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为探究奶牛饮食对氮（N）和真可消化蛋白（PDI）利用效率的影响，研究人员对 22 项实验数据进行荟萃分析。结果显示，不同饲料影响奶牛 N 和 PDI 利用效率，且二者密切相关。该研究有助于减少奶牛养殖的 N 排放，提升饲料利用效率。
在奶牛养殖的广袤领域中，氮（N）排放如同笼罩在环境上空的阴霾，成为了一个亟待解决的难题。过量的氮排放会引发土壤酸化、气候变化以及水体富营养化等一系列严重问题，这不仅威胁着生态环境的平衡，也对奶牛养殖的可持续发展构成了巨大挑战。为了探寻降低氮排放的有效途径，科研人员将目光聚焦于奶牛的饮食，试图揭开不同饲料对奶牛氮和蛋白质利用效率的影响之谜。
在这样的背景下，法国国家农业、食品与环境研究院（INRAE）的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们精心挑选了 22 项实验，这些实验包含了 266 个关于奶牛体内全消化道消化率和氮平衡的观测数据，实验对象是分别食用鲜草饲料（Fresh herbage）和玉米饲料（Maize）的泌乳奶牛。研究人员通过对这些数据的深入分析，最终得出了一系列具有重要价值的结论。该研究成果发表在《animal》杂志上，为奶牛养殖行业带来了新的曙光。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，数据来源至关重要，他们的数据取自 CowNflow 数据库，该数据库涵盖了 1983 - 2019 年在 INRAE 实验奶牛场进行的 28 项实验中荷斯坦奶牛的相关数据 。其次，采用荟萃分析的方法，综合考量多种因素，如奶牛的体重、泌乳阶段、饲料成分等，构建混合效应模型，深入剖析各因素对氮利用效率和 PDI 利用效率的影响。
研究结果
- 数据集描述：对比发现，食用玉米饲料的奶牛日均干物质摄入量（DMI）和日产奶量（MY）比食用鲜草饲料的奶牛分别高出 6.2kg 和 10.8kg ，但两者的牛奶真蛋白浓度（MPC）相近。同时，玉米饲料组奶牛的平均泌乳阶段比鲜草饲料组短 5 周，体重却高 70kg。而且，玉米饲料组实验中初产奶牛的观测数据占比低于鲜草饲料组。在氮利用效率和 PDI 利用效率方面，玉米饲料组分别比鲜草饲料组高 6.7 和 2.7 个百分点。
- 氮利用效率：通过构建模型发现，最简约的氮利用效率模型（Neff_9）包含七个显著解释变量和两个显著交互作用。干物质摄入量（DMI）和日粮氮浓度与氮利用效率呈负相关，而日产奶量（MY）和牛奶真蛋白浓度（MPC）则与之呈正相关。并且，玉米饲料组中，随着 DMI 增加，氮利用效率的下降幅度比鲜草饲料组小；随着 MY 增加，氮利用效率的上升幅度也比鲜草饲料组小。影响氮利用效率最大的变量包括日粮氮浓度、MY、DMI 和 MPC。
- 真可消化蛋白利用效率：最简约的 PDI 利用效率模型（PDIeff_9）包含八个显著解释变量和一个显著交互作用。DMI、日粮净能（UFL）浓度和 PDI:UFL 比值与 PDI 利用效率呈负相关，而 MY 和 MPC 与之呈正相关。其中，随着日粮 PDI:UFL 比值增加，玉米饲料组 PDI 利用效率的下降幅度比鲜草饲料组大。影响 PDI 利用效率最大的变量有日粮 PDI:UFL 比值、MY、日粮 UFL 浓度和 DMI。此外，PDI 利用效率和氮利用效率呈正相关，不过对于相同的氮利用效率，玉米饲料组的 PDI 利用效率比鲜草饲料组低 4.2 个百分点。
研究结论与讨论
该研究表明，反映日粮质量的变量，如氮利用效率中的日粮氮浓度和 PDI 效率中的日粮蛋白质浓度与能量浓度之比，对奶牛的氮和 PDI 利用效率影响最大。而且，无论奶牛食用鲜草饲料还是玉米饲料，它们对氮和 PDI 的利用方式相似。两种饲料在效率上的差异主要源于摄入量、消化率和日粮组成的不同。更为重要的是，研究发现氮利用效率和 PDI 利用效率紧密相关，这意味着可以通过更易计算的氮利用效率来预测 PDI 利用效率。
这项研究成果为奶牛养殖行业提供了宝贵的参考依据。它有助于养殖者根据奶牛的实际情况，合理选择饲料，优化日粮配方，从而提高奶牛对氮和蛋白质的利用效率，减少氮排放对环境的污染，推动奶牛养殖行业向更加绿色、可持续的方向发展。
