第三章　牛的营养需要

第一节　蛋白质和能量需要

牛的营养需要是指每头牛每天对水、能量、蛋白质、矿物质和维生素等营养物质的需要量。因牛的品种、生理功能、生产目的、体重、年龄和性别等不同，对营养物质的需要在数量和质量上都有很大的差别。从生理活动角度将牛的营养需要分为维持和生产两个方面，维持是指维持生命活动和保持健康所需要的营养物质，生产是指生长、泌乳、产肉、使役和妊娠所需的营养物质，依生产水平的高低，所需的营养也分成高、中、低三个水平。例如，高产的泌乳牛，则要供给高营养水平的饲料；妊娠前期的牛只需要低水平的营养；生长期的牛需要中等营养水平的饲料；妊娠后期的奶牛即将分娩和产奶，这期间所需营养水平要不断调整，是处在变化中的。

一、碳水化合物

碳水化合物广泛存在于植物性饲料中，在动物日粮中占一半以上，是供给动物能量最主要的营养物质。

1. 碳水化合物的组成

植物性饲料中的碳水化合物又称糖类，虽然种类繁多，性质各异，但是，除个别糖的衍生物中含有少量氮、硫等元素外，都由碳、氢、氧三种元素组成。其中氢原子与氧原子的比为2︰1，与水的组成相同，故称其为碳水化合物。碳水化合物包括无氮浸出物和粗纤维。

碳水化合物中的无氮浸出物主要存在于细胞内容物中。各种饲料的无氮浸出物含量差异很大，其中以块根块茎类及籽实类中含量最多，而纤维素、半纤维素与木质素相结合构成细胞壁，多存在于植物的茎秆和秕壳中。纤维素、半纤维素和果胶不能被动物消化道分泌的酶水解，但能被消化道中微生物酵解。酵解后的产物才能被动物吸收与利用。而木质素却不能被动物利用。

饲养实践中，如日粮中碳水化合物不足，动物就要动用体内储备物质（糖原、体脂肪，甚至体蛋白质），出现体况消瘦、生产性能降低等现象。因此，必须重视碳水化合物的供应。

2. 碳水化合物的营养功能

（1）碳水化合物是体组织的构成物质　碳水化合物普遍存在于动物体的各种组织中，作为细胞的构成成分，参与多种生命过程，在组织生长的调节上起着重要作用。

（2）碳水化合物是供给动物能量的主要来源　动物为了生存和生产，必须维持体温的恒定和各个组织器官的正常活动。如心脏的跳动、血液循环、胃肠蠕动、肺的呼吸、肌肉收缩等都需要能量。动物所需能量中，约80%由碳水化合物提供。碳水化合物广泛存在于植物性饲料中，价格便宜，由它供给动物能量最为经济。

（3）碳水化合物是机体内能量储备物质　饲料中碳水化合物在动物体内可转变为糖原和脂肪而作为能量储备。碳水化合物在动物体内除供给能量外还有多余时，可转变为肝糖原和肌糖原。当肝脏和肌肉中的糖原已储满，血糖量也达到0.1%还有多余时，便转变为体脂肪。母畜在泌乳期，碳水化合物也是乳脂肪和乳糖的原料。体脂肪约有50%、乳脂肪有60%～70%是以碳水化合物为原料合成的。

（4）粗纤维是动物日粮中不可缺少的成分　粗纤维经微生物发酵产生的各种挥发性脂肪酸，除用以合成葡萄糖外，还可氧化供能。粗纤维是草食动物的主要能源物质，它所提供的能量可满足草食动物维持能量消耗；粗纤维体积大，吸水性强，不易消化，可充填胃肠容积，使动物食后有饱腹感；粗纤维可刺激消化道黏膜，促进胃肠蠕动、消化液的分泌和粪便的排出。

瘤胃发酵形成的各种挥发性脂肪酸的数量，因日粮组成、微生物区系等因素而异。对于肉牛，提高饲粮中精料比例或将粗饲料磨成粉状饲喂，瘤胃中产生的乙酸减少，丙酸增多，有利于合成体脂肪，提高增重，改善肉质。对于奶牛，增加饲粮中优质粗饲料的供给量，则形成的乙酸多，有利于形成乳脂肪，提高乳脂率。

3. 粗纤维的利用

反刍动物对粗纤维的利用程度变化极大，消化道中微生物所有因素均影响粗纤维的利用。粗纤维是反刍动物的一种必需营养素。正常情况下，粗纤维除具有发酵产生挥发性脂肪酸的营养作用外，对保证消化道的正常功能，维持宿主健康和调节微生物群落都具有重要作用。粗饲料应该是反刍动物日粮的主体，一般应占整个日粮干物质的50%以上。奶牛粗饲料供给不足或粉碎过细，轻者影响产奶量，降低乳脂率，瘤胃固体内容物（SRT）停留时间短，容易腹泻；重则引起奶牛蹄叶炎、酸中毒、瘤胃不完全角化症、皱胃移位等。反之，粗纤维含量过高，日粮的营养浓度低，满足不了乳牛的日常营养需要，产乳量下降。可见，日粮粗纤维水平低于或高于适宜范围，都不利于对能量的利用，会对动物产生不良影响。一般说来，奶牛日粮中按干物质计，粗纤维含量约17%或酸性纤维约21%，才能预防出现粗纤维不足的症状。奶牛处于不同泌乳阶段，粗纤维占日粮干物质的百分比也是不同的，具体说明如下。

① 产前两周 粗纤维占日粮干物质的23%。

② 泌乳初期 前几天粗纤维占日粮干物质的23%，以后逐渐降低。

③ 泌乳盛期 粗纤维占日粮干物质保持在17%，不低于15%。

④ 泌乳中期 粗纤维占日粮干物质的17%。

⑤ 泌乳后期 粗纤维占日粮干物质的20%。

⑥ 干乳期 粗纤维占日粮干物质的20%。

另外，在饲喂奶牛时，要注意日粮的精粗比。同样，当奶牛处于不同泌乳阶段，奶牛日粮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）

在乳牛饲养中，要注意有两个70%比较重要，其一是饲料在瘤胃消化率大约70%；其二是日粮中精料不能超过70%，否则易造成酸中毒。

二、能量

牛对能量的需要可概括为维持和生产两部分。而生产部分又可分为生长、繁殖和泌乳等方面。

1. 能量单位

国际上，奶牛的维持和产乳所需能量是以泌乳净能（NEL）为单位的。肉牛的能量单位是综合净能（NEmf）。

我国奶牛的能量体系采用产奶净能，其能值用奶牛能量单位，缩写成NND，为汉语拼音字首。定义是相当于1千克含脂肪4%的标准乳的能量，即750千卡（kcal）产奶净能，作为一个“奶牛能量单位”。其计算公式如下。

奶牛能量单位（NND）=产奶净能（千卡）/750千卡

肉牛采用综合净能体系。由于肉牛饲料的消化能（或代谢能）转化为维持净能和增重净能的效率不同，评定时，通过饲养试验和消化代谢试验分别计算出维持净能和增重净能的效率，再结合生产水平用一系列公式计算出饲料消化能对维持和增重的综合效率，然后可以计算饲料的综合净能值。我国饲养标准中用肉牛能量单位表示能量价值。其定义是以1千克中等品质玉米含有的净能值8.08兆焦（1.93兆卡）为一个肉牛能量单位，汉语拼音缩写为RND。中等品质玉米的质量标准为二级饲料用玉米，含干物质88.5%、粗蛋白质8.6%、粗纤维2.0%、粗灰分1.4%，消化能每千克干物质16.40兆焦，维持效率0.62，增重效率0.46，综合效率0.56，每千克干物质综合净能9.13兆焦。肉牛能量单位的计算公式如下。

肉牛能量单位（RND）=综合净能（兆焦）/8.08

2. 奶牛能量需要

（1）维持需要　理论上，当奶牛做逍遥运动时，维持需要为85W 0.75千卡，而在实际生产中，牛总是不断运动并由于环境变化而损耗能量，因此规定奶牛维持需要为100W 0.75千卡（W 0.75为牛的代谢体重，千克）。由于处于第一和第二泌乳期的奶牛生长发育尚未停止，故第一泌乳期奶牛的能量需要须在维持基础上另加20%，第二泌乳期另加10%。

（2）产乳能量需要　每产1千克乳脂率为4.0%标准乳需要能量为0.75兆卡。但不同泌乳阶段产4%标准乳所需的能量不同。

泌乳初期（产后15 天）每产1千克 4%标准乳需要0.48兆卡的能量。因其产后食欲不好，消化功能下降，允许体重每天下降1.5千克。

泌乳盛期（产后16～100天）每产1千克4%标准乳需要0.80兆卡的能量。

泌乳中期（产后101～200天）每产1千克4%标准乳需要0.75兆卡的能量。

泌乳后期（产后201天至干乳）每产1千克4%标准乳需要0.75兆卡的能量。最后增膘另加0.8兆卡的能量。

干乳期（产犊）平衡饲养需要0.75兆卡的能量。

妊娠牛主要考虑干乳期外加前一个月共90天。妊娠最后一个月在维持基础上每天另加能量4.5兆卡；妊娠最后第二个月在维持基础上每天另加能量2.77兆卡；保证最后3个月日增重0.75千克，90天要保证增重67.5千克。

在饲养乳牛过程中，能量的不足和过剩都会对乳牛产生不良影响。犊牛或育成牛若缺乏能量，则表现为生长速率降低，初情期延长，泌乳量会显著降低，而且对健康和繁殖性能也会产生不良影响。反之，能量过剩同样会对成年乳牛产生不良影响，这主要发生于中产、低产乳牛。过多的能量会以脂肪形式沉积于体内（包括乳腺），往往表现体躯过肥，其不良后果为：首先影响母牛的正常繁殖，会出现性周期紊乱、难孕、胎儿发育不良、难产等；其次是影响奶牛的正常泌乳，这是因为脂肪在乳腺内的大量沉积，妨碍了乳腺组织的正常发育，从而使泌乳功能受损而泌乳量减少。

三、蛋白质

蛋白质是主要由氨基酸组成的复杂有机化合物。动物体内的蛋白质是机体构成的主要成分。组成的基本元素是碳、氢、氧、氮，此外常含有硫和磷。蛋白质是动物、植物生命的基本物质，作为每个活细胞的原生质的组成成分而存在。蛋白质是用于动物生长、组织修复、产乳和胎儿发育的基本营养物质。如骨、韧带、皮、毛、蹄角和肌肉、器官等软组织都由蛋白质组成。动物体内蛋白质的总含量，在成年牛、肥的牛中略高于10%，犊牛或较瘦的牛则接近20%。要值得注意的是，除了瘤胃中微生物能利用饲料中的原料合成蛋白质外，动物缺乏像植物那样合成蛋白质的能力，必须依赖由含蛋白质的动物、植物饲料提供。

牛奶固形物中含蛋白质27%，若奶牛每日生产牛奶30千克，则奶中的蛋白质为1千克，相当于体重增加6～7千克所含的蛋白质的量。

泌乳牛蛋白质需要如下。

1. 维持需要

3×W 0.75（克），即指每千克代谢体重需要3克可消化粗蛋白质（DCP）。

粗蛋白质（CP）×65.75%=DCP

2. 产乳需要

每产1千克 4%标准乳需要55克可消化粗蛋白质或84克粗蛋白质。粗蛋白质的给量，经验上可按其占日粮干物质百分率投给，低产牛（年产乳4吨以下）按日粮干物质的13%投给，中产牛（年产乳4～6吨）按日粮干物质的15%～16%投给，高产牛（年产乳6吨以上）按日粮干物质的17%～18%投给。

但值得注意的是，在日粮中粗蛋白质不能高于18%。如果日粮中粗蛋白质超过18%，则：①引起胰岛素上升，导致血糖下降，牛开始发胖，产乳受影响；②使血浆中可的松（肾上腺皮质激素）上升，此种激素抑制黄体发育，破坏发情周期；③使甲状腺素上升，氧化作用加强，使营养物质变成CO2、H2O，造成营养物质的浪费。

3. 妊娠母牛蛋白质需要（主要指最后3个月）

妊娠第7个月，母牛所需要的蛋白质的量为维持基础上每日另加78克可消化粗蛋白质，即（3×W 0.75+78）克；妊娠第8个月，母牛所需要的蛋白质量为维持基础上每日另加158克可消化粗蛋白质，即（3×W 0.75+158）克；妊娠第9个月，母牛所需要的蛋白质的量为维持基础上每日另加243克可消化粗蛋白质，即（3×W 0.75+243）克。

4. 生长牛的蛋白质需要

生长牛的蛋白质需要量取决于体蛋白质的沉积量。

增重的蛋白质沉积（克/天）=ΔW（170.22-0.173W+0.000178W 2）×（1.12-0.1258ΔW）

式中，ΔW为日增重，千克；W为体重，千克。

生长牛日粮可消化粗蛋白质用于体蛋白质沉积的利用效率为55%。但幼龄时效率较高，体重40～60千克可用70%，70～90千克可用65%。