来源：的牛

作者：郑博文，李胜利，韩 博，李 军，李锡志，张振新，孙 媛

摘 要：本试验采集北京地区规模化奶牛场的玉米青贮和TMR（TotalMixedRation）饲料，使用美国宾州颗粒度分级筛（PSPS）和中国农业大学便携式颗粒度分级筛（BX-4）进行筛分，比较两种颗粒度分级筛的异同，同时为我国制定TMR分级标准提供依据。

经对比发现，后备牛、干奶前期牛、干奶后期牛、新产牛、高产牛和中低产牛TMR饲料使用两种分级筛进行饲料颗粒度筛分后，第三层筛网和底盘上的饲料比例均有显著性差异（P＜0.05），停留在BX-4第三层筛网上的饲料比例小于PSPS，而底盘上的饲料比例则大于PSPS。BX-4每层筛网的圆形平面不会留有死角，使分级筛比PSPS更易筛分完全，整体的圆台形设计又便于携带。

试验研究发现，BX-4分级筛的结构和水平移动模式更倾向于使颗粒度小的饲料通过有限的水平移动次数通过筛孔，使得筛分过程更加充分，从而更好地衡量饲料颗粒度。本试验结果为我国制定TMR分级标准提供了第一手信息。

关键词：奶牛；TMR；颗粒度；分级筛；筛网

中国奶牛养殖业在经历了“三聚氰胺”事件之后，正逐步走向正轨，朝着规模化、机械化和标准化方向发展。奶牛TMR（TotalMixedRation）饲喂技术已被规模化养殖场和养殖小区接受和应用，并逐渐取代传统的精粗分开饲喂方法。

奶牛TMR是根据奶牛不同生长发育及泌乳阶段的营养需要，把适当长度的粗饲料、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。

TMR饲喂技术的优点很多，如维持瘤胃内环境稳定，减少奶牛发病；提高干物质采食量；提高饲料利用率；使适口性差的饲料成分以及非蛋白氮（如尿素）得以更充分地利用；根据牛群不同生长阶段的营养需要配置饲料配方，充分发挥奶牛高产潜力，并使奶牛保持良好的繁殖力；简化饲养程序，减少饲喂劳力，提高劳动效率。

尽管TMR饲喂技术存在着诸多优点，但是在养殖环节中还是可能出现一些问题，如长纤维青干草很难与精料和青贮混合，搅拌时间过长易发生分层等搅拌不均匀的现象，必须经常对搅拌好的TMR日粮进行搅拌均匀度、含水量的评价，以便及时对TMR生产过程做出调整。因此，如何度量和评价奶牛TMR就成为一个重要的议题。

NRC奶牛营养需要（2001）中仍然用NDF（中性洗涤纤维）的最小需要量来满足奶牛对可利用纤维的需要。但是，化学分析方法所测定的NDF通常不能完全满足动物对纤维的需要，有些物理形式的纤维（如来源于细粉碎的粗饲料）由于颗粒度过小，很快进入后消化道，在瘤胃中的停留时间过短，所以才出现了日粮有效纤维的概念。

宾州过滤筛

有效纤维最初表示的是维持一定乳脂率时纤维的最小需要量，即有效纤维是以改变乳脂率为基础的。但是，当只采用乳脂率作为评定指标时，日粮NDF含量对动物咀嚼、唾液分泌、瘤胃缓冲和瘤胃VFA（挥发性脂肪酸）产生的物理有效性通常会和饲料不同化学成分所造成的代谢效应相混淆。例如，饲喂全棉籽对乳脂率的影响是由纤维还是由脂肪作用产生的无法区分。另外，很多学者认为饲料的另一个重要特性就是引起咀嚼反应。

于是1997年Mertens提出了两个新的概念——有效中性洗涤纤维（eNDF）和物理有效中性洗涤纤维（peNDF），用以区分纤维有效性在维持乳脂率和刺激咀嚼方面的作用。eNDF是指维持乳脂率不变时，某种饲料替代日粮中饲草或粗饲料的总能力；peNDF是指纤维的物理性质（主要是颗粒大小）刺激动物咀嚼活动和建立瘤胃内容物两相分层的能力。

这两个概念的使用意味着饲料纤维具有不同的功能。奶牛对eNDF变化所做出的反应主要表现在乳脂率方面。奶牛咀嚼活动的变化与日粮peNDF含量密切相关，饲料peNDF=饲料NDF含量×该饲料的物理有效因子（physicaleffectivenessfactor，pef）。

pef变化范围可从0到1，即NDF不能刺激咀嚼活动到NDF刺激最大咀嚼活动。长干草的pef设为1，粗切的青贮草类、青贮玉米、青贮苜蓿的pef值为0.9~0.95，切细的草类pef值为0.7~0.85。当饲粮peNDF为干物质的22%时，瘤胃的pH值能维持在6.0。

随着奶牛生产水平的不断提高，对于采食低纤维日粮的奶牛，维持稳定乳脂率的难度和重要性将逐步下降，而通常在乳脂率稳定的前提下，牛群仍会出现肢蹄病和代谢性酸中毒的症状，这就表明乳脂率变化可能并不是反映奶牛瘤胃功能或身体健康状况的最理想指标。既然纤维的物理特性（颗粒度）与奶牛咀嚼、反刍活动和瘤胃发酵直接相关，那么相比eNDF，peNDF作为保证奶牛采食量和动物健康的指标更为敏感和有效。

宾州过滤筛

综上所述，需要有科学的方法和合适的工具对奶牛日粮颗粒度进行评价。由于受泌乳阶段、气候、饲料或管理等多方面的影响，奶牛的采食量、乳脂率和乳蛋白率会发生变化，这就需要在科学评价奶牛日粮颗粒度的基础上及时做出调整。

本试验通过采集北京首都农业集团三元绿荷奶牛养殖中心11个规模化奶牛养殖场的青贮饲料和奶牛各阶段TMR饲料样品68个，通过宾州颗粒度分级筛（PSPS）和中国农业大学便携式颗粒度分级筛（BX-4）的研究对比，为我国TMR制定分级标准提供依据。

1 材料和方法

本试验以大样本的规模奶牛场全株玉米青贮和奶牛不同生长阶段的TMR日粮为试验材料，使用PSPS和BX-4（专利号：ZL200620119036.2）对饲料样本进行筛分。饲料样本达到68个，其中全株玉米青贮样本10个，各阶段TMR样本58个。

1.1 PSPS

PSPS使用方法：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。每个方向水平移动5次筛子。在水平移动中不应该有垂直运动。重复这个过程7次共8组或水平移动40下，每水平移动5次旋转90°。PSPS水平移动模式见图1。

图1 PSPS水平移动模式

水平移动的力量和频率必须足够，才能使得颗粒在筛网表面移动，从而使得比筛孔更小的颗粒从筛孔穿过。PSPS水平移动的推荐频率至少1.1Hz（大约水平移动1.1次/s）或者每次水平移动的距离至少17cm。整个运动次数除以水平移动时间就得出了水平移动的频率值。各层筛网上样品重量与百分率计算见表1。

表1 各层筛网上样品重量与百分率计算表

注： 所得出的百分率是小于这个颗粒度的积累的百分率。比如：平均 95%的饲料小于 19 mm， 55%的饲料小于 8 mm， 15%的饲料小于 1.18 mm

1.2 BX-4

BX-4使用方法：将四层分级筛安装至工作状态，用灵敏度≤±1g的称量器具（称重范围<500~3000g）称取有代表性TMR日粮（或青贮等）样品200g以上，散放在BX-4分级筛工作状态的上层筛上；双手扶筛在操作平台上左右滑动，左右往复位移合计10次，为1个重复，每次移动距离大于20cm/s；把筛体旋转90°，再左右往复位移合计10次，每次重复都要旋转90°，要求做4个重复（参考北京-TMR便携分级筛使用说明书）。BX-4水平移动模式见图2。

图2 BX-4 水平移动模式

各层筛分别称重、记录，然后在筛后称量各层筛体重量，分别记录；如果天平量程不够，也可以直接称量样品净重，操作时应快速称重，防止水分过量损失，产生误差。

BX-4型 中国农业大学TMR便携式分级筛便携状态

1.3 数据分析

试验数据的整理和统计采用Excel软件。数据用SPSS17.0进行配对样本t检验和显著性检验。统计结果列出均值、标准误、标准差和检验显著性。

1.4 测定指标

称量饲料分级筛各层的重量，并计算各层重量占样品总重的比例。

BX-4型 中国农业大学TMR便携分级筛筛分结果

2 结果与分析

2.1 PSPS与BX-4颗粒度分级筛对后备牛TMR饲料样品的分析

本次采样的牛场因牛群规模不同或者TMR搅拌车运行时间有限等原因，各牛场后备牛TMR饲料的制作不同。有5个牛场只制作1种TMR饲料用于饲喂育成牛和青年牛，而有4个牛场将育成牛和青年牛的TMR饲料分开制作和饲喂。因此，笔者将后备牛TMR饲料的不同情况分别进行统计分析（表2）。

表2 后备牛TMR饲料颗粒度的筛分比较

2.2 PSPS与BX-4颗粒度分级筛对青贮和成母牛TMR饲料样品的分析

两种颗粒度分级筛对玉米青贮和成母牛TMR饲料颗粒度的筛分比较见表3。

表3 玉米青贮与成母牛TMR饲料颗粒度的筛分比较

2.3 PSPS与BX-4颗粒度分级筛分析总样本的结果

两种颗粒度分级筛对总体样本的统计分析结果见表4。

表4 PSPS与BX-4分级筛对总体样本的统计分析

3 讨论

3.1 后备牛（育成牛和青年牛）TMR饲料颗粒度的筛分比较

由表2可知，后备牛TMR（育成牛和青年牛饲喂相同的TMR）和育成牛TMR经PSPS和BX-4筛分后各层数据无显著性差异（P>0.05）；但是，青年牛TMR的第三层筛网和底盘上的饲料比例均存在显著性差异（P<0.05）。这可能是由于青年牛TMR饲料中的精粗比较育成牛TMR饲料高。

将后备牛TMR、育成牛TMR和青年牛TMR合并成后备牛合计进行统计分析同样也发现，PSPS和BX-4分级筛的第三层筛网和底盘上的饲料比例有显著性差异（P＜0.05），只是各层P值均比青年牛TMR饲料相对应的筛层的P值大，这可能是由于后备牛TMR饲料只包含了一部分青年牛TMR的缘故（第三层筛网：青年牛TMR的P值=0.029＜后备牛合计TMR的P值=0.049；底盘：青年牛TMR的P值=0.013＜后备牛合计TMR的P值=0.015）。

通过均值可以看出，青年牛TMR和后备牛合计TMR两种饲料落在第三层筛网上的比例不同，PSPS大于BX-4；而落在底盘上的比例则是PSPS小于BX-4。后备牛TMR和育成牛TMR经筛分后，在第三层和底盘上的饲料比例差异虽不显著，但是通过均值比较可以看出有此趋势。BX-4的设计和水平移动模式更倾向于使颗粒度小的饲料更易于通过筛网，使得筛分过程更加充分。

3.2 青贮和成母牛TMR饲料颗粒度的筛分比较

表3中对玉米青贮和不同生长和泌乳阶段的TMR饲料进行分类，将来自不同牛场的同一种饲料归为一类，分别进行筛分和统计分析。可以看出青贮饲料同后备牛TMR和育成牛TMR饲料一样，两种分级筛相比较停留在四层筛网上的饲料比例均无显著性差（P＞0.05），可能是由于青贮饲料所含的颗粒度小的成分和比例相对较小，因此落在两种分级筛的第三层和底盘的量太少而未能表现出显著差异。

由干奶前期、干奶后期、新产牛、高产牛和中低产牛TMR饲料使用两种分级筛的筛分结果可知，第三层筛网和底盘均存在显著性差异（P＜0.05）。

新产牛TMR、高产牛TMR比中低产牛TMR所含精饲料的比例高，而三者又比青贮饲料和后备牛TMR精粗比高。试验发现，精饲料的比例越高，第三层和底盘上的饲料比例差异越显著，如新产牛TMR的第三层筛网和底盘的饲料比例差异极显著（P=0.000），高产牛TMR的第三层筛网上的饲料比例差异显著（P=0.037）和底盘上的饲料比例差异极显著（P=0.000），中低产牛TMR在第三层筛网上的饲料比例差异显著（P=0.023）和底盘上的饲料比例差异极显著（P=0.002）。

这可能是由于新产奶牛和高产奶牛TMR的精粗比较高，精饲料等颗粒度小的饲料比例相对多，从而在筛分的过程中，更多颗粒度小的饲料容易通过上两层筛网，更易看出两种分级筛在第三层筛网和底盘上饲料比例的差异。

3.3 PSPS与BX-4使用性能比较

PSPS分级筛外形采用立方体，而BX-4采用了圆台形的设计，首先是通过将4层筛网套叠后易于携带；其次是BX-4每层筛网平面采用圆形设计，能够在水平移动的过程中尽可能地使小于筛网孔径的饲料通过筛网；而PSPS筛网面是正方形，在水平筛动的过程中，容易在筛网的四个角落形成“死角”，造成上层的饲料比例偏高。

由表4可知，PSPS分级筛的第一层筛网上的饲料比例高于BX-4，但差异不显著（P＞0.05）；PSPS分级筛的第二层筛网的饲料比例低于BX-4，但差异不显著（P＞0.05）。PSPS分级筛最初的设计是两层筛网，孔径为19mm和8mm，在测定饲料颗粒大小方面作用明显，但是随后发现测定的总共831个TMR样品中，58%的饲料可以全部通过筛网，为了更好地分析这些较细的颗粒（如TMR中切得很短的青贮或细粉碎的精料），又在底部增加了一个1.18mm的筛网（共三层筛网19mm、8mm、1.18mm和一个底盘）。

可能由于颗粒度较小的饲料多为精饲料，其密度远大于粗饲料，因此在筛网的第三层和底盘呈现出显著差异。停留在PSPS第三层筛网上的饲料比例高于BX-4，差异极显著（P＜0.05），这说明在筛网水平移动的过程中，虽然两种分级筛第三层设计孔径相同，但是可能由于BX-4的圆形筛网结构，使得小于筛网孔径的饲料能够容易通过筛网掉入底盘，造成停留在BX-4底盘上饲料比例显著高于PSPS（P＜0.05）。

表4是将采集的所有青贮和TMR饲料样本共计68个均通过两种饲料颗粒度分级筛进行筛分后的统计值。经统计分析发现，停留在两种饲料分级筛上两层筛网上的饲料比例差异不显著，第三层筛网和底盘上的饲料比例差异极显著（P=0.000）。由均值的差值可看出停留在第三层筛网上的饲料比例PSPS大于BX-4，底盘上的饲料比例PSPS小于BX-4。

4 结论

试验研究发现，BX-4分级筛的结构和水平移动模式更倾向于使颗粒度小的饲料通过有限的水平移动次数通过筛网，使得筛分过程更加充分，各层筛网上的饲料比例也更加准确。此外，BX-4的圆台形设计使分级筛较PSPS更易携带。