基于青贮饲草的饲喂策略与胴体重量对乳肉杂交后备母牛生产性能及环境影响的研究

本研究针对低碳饲料生产和非人食性饲料利用背景下，如何通过优化青贮饲草（GS）为基础的饲喂策略和胴体重量来提升牛肉生产的环境可持续性这一关键问题，由芬兰自然资源研究所的团队开展了系统研究。结果表明，在GS日粮中添加大麦谷物（GSB）可显著提高母牛生长性能，缩短饲养周期，并有效降低单位胴体重量的气候变化影响（10–11%）、富营养化潜力（13–15%）和酸化潜力（20–23%）。相比之下，增加胴体重量虽能提高总产量，但会不同程度地增加所有环境影响指标（4–9%）。该研究为在保障牛肉供给的同时实现环境友好的畜牧生产提供了重要科学依据。

　　

随着全球人口增长和牛肉消费需求的持续上升（预计到2033年全球消费量将达到8100万吨），如何在满足食物需求的同时，降低畜牧业对环境的影响，已成为当前农业可持续发展面临的核心挑战。牛肉生产，特别是其温室气体排放，备受关注。在这一背景下，利用奶牛体系生产牛肉（即“奶公犊牛”或“乳肉杂交牛”模式）被认为比专门的肉牛养殖系统具有更低的单位肉类温室气体排放，显示出更好的环境效益。特别是在欧洲，利用奶牛的杂交后代进行育肥越来越普遍。然而，为了实现更可持续的生产，人们也提出了两个看似矛盾的方向：一是最大化使用非人食性饲料，如牧草，这意味着提高日粮中青贮饲草（Grass Silage, GS）的比例；二是通过提高出栏胴体重量来增加单头动物的产肉量，以应对奶牛存栏量下降导致的牛肉供应缺口。那么，问题来了：在主要以青贮饲草喂养乳肉杂交后备母牛时，完全排除精料补充料（如谷物）会对生产性能和环境影响产生什么效果？同时，提高目标胴体重量又会产生怎样的综合效应？这两种策略是相辅相成还是相互制约？为了回答这些关键问题，芬兰自然资源研究所（Luke）的K. Manni、S. Hietala、M. Pesonen和A. Huuskonen团队开展了一项细致的研究，其成果为优化牛肉生产体系提供了重要的实证依据。本研究成果发表在《Animal》期刊上。

研究人员采用的关键技术方法主要包括：1) 动物饲养试验：使用84头乳肉杂交后备母牛（荷斯坦或北欧红牛×金发阿基坦牛），采用2×3因子试验设计，即两种日粮（纯GS日粮GSA和GS加大麦日粮GSB）和三种目标胴体重量（300公斤LCW、325公斤MCW、350公斤HCW），进行为期约一年的饲养实验，精确记录个体采食量、体重增长等数据。2) 胴体性状测定：在商业屠宰场测定热胴体重、冷胴体重，并依据欧盟牛肉胴体分级体系对胴体形态和脂肪覆盖进行评分。3) 生命周期评估（Life Cycle Assessment, LCA）：基于饲养试验的库存数据（如总干物质采食量、饲料成分），采用从摇篮到大门（cradle-to-gate）的系统边界，以生产1公斤胴体重量为功能单位（Functional Unit, FU），评估了气候变化影响（kg CO₂ eq）、富营养化潜力（g PO₄ eq）和酸化潜力（g acid equivalents eq）等环境指标。4) 统计分析：使用线性混合模型分析数据，检验日粮、胴体重量及其交互作用的显著性。

饲料成分与营养价值

实验所用两种青贮饲料（以提摩西草和草地羊茅为主的青贮1号，以及以提摩西草和红三叶草为主的青贮2号）的发酵品质良好。大麦谷物的化学成分典型。由于精料比例不同，两种全混合日粮（GSA和GSB）的干物质（DM）和代谢能（ME）含量存在差异，GSB日粮的DM和ME分别比GSA高出21%和8%。

采食量、生长性能和饲料效率

研究结果显示，日粮处理对每日干物质采食量（DM intake）没有显著影响，但GSA组的总干物质采食量比GSB组高出13%，这主要是由于GSA组需要更长的饲养周期（402天 vs 336天）才能达到目标体重。补充大麦谷物使每日代谢能摄入量提高了14%。在生长性能方面，排除大麦谷物使日增重（BW gain）和胴体增重（carcass gain）分别降低了16%和20%。同时，GSA组的饲料转化效率（Feed conversion）显著下降，每公斤胴体增重所需的干物质量（kg DM/kg carcass gain）增加了19%。然而，胴体重量对日增重和饲料转化效率均未产生显著影响，但随着胴体重量增加，总采食量因饲养天数延长而线性增加。

胴体性状

在胴体品质方面，GSA组的屠宰率（dressing proportion）和胴体形态（conformation）分别比GSB组低3%和11%。对于胴体脂肪评分（fat score），发现了日粮与胴体重量之间存在显著的二次交互作用。GSB组的牛只更肥，且胴体重量对脂肪评分的影响更为明显，而在GSA组中，只有最高胴体重量才显著增加脂肪沉积。

环境影响

生命周期评估结果清晰地表明，日粮和胴体重量对环境足迹有显著影响。在所有三种胴体重量下，与GSA日粮相比，GSB日粮生产每公斤胴体的气候变化影响降低10-11%，富营养化潜力降低13-15%，酸化潜力降低20-23%。另一方面，增加胴体重量（从LCW到HCW）在两种日粮下均导致所有环境影响指标增加4-9%。值得注意的是，即使是最重胴体重量下的GSB组，其单位胴体的环境影响也低于任何胴体重量下的GSA组。对排放源的进一步分析表明，增加胴体重量带来的环境影响增加，主要源于饲养周期延长导致的肠道甲烷排放增加（占气候变化影响增量的60-80%）、饲料种植相关排放（占富营养化潜力增量的78-83%）以及粪便储存过程中的排放（占酸化潜力增量的80%）。

综上所述，本研究得出的核心结论是：虽然仅饲喂优质青贮饲草可以使乳肉杂交后备母牛达到合理的生长速度，符合利用非人食性饲料的原则，但在日粮中包含适量精料（本研究中大麦占干物质基础的285克/千克）能够显著改善动物的生产性能，缩短出栏时间，并有效降低单位牛肉产量的环境足迹。相反，单纯提高胴体重量虽然能增加总产肉量，但由于维持需要增加和生长效率的相对降低，会导致单位产品的资源消耗和排放上升。因此，在追求通过增加胴体重量来提高牛肉产量的策略时，配合使用精料补充料是减轻环境压力的关键。这项研究为在芬兰乃至类似气候条件下的牛肉生产体系提供了重要的决策参考，指明了在保障产量和降低环境影响之间寻求平衡的可行路径。然而，研究也指出，未来需要进一步探索不同生产系统（如公牛与母牛）的差异，以及将更广泛的环境指标（如土地利用变化、生物多样性）和社会经济维度纳入可持续性评估，以更全面地指导可持续牛肉生产的发展。