伟中的长颗粒变异变化对入乳脂率的结构相似6。同时发现，前 2 层之和占比对乳脂率的波动变化影响更明显些，泌乳 A 群（P=0.030）和泌乳 B 群（P=0.0371）对乳脂率的影响比 1 层占比得到的 P 值数据要显著一些。3讨论3.1试验结果分析讨论本次试验背景建立在牧场乳脂率波动幅度较大的情况下。试验目的在于纠正乳脂率大幅波动的情况，查找和排除造成影响的原因。因此，笔者在本试验过程中加强了对 TMR 饲料配比的监管力度。伴随着监管加强（调整 TMR 搅拌时间），在试验末期样本乳脂率逐渐趋向稳定。根据王砀砀等提供的资料分析，减少搅拌时间可调整饲料颗粒度8。缩短搅拌时间能够增加日粮中有效纤维的含量，增加日粮 peNDF的含量。奶牛摄入饲料的淀粉在瘤胃中发酵产酸，瘤胃内 pH 值下降会影响菌群活性，使瘤胃发酵模式改变，醋酸与丙酸的比例降低，最终导致动物代谢改变和乳脂合成减少。秦正君等人对奶牛瘤胃发酵的研究表明，在配置饲料过程中，日粮 peNDF 的水平不能过高也不能过低，要将其维持在正常的水平，这样才能保证瘤胃液酸碱中和的正常性，维持瘤胃内环境，保证优质的产乳品质8。而且根据研究，peNDF并不是越高越好，当 TMR 的 peNDF 水平过低或者 TMR粉碎过细时，颗粒大小对动物的咀嚼时间、瘤胃微生态有显著的影响，进而影响纤维素的消化和奶牛的生产性能。这可能是该牧场乳脂率波动的主要原因。因此，牧场通过规范 TMR 制作流程，减少搅拌时间来维持饲料适宜的纤维以调整乳脂率稳定是有科学表 6宾州筛数据与乳脂率的多元线性回归模型参数项目泌乳 A 群乳脂率泌乳 B 群乳脂率回归系数SEP 值回归系数SEP 值截距4.5631.2400.0024.7900.9570.0011 层占比-0.160.0620.0408-0.0810.0330.04563 层占比-0.1840.0780.0497前 2 层占比-0.0230.00780.030-0.0350.0130.0371兽医科技532022年12月依据的。本次试验结果与李继伟试验中长颗粒变异系数上升 1 个百分点导致牛群乳脂率升高 0.011（P=0.0127）的结果存在差异。由于本试验的目的是通过宾州筛的分层比例数据来反映乳样中乳脂率的变化关系。对比试验的条件，本试验的不可控因素更多一些。例如，在宾州筛数据的采集过程中，由于条件的限制，宾州筛多点取样次数仅能选择 5 个点，与李继伟试验中的 10 点采样相比抽样误差会更大一些，这会对宾州筛的检测数据产生影响。由于奶牛日粮中的纤维多在 12 层呈现；因此，在数据结果分析中，笔者尝试对前 2 层之和占比、后 2 层之和占比与乳脂率进行回归建模，得到前 2 层之和对乳脂率的 P 值（Pa=0.030、Pb=0.0371）。相较于 1 层占比对乳脂率的影响，前 2 层数据之和与乳脂率的波动影响更显著。此次回归建模调整后 R2为 0.252，数据与模型拟合度存在一定偏差。前 2 层占比对乳脂率影响属于应用研究方面，该结果没有找到同类研究方向的文献数据，无法对比参照。如果进一步改进，可以通过直接测量各层中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量，从这 2 个数据与乳脂的相关性印证前 2 层数据之和对乳脂率的影响。3.2试验过程分析讨论本次试验耗费大量精力在跟踪 TMR 配料过程上。跟踪记录饲料原料配比的准确度，目的是减少试验误差，也在试验过程中发现了一些生产管理方面的问题。在其他研究者的多个同类型试验中，饲料的实际营养配比与目标配方存在较大差异，该牧场也存在相同的问题。在试验进行过程中，发现了有的配料工人在配比小料（玉米纤维、大豆蛋白粉渣、糖蜜 CMS、胡麻粕、过瘤胃脂肪、酵母等）时，曾出现估计添加的情况。其他原料（青贮、DDGS 等）配比时用铲车添加原料，不能精确控制添加量，同时玉米青贮含水量也较高，加入搅拌车中后重量值会不断发生变化，也会造成较大误差。与用装载机添加的青贮、酒糟、压片玉米和棉粕的变异系数相比，羊草、苜蓿和人工称量添加剂的变异系数值更大。分析原因可能是羊草与苜蓿比较蓬松，所以添加量更加不好掌握。从这点来看，该奶牛场应对饲养工人加强培训，重视原料添加的准确性。4结论TMR 加工质量稳定性影响到乳成分。从样本牛群饲喂 TMR 测定结果显示，TMR 存在加工质量不稳定、搅拌不合理的情况。宾州筛测定第 1 层占比对乳脂率有显著影响。为了改善牛群的生产性能，牧场应提高配料的准确性和精确性，加强配料工人的管理教育，完善监督管理体系，严格监控原料添加顺序和搅拌时间。参考文献1文汇玉.探究宾州筛在 TMR 饲喂技术上的应用J.中国畜牧兽医文摘，2014（12）：202，211.2范和云，李亚娟.巧用宾州筛度量和评价解读泌乳奶牛信号J.今日畜牧兽医（奶牛），2018（8）：82-85.3刘红娇，任锋.浅谈物理有效中性洗涤纤维对奶牛营养的调控J.黑龙江科技信息，2015（13）：72.4张志刚.TMR 中物理有效中性洗涤纤维对奶牛产奶性能的影响J.中国动物保健，2012（11）：19-21.5郝金伟.奶牛乳脂率的影响因素及提高方法J.现代畜牧科技，2019（6）：39-40.6王加祥，郑斯光，郭梦玲，等.某奶牛场近 10 年荷斯坦牛乳脂率变化数据与分析J.中国畜禽种业，2019（12）：64-66.7李继伟，林雪彦，王云，等.全混合日粮饲喂泌乳奶牛群摄入养分偏离的原因分析及对生产性能的影响J.动物营养学报，2016（4）：255-263.8王砀砀，赵会会，肖凯丽，等.全混合日粮物理有效中性洗涤纤维水平对泌乳中期奶牛瘤胃液和乳中脂肪酸组成的影响J.动物营养学报，2018（7）：410-418.9秦正君，王若勇，时国峰，等.日粮精粗比对奶牛瘤胃发酵及生产性能的影响J.畜牧兽医杂志，2018（1）：87-89.通讯作者：何孟莲。兽医科技54