饲喂Kernza中间小麦草秸秆的奶牛犊的性能、饲料分选行为、甲烷和二氧化碳排放量、氮平衡以及养分消化率

《Journal of Dairy Science》：Performance, feed-sorting behavior, methane and carbon dioxide emissions, nitrogen balance, and nutrient digestibility of dairy heifers fed Kernza intermediate wheatgrass straw

　　本研究探讨Kernza秸秆作为高纤维低能量饲料对怀孕后期母牛采食量、体重增长、氮代谢及甲烷排放的影响。结果显示，添加Kernza可降低采食量（12.7→11.7 kg/d）、生长率（1.32→0.84 kg/d）和尿氮排泄（212→182 g/d），但未显著增加甲烷产量，同时保持体况评分稳定。Kernza秸秆的纤维含量达71.1%，替代部分玉米青贮可调控营养摄入并减少氮流失，为可持续乳牛养殖提供新思路。

　　本研究探讨了将Kernza秸秆（KS）作为饲料成分纳入晚期妊娠奶牛犊牛日粮中对它们的生长表现、氮代谢和甲烷排放的影响。Kernza是一种低能量、高纤维的中等小麦草（*Thinopyrum intermedium*）副产品，具有作为替代饲料的潜力，可以增加饲料填充度并降低过度饲养的风险。在为期12周的随机完全设计实验中，24头体重约为507公斤的奶牛犊牛被喂养包含0%、20%或40% KS的全混合日粮（TMR），其余部分为玉米青贮和苜蓿青贮的混合物（干物质基础），并通过添加尿素来保持日粮蛋白质含量一致。研究评估了采食量、体重增重、体况评分（BCS）、体态相关测量值、饲料选择行为、营养消化率、甲烷和二氧化碳排放以及氮平衡。

### 1. 饲料成分与性能表现

研究中，Kernza秸秆的平均营养成分为71.1%的中性洗涤纤维（NDF）、4.8%的粗蛋白（CP）和50.6%的总消化能（TDN）。相比之下，TMR中NDF含量分别为41.0%、47.1%和53.3%，CP含量分别为13.3%、12.8%和12.2%。结果显示，随着KS在日粮中的比例增加，采食量（DMI）显著下降。例如，0KS组的DMI为12.7公斤/天，而20KS组和40KS组的DMI分别为11.7公斤/天和11.7公斤/天。然而，NDF摄入量却显著上升，从0KS组的5.0公斤/天增加到20KS组的5.4公斤/天和40KS组的6.2公斤/天。这表明，尽管KS降低了总采食量，但增加了纤维的摄入比例，可能有助于改善纤维消化。

体重增重（ADG）同样受到KS摄入比例的影响。0KS组的ADG为1.35公斤/天，而20KS组和40KS组的ADG分别降至1.10公斤/天和0.86公斤/天。这表明，随着KS的增加，奶牛犊牛的生长速度有所下降。然而，体况评分（BCS）的变化仅在40KS组中较为显著，与0KS组相比，其BCS增长较少，而体态测量值（如髋高、体长、髋宽和胸围）未受到显著影响。这些结果表明，KS的添加虽然降低了体重增重，但并未显著改变奶牛犊牛的体型。

### 2. 饲料选择行为

在饲料选择行为方面，KS的添加改变了奶牛犊牛对不同颗粒大小的偏好。结果显示，所有KS组的奶牛犊牛在采食过程中表现出对长颗粒的排斥，而对细颗粒的偏好逐渐增强。这种行为在40KS组中尤为明显，表明随着KS摄入比例的增加，奶牛犊牛对饲料颗粒的选择性行为更加显著。这可能与KS的物理特性有关，例如其纤维含量较高，颗粒结构较为粗糙，从而影响奶牛犊牛的采食行为。这种饲料选择行为可能对日粮的营养利用率产生影响，尤其是在不同颗粒大小的饲料成分之间。

### 3. 甲烷与二氧化碳排放

研究还评估了KS对甲烷（CH?）和二氧化碳（CO?）排放的影响。结果显示，甲烷产量和产气率在所有组别中均保持稳定，平均分别为270±5.70克/天和23.6±0.50克/千克DMI。然而，甲烷强度（单位体重增重的甲烷排放量）在40KS组中显著高于0KS组，这可能是由于40KS组的体重增重较低，导致单位体重增重的甲烷排放量增加。尽管KS的添加未显著提高甲烷产量，但其对饲料摄入和消化率的影响可能间接影响了甲烷的生成。

此外，二氧化碳的产量和氧气的消耗量在KS组中均有所减少，这可能与采食量的降低和整体代谢率的下降有关。然而，呼吸商（RQ）在各组间没有显著差异，表明KS的添加并未改变奶牛犊牛的代谢燃料来源。这一结果与之前的研究一致，即不同饲料成分对呼吸商的影响较小。

### 4. 氮代谢与氮平衡

在氮代谢方面，KS的添加显著影响了氮的摄入和排出。结果显示，0KS组的氮摄入量为356±9.34克/天，而20KS组和40KS组的氮摄入量分别降至312±7.25克/天和301±11.1克/天。粪便氮排泄量在20KS组中有所减少，而尿氮排泄量在40KS组中也有所下降。这表明，KS的添加有助于减少氮的排泄，提高氮的利用率，从而降低氮对环境的负面影响。

然而，氮平衡（即摄入氮减去粪便和尿氮排泄）并未受到显著影响，这可能与氮摄入量的减少和排泄量的降低相互抵消有关。尿氮排泄量的减少可能与尿素的添加有关，因为尿素的使用有助于降低氮的排泄。同时，血尿素氮（BUN）在20KS组和40KS组中有所上升，这可能反映了尿素对氮代谢的影响。

### 5. 甲烷与饲料选择行为的关系

研究还探讨了饲料选择行为与甲烷排放之间的关系。尽管KS的添加未显著增加甲烷产量，但其对饲料颗粒的选择行为可能间接影响了甲烷的生成。例如，奶牛犊牛对长颗粒的排斥可能导致饲料中部分营养成分未被充分消化，从而减少甲烷的生成。然而，随着KS摄入比例的增加，奶牛犊牛对细颗粒的偏好可能增加了肠道中微生物的活动，进而影响甲烷的生成。

### 6. 饲料成分对氮代谢的影响

在氮代谢方面，KS的添加显著影响了氮的摄入和排出。研究发现，20KS组和40KS组的氮摄入量均低于0KS组，这可能是由于KS的低蛋白质含量。此外，20KS组的粪便氮排泄量显著减少，而40KS组的尿氮排泄量也有所下降。这表明，KS的添加有助于减少氮的排泄，提高氮的利用率，从而降低氮对环境的负面影响。

### 7. 未来研究方向

尽管本研究结果表明KS可以作为晚期妊娠奶牛犊牛日粮中的有效饲料成分，但其对饲料选择行为的影响仍需进一步研究。例如，KS的颗粒大小和分布可能影响奶牛犊牛的采食行为，进而影响其营养利用效率。此外，KS的长期使用对奶牛犊牛的健康和生产性能的影响也需要更多的关注。

综上所述，本研究的结果表明，KS的添加可以有效调节晚期妊娠奶牛犊牛的采食量和体重增重，同时减少氮的排泄，对环境和经济都有潜在的积极影响。然而，KS的使用需要考虑其对饲料选择行为的影响，以及其在不同饲养条件下的适用性。未来的研究可以进一步探讨KS在不同饲养阶段和不同饲养条件下的应用效果，以及其对奶牛犊牛长期健康和生产性能的影响。