含水率对全混合日粮品质和养殖效益影响的研究进展

Progress on studying effects of content of water on the quality and farming efficiency of total mixed ration

摘要

目的 探讨全混合日粮含水率对饲料品质、生产性能的影响，为饲料含水率精准调控提供指导。 方法 通过在知网等数据库查阅相关文献，总结并分析近年来关于全混合日粮在牛羊养殖中应用的研究，包括全混合日粮含水率的现状以及对饲料品质、生产性能与经济效益等方面的影响。 结果 全混合日粮适宜的含水率可显著提高饲料发酵品质，提高碳水化合物和粗蛋白质的可利用性，提高粗蛋白和粗脂肪的表观消化率，有助于维持瘤胃内环境的稳定。可显著提高奶牛产奶量和肉牛日增重，提高养殖的经济效益。 结论 发酵饲料是目前研究的热点。不同含水率的全混合日粮发酵后饲喂动物，其饲料发酵品质、动物生产性能的效果不同，因此必须重视全混合日粮含水率的调制，保持适宜的含水率。但牧场的实际情况不同，其效果存在差异，必须结合牧场实际情况，合理调控优化含水率，以达到适宜的水平，实现更好的养殖效益。

Abstract

Objectives The effects of content of water in total mixed ration on the feed quality and production performance were studie to provides guidance for accurate control of feed moisture content. Methods The recent researches on the application of total mixed ration in farming cattle and sheep including the status of content of water in total mixed ration and its impact on feed quality, production performance, and economic benefits were summarized and analyzed by reviewing the relevant literature in databases such as CNKI. Results The appropriate content of water in total mixed ration can significantly improve the fermentation quality of feed, the availability of carbohydrates and crude protein, the apparent digestibility of crude protein and crude fat, and help maintain the stability of the rumen environment. It can significantly improve the milk production in dairy cows and the daily gain of weight in beef cattle to increase the economic benefits of farming. Conclusions Fermented feed has become a hot spot in current research. The fermentation quality and production performance in animals of total mixed ration with different content of water vary when fed to animals after fermentation. Therefore, it is necessary to pay attention to the modulation of content of water in total mixed ration and maintain appropriate content of water. However, the actual situation of the pasture is different, and there are differences in its effectiveness. It is necessary to combine the actual situation of the pasture to reasonably adjust and optimize the content of water to achieve a suitable level of moisture in total mixed ration and the better benefits of farming.

关键词

全混合日粮 / 含水率 / 生产性能 / 饲料品质 / 发酵饲料

Key words

total mixed ration / content of water / production performance / feed quality / fermented feed

智能化养殖已成为目前畜牧业的热点和发展趋势，营养精准化饲喂是智能化养殖的核心技术。全混合日粮（total mixed ration,TMR）技术的主要目标是实现反刍动物的营养精准化、均衡化。由于TMR中含有一定量的水分且微生物活动较为强烈，不仅影响日粮的营养成分含量，同时还影响饲料的适口性与采食量，非常容易变质造成营养损失^[1]，不易长时间保存，会影响饲料品质、动物生产性能与健康。因此，全混合日粮含水率是影响动物营养精准化的关键数据之一。将制作好的全混合日粮使用拉伸膜裹包等进行厌氧发酵，即发酵全混合日粮，发酵全混合日粮不仅可以提高TMR的有氧稳定性、利于长期储存，便于推广可长期贮存，提高饲料品质^[2]。

据报道^[3]，北京地区2022年奶牛场全混合日粮平均含水率中高产牛为53.25%，低产牛为54.52%；干奶牛为51.64%，部分养殖场为60%；后备牛为59.09%，调查发现某养殖场青年牛为63.59%。2023年山东潍坊、东营、德州等地牛场全混合日粮的平均含水率中泌乳牛52.5%，干奶牛50.2%，育成牛57.3%。由此可见，各地牛场全混合日粮含水率的现状和重视程度参差不齐，牛场全混合日粮含水率水平有待于改善。全混合日粮含水率会因牧场的实际情况变化而发生改变，各种饲料原料含水量、加工工艺、加工设备、外界自然条件等因素都会严重影响全混合日粮含水率，在牧场缺乏有效的饲料水分检测与管理的情况下，全混合日粮含水率差异很大，严重制约动物养殖效益，深入探讨全混合日粮含水率具有重要的实践意义。

因此，本文综述了近年来在牛羊养殖中全混合日粮含水率对饲料品质和生产性能的影响，通过合理调控全混合日粮含水率能改善饲料的发酵品质并提高营养成分的可利用性，旨在为实际养殖生产提供有效指导，提高养殖收益。

1 日粮含水率对饲料品质的影响

适宜的含水率对全混合日粮的发酵至关重要。含水率过低，发酵全混合日粮在制作过程中无法压实，好氧菌可大量繁殖，从而使发酵全混合日粮发生霉变；含水率过多，容易造成发酵过程中日粮腐败变质和可溶性碳水化合物流失，降低发酵品质^[4-6]。不同的日粮其适宜含水率也有差别。杨洁等^[4]研究表明，油菜型发酵全混合日粮含水率50%~60%的感官品质最佳。徐晓明等^[7]监测不同含水率的发酵全混合日粮，发现含水率45%~55%的日粮发酵品质最优。王晶等^[8]研究结果表明，50%含水量为全混合日粮发酵的适宜含水率。综上，全混合日粮含水率在45%~60%比较适宜。

1.1 发酵品质

宁婷婷^[9]研究发现，含水率分别为37.5%、43.2%和48.3%的3组全混合日粮，经过56 d发酵后，乳酸和乙酸含量均显著升高；pH均显著降低至4.20以下，微生物数量均受到不同程度的抑制，发酵品质均良好。周爽^[10]研究结果表明，水分50%的发酵全混合日粮，pH值显著降低，乳酸和乙酸摩尔比例分别提高30.5%、33.5%，说明水分适宜的日粮发酵改善了其发酵品质。随着发酵全混合日粮的含水率升高，pH值显著下降，乳酸和乙酸含量显著升高^[6，8-9]，但对粗蛋白质、中性洗涤纤维等营养指标影响不大^[8-9]。综上，全混合日粮中的含水率会影响发酵品质，必须根据日粮的实际情况，保持适宜的含水率。

1.2 营养成分

1）碳水化合物。发酵全混合日粮的水分通过影响微生物活动来调控营养物质的降解率。宁婷婷^[9]研究结果表明，含水率分别为37.5%、43.2%和48.3%的3组全混合日粮，因含水率不同，全混合日粮中可溶性碳水化合物、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的含量变化均有显著性差异，而半纤维素含量没有显著变化。随着发酵全混合日粮含水率的升高，其淀粉及半纤维素含量逐渐降低；含水率越高，发酵过程中淀粉及半纤维素降低趋势越明显，其可溶性碳水化物、淀粉、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素含量都越低。不同含水率的全混合日粮在发酵过程中，可溶性碳水化合物含量随发酵时间的延长显著降低，尤其是在发酵初期迅速降低，高含水率的日粮下降速率最快。因此，适当降低全混合日粮的含水率能够在一定程度上减少发酵过程中淀粉及半纤维素的损失。周爽^[10]研究结果表明，与全混合日粮相比，水分50%的全混合日粮，发酵30 d后其碳水化合物组分中，快速降解碳水化合物含量显著提高，中速降解碳水化合物、慢速降解碳水化合物含量均显著降低。综上，适宜含水率为48.3%和50%的全混合日粮发酵后降低了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量^，提高了中性洗涤纤维的瘤胃降解率^[8]，其碳水化合物的可利用性明显提高。但可溶性碳水化合物、淀粉等快速降解碳水化合物含量存在差异，这可能与日粮组成、精粗料比例、粗饲料种类、发酵时间等有关。

2）粗蛋白质和干物质。国卫杰等^[2]将全混合日粮的含水率调整为40%、50%和60%进行裹包发酵，结果表明,含水量40%、50%的全混合日粮中贮存效果比60%处理组要好，含水量40%、50%的发酵全混合日粮氨态氮/总氮比值较低，说明含水量40%、50%的全混合日粮中蛋白质分解较少。王子苑等^[5]研究结果表明，随着发酵全混合日粮含水率的升高，氨态氮/总氮含量逐渐升高，含水率60%的全混合日粮发酵效果最好。添加复合酶的发酵全混合日粮可以有效地减少发酵过程中蛋白损失，提高饲粮发酵品质。周爽^[10]研究发现，水分50%的发酵全混合日粮，其蛋白组分中，非蛋白氮、快速降解蛋白质含量均显著提高，中速降解蛋白、慢速降解蛋白、不可降解蛋白质含量均显著降低。马晓宇等^[11]研究结果表明，水分为50%的发酵全混合日粮显著提高了全混合日粮干物质、粗蛋白的瘤胃降解率，使粗蛋白质得到了更好的利用。徐均钊^[12]研究发现，水分为50%的全混合日粮经裹包发酵后，干物质随着发酵时间的延长呈下降趋势，但差异不显著。综上，多数研究认为，全混合日粮的含水率调整为50%，发酵后显著提高了全混合日粮干物质、粗蛋白的瘤胃降解率。也有研究认为含水率60%的全混合日粮发酵效果最好，这可能与日粮组成、蛋白质饲料种类与含量、发酵时间等有关。

2 日粮含水率对动物生产性能的影响

日粮含水率过高或过低均会对动物的采食量、消化率、瘤胃发酵、生产性能和机体健康有重要影响。在动物自动化饲喂系统中，全混合日粮的含水率检测至关重要，不仅要求检测精准，还要便捷及时，不污染饲料。及时准确的检测结果有利于对各种突发情况进行宏观调控并及时止损^[13]。

2.1 采食量

适宜含水率可改善全混合日粮的适口性，提高奶牛干物质采食量和产奶量^[7]。周振峰等^[14]研究结果表明，泌乳中期奶牛采食水分50%的裹包全混合日粮，干物质采食量显著提高了7.37%。国卫杰等^[15]用50%含水量裹包发酵TMR饲喂奶牛，奶牛的干物质采食量显著提高了7.02%。但徐均钊^[12]研究结果显示，西门塔尔杂交公肉牛饲喂水分为50%的裹包发酵全混合日粮，肉牛的采食次数、采食时长、平均采食量均无显著性变化。周爽^[10]研究表明，奶牛采食水分50%的发酵全混合日粮后，干物质采食量显著下降。综上，多数研究认为，适宜含水率(50%)可改善全混合日粮适口性，提高牛干物质采食量，但也有不同的研究结果，含水率50%的发酵全混合日粮会引起采食量降低或没有变化，这可能与不同试验日粮配方、饲料种类和适口性、饲料加工调制等因素有关，全混合日粮发酵后饲料酸度增加，发酵时间越长，酸度越高，这也会降低饲料适口性而影响采食。

2.2 消化率

徐均钊^[12]研究结果显示，西门塔尔杂交公肉牛饲喂水分为50%的裹包发酵全混合日粮，采食率和饲粮中性洗涤纤维的消化率显著提高。周振峰等^[14]研究结果表明，泌乳中期奶牛采食水分50%的裹包全混合日粮，其粗蛋白和粗脂肪的表观消化率分别显著提高11.8%和21.9%。国卫杰^[15]研究结果表明，50%含水量裹包发酵全混合日粮饲喂奶牛，粗蛋白和粗脂肪的消化率分别显著提高11.26%、21.91%。综上，50%含水量的发酵全混合日粮，不仅能提高粗蛋白和粗脂肪的消化率，还能提高肉牛中性洗涤纤维的消化率。这主要是因为发酵后显著提高了全混合中性洗涤纤维、粗蛋白的瘤胃降解率。

2.3 瘤胃发酵功能

含水率过高的全混合日粮可短期提升粗蛋白质降解率，但长期饲喂可因氨态氮积累抑制瘤胃功能^[4]。周爽^[10]研究结果表明，奶牛采食水分50%的发酵全混合日粮，其甲烷产量、瘤胃pH、乙酸摩尔比例、丁酸摩尔比例和乙丙比均显著降低，瘤胃氨态氮浓度、总挥发性脂肪酸浓度、菌体蛋白浓度、丙酸摩尔比例均显著升高。徐均钊^[12]研究结果表明，西门塔尔杂交公肉牛饲喂水分为50%的裹包发酵全混合日粮，其瘤胃丙酸含量显著升高，乙酸/丙酸比例显著降低；但其瘤胃pH值和总挥发性脂肪酸、乙酸、丁酸含量均差异不显著。刘欢等^[16】研究发现，延边半细毛羊饲喂水分为35%和50%的全混合日粮，各组的瘤胃pH值均在5.81～7.10，其结果显示，50%含水率有助于维持瘤胃内微生物生态环境的稳定，但日粮增加水分对瘤胃pH值、瘤胃内纤毛虫数均无显著影响。徐晓明^[17]研究结果表明，用含水率为45%、50%、55%的发酵全混合日粮饲喂奶牛，随含水率增加，其干物质、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维的瘤胃降解率均显著降低，其中日粮含水率是45%、50%的结果均显著优于55%含水率，各指标以含水率为50%的为最高；而粗蛋白的瘤胃降解率随含水率的增加有上升的趋势。综上。各研究结果差异较大，这是因为瘤胃发酵的参数如瘤胃pH、挥发性脂肪酸含量、菌体蛋白含量、乙酸、丁酸含量等不仅受日粮水分影响，而且与日粮组成、精粗料比例、酸度、药物使用、蛋白质种类与比例等有重要相关性。

2.4 产奶性能

周振峰等^[14]研究结果表明，泌乳中期奶牛饲喂水分50%的裹包全混合日粮，日产奶量显著提高了7.69%，且3.5%标准产乳量和饲料转化效率都有提高，但是差异不显著。王晶等^[18]研究结果表明，泌乳末期的奶牛饲喂50%含水量的裹包全混合日粮，与常规全混合日粮相比，可显著提高产奶量、产奶效率和乳蛋白产量，其中产奶量提高16.07%，3.5%标准乳产量提高14%，产奶效率提高16.67%，乳蛋白产量增加17.39%。徐晓明等^[7]研究结果表明，含水率为45%的发酵全混合日粮，可显著提高奶牛产奶量、乳脂产量、乳蛋白产量，但奶牛体细胞数的变化不明显。在60、90 d的产奶量分别显著提高38.1%和36.8%；乳脂率在30、60和90 d分别提高4.1%、6.6%和0.6%，但差异不显著。周爽^[10]研究发现，奶牛采食水分50%的发酵全混合日粮，产奶量、能量校正产奶量、标准产奶量、乳脂率和饲料效率均显著提高，其中标准产奶量提高5%，乳脂率提高4.24%，饲料效率提高11.11%。但乳蛋白率和乳糖率的变化不显著。综上研究结果表明，含水率为50%的发酵全混合日粮能提高奶牛的生产性能。国卫杰^[15]在50%含水量裹包全混合日粮中添加双乙酸钠进行发酵后饲喂奶牛，有产奶量和乳总蛋白含量均提高、体细胞数降低的趋势，但影响不显著。奶牛产奶量提高6.14%，乳总蛋白含量提高6.97%，体细胞数降低6.26%。综上，多数研究认为水分50%的全混合日粮发酵可显著提高奶牛产奶量，这主要是因为水分50%的全混合日粮发酵可显著提高奶牛的采食量，但对乳脂率、乳蛋白率等的影响存在较大差异，这可能是因为合成乳脂、乳蛋白的主要原料如乙酸、丙酸、氨基酸等含量与瘤胃发酵降解有关。

2.5 日增重

在牛场中配制的饲料TMR一般要求含水率控制在50%左右。徐均钊^[12]研究发现，西门塔尔杂交肉牛饲喂水分为50%的裹包发酵全混合日粮，肉牛平均日增重显著提高了7.14%，料重比显著降低了5.14%。

2.6 机体健康

全混合日粮含水率不当，对动物健康不利。含水率过低时因精粗饲料混合不均匀易导致动物挑食，出现粗饲料摄入不足而增加瘤胃酸中毒风险，同时降低日粮适口性，影响采食量，降低动物营养物质的摄入量；含水率过高时日粮易霉变，既降低日粮适口性，又产生霉菌毒素等有害物质，对动物的产奶性能、繁殖性能、免疫机能与健康均不利。添加双乙酸钠等防霉剂可抑制霉菌生长，延长全混合日粮贮存期，可预防动物霉菌毒素中毒^[5]。

3 日粮含水率对经济效益的影响

目前全混合日粮含水率对经济效益影响的研究较少。据报道，新疆地区推广的“9FF-100秸秆粉碎机”配合全混合日粮设备，通过优化水分（50%～55%）减少饲料浪费10%～15%，年节约成本7.5万元^[19]。中国农业科学院示范项目报告显示^[20]，优化全混合日粮水分后，奶牛单产和饲料转化率分别提高6.7%和22.2%，乳脂率提升3.3%，每千克牛奶成本降低7.8%。黑龙江省大力推广水分适宜的规范化奶牛全混合日粮饲喂技术^[21]，结果表明，奶牛平均产奶量增加10%～15%，饲料利用率提高4%、饲养管理成本降低5%～10%。在项目区内100万头产奶牛饲喂全混合日粮饲料,繁殖率增加了8%以上。奶牛养殖户每年增加收入20%以上，近6年来,总计增加经济效益39.98亿元^[18]。综上，优化全混合日粮水分，可更好地保证奶牛获得更加精准的营养，从而可提高奶牛单产和饲料转化率，减少饲料浪费，增加养殖经济效益，做好全混合日粮含水率的精准调控具有重要的意义。

4 结语与展望

在生产中重视全混合日粮含水率的调制，可提升日粮品质，提高牛生产性能，增加养殖效益。但适宜的含水率是在固定牛场、特定日粮类型与饲料配比、牧场固定的加工设备和加工操作规程、一定的外界环境条件如温度、湿度、风力等情况下的试验数据，具有一定的局限性，缺乏普遍性，因此应深入研究其他不同地区的牛场、各种不同饲料配比的日粮类型等条件下发酵全混合日粮适宜的含水率。研究还应着眼于根据各地牧场实际情况，如使用不同类型的搅拌机固定式与移动式等条件不同时，全混合日粮适宜的含水率及其调控优化的合理方案。目前针对于全混合日粮含水率的研究多集中于奶牛方面，在肉牛和羊上的研究相对较少。全混合日粮含水率对青年牛的生长性能、繁殖性能等研究鲜有报道，还有待于进一步研究。

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基金资助

山东省牛产业技术体系项目(SDAIT-09-07)