第三章　牛的營養需要

第一節　蛋白質和能量需要

牛的營養需要是指每頭牛每天對水、能量、蛋白質、礦物質和維生素等營養物質的需要量。因牛的品種、生理功能、生產目的、體重、年齡和性別等不同，對營養物質的需要在數量和質量上都有很大的差別。從生理活動角度將牛的營養需要分為維持和生產兩個方面，維持是指維持生命活動和保持健康所需要的營養物質，生產是指生長、泌乳、產肉、使役和妊娠所需的營養物質，依生產水平的高低，所需的營養也分成高、中、低三個水平。例如，高產的泌乳牛，則要供給高營養水平的飼料；妊娠前期的牛只需要低水平的營養；生長期的牛需要中等營養水平的飼料；妊娠后期的奶牛即將分娩和產奶，這期間所需營養水平要不斷調整，是處在變化中的。

一、碳水化合物

碳水化合物廣泛存在于植物性飼料中，在動物日糧中占一半以上，是供給動物能量最主要的營養物質。

1. 碳水化合物的組成

植物性飼料中的碳水化合物又稱糖類，雖然種類繁多，性質各異，但是，除個別糖的衍生物中含有少量氮、硫等元素外，都由碳、氫、氧三種元素組成。其中氫原子與氧原子的比為2︰1，與水的組成相同，故稱其為碳水化合物。碳水化合物包括無氮浸出物和粗纖維。

碳水化合物中的無氮浸出物主要存在于細胞內容物中。各種飼料的無氮浸出物含量差異很大，其中以塊根塊莖類及籽實類中含量最多，而纖維素、半纖維素與木質素相結合構成細胞壁，多存在于植物的莖稈和秕殼中。纖維素、半纖維素和果膠不能被動物消化道分泌的酶水解，但能被消化道中微生物酵解。酵解后的產物才能被動物吸收與利用。而木質素卻不能被動物利用。

飼養實踐中，如日糧中碳水化合物不足，動物就要動用體內儲備物質（糖原、體脂肪，甚至體蛋白質），出現體況消瘦、生產性能降低等現象。因此，必須重視碳水化合物的供應。

2. 碳水化合物的營養功能

（1）碳水化合物是體組織的構成物質　碳水化合物普遍存在于動物體的各種組織中，作為細胞的構成成分，參與多種生命過程，在組織生長的調節上起著重要作用。

（2）碳水化合物是供給動物能量的主要來源　動物為了生存和生產，必須維持體溫的恒定和各個組織器官的正常活動。如心臟的跳動、血液循環、胃腸蠕動、肺的呼吸、肌肉收縮等都需要能量。動物所需能量中，約80%由碳水化合物提供。碳水化合物廣泛存在于植物性飼料中，價格便宜，由它供給動物能量最為經濟。

（3）碳水化合物是機體內能量儲備物質　飼料中碳水化合物在動物體內可轉變為糖原和脂肪而作為能量儲備。碳水化合物在動物體內除供給能量外還有多余時，可轉變為肝糖原和肌糖原。當肝臟和肌肉中的糖原已儲滿，血糖量也達到0.1%還有多余時，便轉變為體脂肪。母畜在泌乳期，碳水化合物也是乳脂肪和乳糖的原料。體脂肪約有50%、乳脂肪有60%～70%是以碳水化合物為原料合成的。

（4）粗纖維是動物日糧中不可缺少的成分　粗纖維經微生物發酵產生的各種揮發性脂肪酸，除用以合成葡萄糖外，還可氧化供能。粗纖維是草食動物的主要能源物質，它所提供的能量可滿足草食動物維持能量消耗；粗纖維體積大，吸水性強，不易消化，可充填胃腸容積，使動物食后有飽腹感；粗纖維可刺激消化道黏膜，促進胃腸蠕動、消化液的分泌和糞便的排出。

瘤胃發酵形成的各種揮發性脂肪酸的數量，因日糧組成、微生物區系等因素而異。對于肉牛，提高飼糧中精料比例或將粗飼料磨成粉狀飼喂，瘤胃中產生的乙酸減少，丙酸增多，有利于合成體脂肪，提高增重，改善肉質。對于奶牛，增加飼糧中優質粗飼料的供給量，則形成的乙酸多，有利于形成乳脂肪，提高乳脂率。

3. 粗纖維的利用

反芻動物對粗纖維的利用程度變化極大，消化道中微生物所有因素均影響粗纖維的利用。粗纖維是反芻動物的一種必需營養素。正常情況下，粗纖維除具有發酵產生揮發性脂肪酸的營養作用外，對保證消化道的正常功能，維持宿主健康和調節微生物群落都具有重要作用。粗飼料應該是反芻動物日糧的主體，一般應占整個日糧干物質的50%以上。奶牛粗飼料供給不足或粉碎過細，輕者影響產奶量，降低乳脂率，瘤胃固體內容物（SRT）停留時間短，容易腹瀉；重則引起奶牛蹄葉炎、酸中毒、瘤胃不完全角化癥、皺胃移位等。反之，粗纖維含量過高，日糧的營養濃度低，滿足不了乳牛的日常營養需要，產乳量下降。可見，日糧粗纖維水平低于或高于適宜范圍，都不利于對能量的利用，會對動物產生不良影響。一般說來，奶牛日糧中按干物質計，粗纖維含量約17%或酸性纖維約21%，才能預防出現粗纖維不足的癥狀。奶牛處于不同泌乳階段，粗纖維占日糧干物質的百分比也是不同的，具體說明如下。

① 產前兩周 粗纖維占日糧干物質的23%。

② 泌乳初期 前幾天粗纖維占日糧干物質的23%，以后逐漸降低。

③ 泌乳盛期 粗纖維占日糧干物質保持在17%，不低于15%。

④ 泌乳中期 粗纖維占日糧干物質的17%。

⑤ 泌乳后期 粗纖維占日糧干物質的20%。

⑥ 干乳期 粗纖維占日糧干物質的20%。

另外，在飼喂奶牛時，要注意日糧的精粗比。同樣，當奶牛處于不同泌乳階段，奶牛日糧的精粗比也是不同的。

① 沁乳初期 精∶粗=40∶60。

② 泌乳盛期 精∶粗=（60∶40）～（50∶50）。

③ 泌乳中后期 精∶粗=（40∶60）～（30∶70）。

④ 干乳期 精∶粗=（30∶70）～（20∶80）

在乳牛飼養中，要注意有兩個70%比較重要，其一是飼料在瘤胃消化率大約70%；其二是日糧中精料不能超過70%，否則易造成酸中毒。

二、能量

牛對能量的需要可概括為維持和生產兩部分。而生產部分又可分為生長、繁殖和泌乳等方面。

1. 能量單位

國際上，奶牛的維持和產乳所需能量是以泌乳凈能（NEL）為單位的。肉牛的能量單位是綜合凈能（NEmf）。

我國奶牛的能量體系采用產奶凈能，其能值用奶牛能量單位，縮寫成NND，為漢語拼音字首。定義是相當于1千克含脂肪4%的標準乳的能量，即750千卡（kcal）產奶凈能，作為一個“奶牛能量單位”。其計算公式如下。

奶牛能量單位（NND）=產奶凈能（千卡）/750千卡

肉牛采用綜合凈能體系。由于肉牛飼料的消化能（或代謝能）轉化為維持凈能和增重凈能的效率不同，評定時，通過飼養試驗和消化代謝試驗分別計算出維持凈能和增重凈能的效率，再結合生產水平用一系列公式計算出飼料消化能對維持和增重的綜合效率，然后可以計算飼料的綜合凈能值。我國飼養標準中用肉牛能量單位表示能量價值。其定義是以1千克中等品質玉米含有的凈能值8.08兆焦（1.93兆卡）為一個肉牛能量單位，漢語拼音縮寫為RND。中等品質玉米的質量標準為二級飼料用玉米，含干物質88.5%、粗蛋白質8.6%、粗纖維2.0%、粗灰分1.4%，消化能每千克干物質16.40兆焦，維持效率0.62，增重效率0.46，綜合效率0.56，每千克干物質綜合凈能9.13兆焦。肉牛能量單位的計算公式如下。

肉牛能量單位（RND）=綜合凈能（兆焦）/8.08

2. 奶牛能量需要

（1）維持需要　理論上，當奶牛做逍遙運動時，維持需要為85W 0.75千卡，而在實際生產中，牛總是不斷運動并由于環境變化而損耗能量，因此規定奶牛維持需要為100W 0.75千卡（W 0.75為牛的代謝體重，千克）。由于處于第一和第二泌乳期的奶牛生長發育尚未停止，故第一泌乳期奶牛的能量需要須在維持基礎上另加20%，第二泌乳期另加10%。

（2）產乳能量需要　每產1千克乳脂率為4.0%標準乳需要能量為0.75兆卡。但不同泌乳階段產4%標準乳所需的能量不同。

泌乳初期（產后15 天）每產1千克 4%標準乳需要0.48兆卡的能量。因其產后食欲不好，消化功能下降，允許體重每天下降1.5千克。

泌乳盛期（產后16～100天）每產1千克4%標準乳需要0.80兆卡的能量。

泌乳中期（產后101～200天）每產1千克4%標準乳需要0.75兆卡的能量。

泌乳后期（產后201天至干乳）每產1千克4%標準乳需要0.75兆卡的能量。最后增膘另加0.8兆卡的能量。

干乳期（產犢）平衡飼養需要0.75兆卡的能量。

妊娠牛主要考慮干乳期外加前一個月共90天。妊娠最后一個月在維持基礎上每天另加能量4.5兆卡；妊娠最后第二個月在維持基礎上每天另加能量2.77兆卡；保證最后3個月日增重0.75千克，90天要保證增重67.5千克。

在飼養乳牛過程中，能量的不足和過剩都會對乳牛產生不良影響。犢牛或育成牛若缺乏能量，則表現為生長速率降低，初情期延長，泌乳量會顯著降低，而且對健康和繁殖性能也會產生不良影響。反之，能量過剩同樣會對成年乳牛產生不良影響，這主要發生于中產、低產乳牛。過多的能量會以脂肪形式沉積于體內（包括乳腺），往往表現體軀過肥，其不良后果為：首先影響母牛的正常繁殖，會出現性周期紊亂、難孕、胎兒發育不良、難產等；其次是影響奶牛的正常泌乳，這是因為脂肪在乳腺內的大量沉積，妨礙了乳腺組織的正常發育，從而使泌乳功能受損而泌乳量減少。

三、蛋白質

蛋白質是主要由氨基酸組成的復雜有機化合物。動物體內的蛋白質是機體構成的主要成分。組成的基本元素是碳、氫、氧、氮，此外常含有硫和磷。蛋白質是動物、植物生命的基本物質，作為每個活細胞的原生質的組成成分而存在。蛋白質是用于動物生長、組織修復、產乳和胎兒發育的基本營養物質。如骨、韌帶、皮、毛、蹄角和肌肉、器官等軟組織都由蛋白質組成。動物體內蛋白質的總含量，在成年牛、肥的牛中略高于10%，犢牛或較瘦的牛則接近20%。要值得注意的是，除了瘤胃中微生物能利用飼料中的原料合成蛋白質外，動物缺乏像植物那樣合成蛋白質的能力，必須依賴由含蛋白質的動物、植物飼料提供。

牛奶固形物中含蛋白質27%，若奶牛每日生產牛奶30千克，則奶中的蛋白質為1千克，相當于體重增加6～7千克所含的蛋白質的量。

泌乳牛蛋白質需要如下。

1. 維持需要

3×W 0.75（克），即指每千克代謝體重需要3克可消化粗蛋白質（DCP）。

粗蛋白質（CP）×65.75%=DCP

2. 產乳需要

每產1千克 4%標準乳需要55克可消化粗蛋白質或84克粗蛋白質。粗蛋白質的給量，經驗上可按其占日糧干物質百分率投給，低產牛（年產乳4噸以下）按日糧干物質的13%投給，中產牛（年產乳4～6噸）按日糧干物質的15%～16%投給，高產牛（年產乳6噸以上）按日糧干物質的17%～18%投給。

但值得注意的是，在日糧中粗蛋白質不能高于18%。如果日糧中粗蛋白質超過18%，則：①引起胰島素上升，導致血糖下降，牛開始發胖，產乳受影響；②使血漿中可的松（腎上腺皮質激素）上升，此種激素抑制黃體發育，破壞發情周期；③使甲狀腺素上升，氧化作用加強，使營養物質變成CO2、H2O，造成營養物質的浪費。

3. 妊娠母牛蛋白質需要（主要指最后3個月）

妊娠第7個月，母牛所需要的蛋白質的量為維持基礎上每日另加78克可消化粗蛋白質，即（3×W 0.75+78）克；妊娠第8個月，母牛所需要的蛋白質量為維持基礎上每日另加158克可消化粗蛋白質，即（3×W 0.75+158）克；妊娠第9個月，母牛所需要的蛋白質的量為維持基礎上每日另加243克可消化粗蛋白質，即（3×W 0.75+243）克。

4. 生長牛的蛋白質需要

生長牛的蛋白質需要量取決于體蛋白質的沉積量。

增重的蛋白質沉積（克/天）=ΔW（170.22-0.173W+0.000178W 2）×（1.12-0.1258ΔW）

式中，ΔW為日增重，千克；W為體重，千克。

生長牛日糧可消化粗蛋白質用于體蛋白質沉積的利用效率為55%。但幼齡時效率較高，體重40～60千克可用70%，70～90千克可用65%。