钙质海洋藻类对高产奶牛性能、瘤胃发酵和甲烷排放的影响:探索可持续奶牛养殖新路径

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Animal Feed Science and Technology 2.5

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  在奶牛养殖中,如何提升奶牛生产性能、优化瘤胃发酵并减少甲烷排放是关键问题。研究人员开展了钙质海洋藻类(CMA)对高产奶牛影响的研究。结果显示,CMA 对牛奶产量影响不一,能稳定瘤胃 pH、改变挥发性脂肪酸(VFA),还可降低甲烷排放,为奶牛养殖提供新方向。

  在奶牛养殖领域,随着人们对奶制品需求的不断增加,如何提高奶牛的生产性能、保障奶牛健康,同时减少奶牛养殖对环境的影响,成为了科研人员和养殖户共同关注的焦点。奶牛在消化过程中会产生大量甲烷,这不仅是一种强效温室气体,对全球气候变暖有着不可忽视的影响,还意味着饲料能量的浪费。而且,维持奶牛瘤胃内环境的稳定,对于奶牛的健康和生产性能至关重要。然而,传统的饲料添加剂在提升奶牛养殖效益方面存在一定的局限性,因此,寻找新型、高效且环保的饲料添加剂迫在眉睫。
在这样的背景下,英国诺丁汉大学乳制品科学创新中心(CDSI)的研究人员开展了一项关于钙质海洋藻类(Calcareous marine algae,CMA)对高产奶牛影响的研究。该研究成果发表在《Animal Feed Science and Technology》上,为奶牛养殖行业带来了新的思路和方法。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:

  1. 实验设计:进行了两个实验。实验 1 采用 4×4 拉丁方设计,48 头奶牛参与,设置 4 种日粮处理,每个处理周期为 3 周;实验 2 采用随机完全区组设计,48 头奶牛分为 3 组,每组 16 头,实验持续 12 周。通过这样的设计,能有效控制变量,观察 CMA 对奶牛的影响。
  2. 数据测量与分析:自动记录奶牛的牛奶产量、体重等数据,采集牛奶、瘤胃液等样本进行成分分析,利用特定系统监测甲烷排放。运用线性混合模型等统计方法对数据进行分析,确定各因素对奶牛生产性能、瘤胃发酵和甲烷排放的影响。

下面来看具体的研究结果:

  1. 实验 1 结果
    • 采食量与营养摄入:CMA 对干物质采食量(DMI)影响不显著,但 AB+GP 组淀粉摄入量低于 CON1 组,AB1 组钙摄入量高于 CON1 组,AB+Mg1 组镁摄入量最高。
    • 牛奶生产性能:AB+GP 组牛奶产量最低,AB+Mg1 组最高;AB+Mg1 组能量校正乳(ECM)产量高于 CON1 组,AB+GP 组低于 CON1 组;CON1 组牛奶蛋白质浓度高于其他组。
    • 甲烷排放:CON1 组甲烷产量、产量(g/kg DMI)和强度(g/kg ECM)最高,AB+GP 组最低。
    • 瘤胃相关指标:各组在活重、体况评分、反刍时间、瘤胃 pH 和氧化还原电位等方面无显著差异。AB+Mg1 组瘤胃 pH 在部分指标上高于 CON1 组和 AB1 组,AB+GP 组居中;AB+Mg1 组和 AB+GP 组瘤胃 pH 低于 6.0 的时间少于 CON1 组和 AB1 组。

  2. 实验 2 结果
    • 采食量与营养摄入:CMA 对 DMI 影响不显著,AB2 和 AB+Mg2 组钙摄入量高于 CON2 组,AB+Mg2 组镁摄入量高于 CON2 组和 AB2 组。
    • 牛奶生产性能:AB2 组牛奶产量最高,CON2 组最低;AB2 和 AB+Mg2 组的 ECM 产量有高于 CON2 组的趋势;AB2 组饲料转化效率(FCE)最高,CON2 组最低。
    • 甲烷排放:CON2 组甲烷产量、产量(g/kg DMI)和强度(g/kg ECM)最高,AB+Mg2 组最低。
    • 瘤胃相关指标:各组在活重、体况评分等方面无显著差异。AB+Mg2 组总挥发性脂肪酸(VFA)、乙酸和丙酸浓度最高,CON2 组最低;AB+Mg2 组乙酸与丙酸比例最低,CON2 组最高。


综合上述研究结果,研究人员得出以下结论:在本研究条件下,CMA 对高产奶牛的影响存在差异。部分 CMA 处理可提高牛奶产量,但并非所有处理都有此效果,且 CMA 对 DMI 无显著影响。CMA 在稳定瘤胃 pH 方面表现优于传统的石灰石和 MgO,长期使用可增加 VFA 浓度、降低乙酸与丙酸比例。最重要的是,CMA 能持续降低甲烷排放,这可能是因为它作为瘤胃发酵过程中产生的氢的替代受体。

该研究具有重要意义。在奶牛养殖实际应用中,CMA 有望成为一种新型饲料添加剂,在不影响奶牛采食量的前提下,提高部分奶牛的生产性能,同时减少甲烷排放,这对于缓解养殖行业对环境的压力、实现可持续发展具有积极作用。从科研角度看,该研究为进一步探索 CMA 在奶牛养殖中的作用机制提供了数据支持,有助于推动相关领域的深入研究,为开发更高效的奶牛养殖方案奠定基础。

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