日糧陰陽離子平衡對(duì)奶牛生產(chǎn)的影響

嚴(yán) 鳴，施靚軒，王馨影，張廣寧

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

調(diào)控動(dòng)物體內(nèi)酸堿平衡對(duì)維持動(dòng)物機(jī)體的正常代謝，調(diào)節(jié)家畜生產(chǎn)性能，預(yù)防繁殖疾病的發(fā)生有重要意義。在奶牛生產(chǎn)過程中，日糧陰陽離子平衡技術(shù)能夠維持奶牛瘤胃酸堿平衡，為瘤胃微生物菌群的代謝活動(dòng)提供適合的生理環(huán)境，進(jìn)而保證奶牛各項(xiàng)生理、生化指標(biāo)的正常。陰陽離子平衡技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于預(yù)防奶牛產(chǎn)后疾病與降低熱應(yīng)激對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響。因此，日糧陰陽離子平衡技術(shù)的應(yīng)用對(duì)奶牛生產(chǎn)與健康十分重要。

1 日糧陰陽離子差方程式與作用機(jī)理

日糧陰陽離子平衡（DCAB）又稱陰陽離子差（DCAD），指日糧礦物質(zhì)離子的酸堿性大小。具體表達(dá)式為DCAB=（Na++K++Ca2++Mg2+）-（Cl-+SO42-+HPO42-+H2PO4-+PO43-）。實(shí)際應(yīng)用時(shí)通常只考慮主要離子，故該式可簡(jiǎn)化為（K++Na+-Cl-）。根據(jù)DCAB等式的計(jì)算結(jié)果，若數(shù)值為正值，則稱為陽離子日糧；若數(shù)值為負(fù)值，則稱為陰離子日糧。

藏長(zhǎng)江等研究表明，體液中的離子具有調(diào)節(jié)體液pH、滲透壓、神經(jīng)興奮、肌肉收縮等作用。由于血液中酸堿離子緩沖對(duì)的緩沖作用及內(nèi)臟器官的代償性調(diào)節(jié)作用，體液pH得以始終保持在一個(gè)比較狹小的區(qū)間內(nèi)，但這種調(diào)節(jié)能力只在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)，一旦超過其最大耐受限度，機(jī)體代謝就會(huì)出現(xiàn)紊亂[1]。體液的pH與飼料中陰陽離子的攝入、體內(nèi)酸性物質(zhì)的生成和陰陽離子代謝等聯(lián)系十分緊密，因此可以通過在日糧中添加陰陽離子鹽，使體液pH維持在利于機(jī)體生命活動(dòng)的水平，從而提升家畜生產(chǎn)性能、防止家畜患繁殖疾病。機(jī)體內(nèi)的主要陰陽離子如Na+、K+、Cl-和S2-不僅可以維持動(dòng)物體內(nèi)適當(dāng)?shù)膒H，還對(duì)反芻動(dòng)物有著特殊的作用。反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)微生物的各項(xiàng)生理活動(dòng)需要礦質(zhì)元素的作用。Na+、K+、Cl-等陰陽離子可以通過中和飼料中的酸性物質(zhì)以及瘤胃微生物代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸，使瘤胃內(nèi)酸堿度保持在適宜瘤胃微生物活動(dòng)的范圍內(nèi)，從而保證奶牛正常的消化過程，促進(jìn)奶牛生產(chǎn)性能的提升，維持機(jī)體繁殖活動(dòng)和代謝的正常。

2 DCAB對(duì)奶牛生產(chǎn)的影響

2.1 對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝的影響

自DCAB提出以來，關(guān)于日糧陰陽離子平衡對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝影響的報(bào)道層出不窮，日糧陰陽離子平衡對(duì)奶牛氮代謝、水代謝以及礦物質(zhì)代謝有著不同程度的影響。研究表明，在奶牛泌乳盛期和泌乳末期，日糧DCAD對(duì)氮攝入量的影響不明顯，而在泌乳中期，陽離子日糧能增加氮的平衡與攝入、吸收、沉積[2]。Delaquis等研究表明，提升日糧的陰陽離子差，可提升奶牛的水吸收量、飲水量和排尿量，而對(duì)于腎小球的濾過量沒有顯著影響（P＜0.05）[3]。郭冬生等研究表明，不同DCAB水平對(duì)圍產(chǎn)期奶牛血清Ca2+、P3-、K+、Na+、Cl-、Mg2+離子濃度有不同程度的影響，給圍產(chǎn)期母牛飼喂陰陽離子差為-128.45 mmol·kg-1DM日糧時(shí)，血清Ca2+濃度顯著提高（P＜0.05），血清P3-濃度顯著提高（P＜0.05）；給圍產(chǎn)期母牛飼喂DCAB為-213.44mmol·kg-1DM日糧時(shí)，血清Cl-濃度顯著提高（P＜0.05）；但日糧DCAB水平為50.80 mmol· kg-1DM與-46.91 mmol·kg-1DM時(shí)，血清Cl-濃度變化不顯著（P＞0.05），另外添加陰離子鹽，血清K+、Na+、Mg2+濃度有上升的趨勢(shì)，但差異不顯著（P＞0.05）[4]。研究表明，在泌乳早期和后期，日糧DCAD水平對(duì)奶牛糞、尿、乳中的Na+濃度影響不顯著（P＞0.05），而在泌乳中期，飼喂DCAD為+200 m Eq·kg-1DM日糧顯著提升了K+的攝入量和吸收量（P＜0.05）[2]。

2.2 對(duì)奶牛體內(nèi)酸堿度的影響

一般情況下，細(xì)胞外液pH為7.4±0.05，只有在此范圍內(nèi)機(jī)體的代謝活動(dòng)才能正常進(jìn)行，而血液pH可以衡量機(jī)體酸堿平衡狀況。調(diào)節(jié)日糧陰陽離子差可以維持奶牛體液pH的恒定，進(jìn)而保證代謝的正常進(jìn)行。給處在不同生理時(shí)期的奶牛飼喂不同陰陽離子差的日糧，對(duì)奶牛體液與血液酸堿度的調(diào)節(jié)有著不同的影響。熊雙麗研究表明，給產(chǎn)前28 d至產(chǎn)犢的母牛添加不同DCAB水平陰離子日糧，母牛的尿液pH與陰離子鹽添加量呈負(fù)相關(guān)[5]。而常譽(yù)等研究表明，給產(chǎn)前21 d至產(chǎn)前3 d母牛日糧中添加DCAB為-85.7 mmol·kg-1DM陰離子鹽時(shí)，試驗(yàn)組尿液pH顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）[6]。李秋風(fēng)等研究表明，給泌乳后期的奶牛飼喂DCAB水平分別為77、175與325 mmol·kg-1DM日糧時(shí)，血液pH與日糧陰陽離子差呈正相關(guān)，與尹召華等研究結(jié)果一致[7-8]。而李大剛研究表明，給圍產(chǎn)期母牛日糧中添加陰離子鹽對(duì)血液pH有一定影響[9]。

2.3 對(duì)奶牛健康狀況的影響

2.3.1 對(duì)熱應(yīng)激奶牛產(chǎn)奶性能的影響

奶牛的熱應(yīng)激是指外界環(huán)境溫度超過奶牛自身的體溫調(diào)節(jié)能力而導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生一系列不良反應(yīng)，包括干物質(zhì)采食量（DMI）降低、體重下降、產(chǎn)奶量降低等。日糧陰陽離子平衡對(duì)不同生理階段的奶牛熱應(yīng)激反應(yīng)有著不同的影響。研究日糧不同陰陽離子差對(duì)奶牛生產(chǎn)的影響，對(duì)保證高產(chǎn)奶牛的經(jīng)濟(jì)價(jià)值意義重大。張福壽等研究表明，給處在熱應(yīng)激條件下泌乳早期母牛飼喂陰陽離子差分別為185、243、317、442 m Eq·kg-1DM的日糧，母牛的產(chǎn)奶量有一定程度上的提升，但差異不顯著（P＞0.05）。其中，給奶牛飼喂陰陽離子差為243mEq·kg-1DM日糧時(shí)，奶牛產(chǎn)奶量較高，乳蛋白、乳密度顯著高于其他組（P＜0.05）；給處在熱應(yīng)激條件下泌乳中后期奶牛分別飼喂DCAB為83、172、217、357 m Eq· kg-1DM日糧時(shí)，結(jié)果表明，提升日糧DCAB水平對(duì)泌乳中后期熱應(yīng)激奶牛的產(chǎn)奶量的增加有顯著促進(jìn)作用（P＜0.05），乳蛋白率隨DCAB增加而呈二次函數(shù)關(guān)系，差異顯著（P＜0.05），乳脂率與日糧陰陽離子差呈正相關(guān)。其中，給泌乳中后期奶牛飼喂DCAB為357 m Eq·kg-1DM日糧時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)顯著高于其他試驗(yàn)組（P＜0.05）[10]。胡曉菲研究表明，當(dāng)DCAB水平在31.32～501.69mEq·kg-1DM時(shí)，對(duì)熱應(yīng)激條件下的泌乳中期奶牛的產(chǎn)奶量影響顯著，此結(jié)果與張福壽等對(duì)熱應(yīng)激乳奶牛的研究結(jié)果一致[11]。楊艷玲研究表明，給處在熱應(yīng)激條件下泌乳前期的奶牛飼喂DCAB分別為243、317與442 m Eq·kg-1DM日糧時(shí)，乳蛋白率比對(duì)照組分別提高3.07%、1.62%、0.61%，DCAB對(duì)乳脂率無影響[12]。

2.3.2 對(duì)奶牛繁殖疾病的影響

根據(jù)奶牛的生理特性，一般情況下將奶牛產(chǎn)犢前2～3周至產(chǎn)犢后2～3周這段時(shí)間劃分為圍產(chǎn)期。在奶牛的圍產(chǎn)期，奶牛因胎兒生長(zhǎng)、乳腺的恢復(fù)與泌乳的需要而使其營(yíng)養(yǎng)成分增加，特別是鈣的需要量增加，而分娩后其采食量又存在下降的趨勢(shì)，導(dǎo)致奶牛機(jī)體存在能量負(fù)平衡的現(xiàn)象，從而影響奶牛機(jī)體組織代謝和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用，使機(jī)體免疫機(jī)能下降，導(dǎo)致患各種疾病的概率大幅增加。同時(shí)，分娩后對(duì)鈣的需要量迅速增加，如機(jī)體無法滿足鈣的需要量，則會(huì)導(dǎo)致血鈣的降低，進(jìn)而引發(fā)乳熱癥、乳房炎、皺胃變位、胎衣不下等繁殖疾病。常譽(yù)等研究表明，給奶牛飼喂DCAB為-85.7 mmoL·kg-1DM時(shí)，提高了產(chǎn)后血鈣含量、血糖水平，減少了低血鈣、皺胃變位、產(chǎn)后胎衣不下、乳熱癥和乳房炎等疾病的發(fā)生幾率，其中胎衣不下發(fā)病率顯著降低（P＜0.05）[6]。鄧宇等研究表明，給圍產(chǎn)期母牛飼喂DCAB為-100 m Eq·kg-1DM日糧，尿液與血液中鈣的含量極顯著增加（P＜0.01），糞便干物質(zhì)中Ca2+含量顯著降低（P＜0.05）[13]。因此，飼喂陰離子鹽可以提高奶牛的生理健康，維持血鈣平衡，提升產(chǎn)后奶牛對(duì)鈣的利用，進(jìn)而降低相關(guān)疾病的發(fā)生。

2.4 對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量與產(chǎn)奶性能的影響

有關(guān)日糧陰陽離子平衡對(duì)奶牛生產(chǎn)性能影響的研究較多，但不同生理階段、不同日糧陰陽離子差對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能與DMI影響的研究結(jié)果不完全相似。West等研究表明，在一定范圍內(nèi)奶牛干物質(zhì)采食量隨日糧陰陽離子差的增加而增加[14]。而李斌等研究表明，陰離子鹽經(jīng)與精料補(bǔ)充料充分混合后對(duì)奶牛DMI無顯著影響。飼喂DCAB為負(fù)值的日糧可顯著提升第1、2、3、4泌乳月矯正乳產(chǎn)量，但對(duì)乳蛋白、乳糖、非乳脂固形物（SNF）等成分的含量影響不顯著（P＞0.05）[15]。研究表明，在泌乳早期和中期，奶牛的干物質(zhì)采食量隨日糧陰陽離子差的增加而增加，泌乳后期產(chǎn)奶量不受日糧DCAB水平影響；在泌乳早期的乳蛋白率與日糧陰陽離子平衡水平呈正相關(guān)，而在泌乳早期和中期，提高DCAB水平可提升乳糖含量；乳脂率始終保持穩(wěn)定[2]。

3 使用陰離子時(shí)應(yīng)注意的問題

3.1 監(jiān)控陰離子鹽的使用情況，并作出相應(yīng)調(diào)整

陳碾管等研究表明，尿液pH與血液pH之間有著密切的聯(lián)系，因此在陰離子鹽使用過程中應(yīng)每周定時(shí)測(cè)定尿液酸堿度，來確定陰離子鹽的使用是否達(dá)到了預(yù)期的效果。尿液酸堿度的測(cè)定要求至少每周1次，且測(cè)定時(shí)應(yīng)≥5頭奶牛。在使用pH計(jì)或pH試紙測(cè)定尿液pH時(shí)要及時(shí)，平均尿液pH＞6.7，則表示所選用的陰離子鹽未能很好提高產(chǎn)后奶牛的血鈣水平，應(yīng)該增加陰離子鹽的添加比例；如果尿液pH為6.0～6.5，而且干物質(zhì)采食量正常，則陰離子鹽的添加達(dá)到其目的，應(yīng)該維持該陰離子鹽的飼喂。如果尿液pH平均值＜5.5，并且奶牛的干物質(zhì)采食量也出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，則應(yīng)當(dāng)提升陰離子鹽的陰陽離子平衡水平并限制使用量[16]。

3.2 將陰離子鹽與其他飼料原料配制成全混合日糧

研究表明，在單獨(dú)飼喂條件下，應(yīng)該將陰離子鹽與2.5～3.5 kg的大麥、高粱等谷物或濃縮飼料混合均勻后進(jìn)行飼喂，并且每天陰離子鹽的飼喂次數(shù)應(yīng)≥ 2次[17]。

3.3 避免小蘇打、食鹽和苜蓿的使用

小蘇打和苜蓿為弱堿性，陽離子含量較高。因此，飼用小蘇打與苜蓿會(huì)提高陰離子鹽的使用，造成用量過高而影響適口性。而陰離子鹽中有較高Cl-，額外添加食鹽同樣會(huì)影響適口性，降低采食量。

3.4 根據(jù)原料離子水平配制陰離子日糧

奶牛日糧中，陰陽離子平衡水平一般較高，而日糧最佳DCAB水平應(yīng)維持在-100～-150 m Eq·kg-1DM，因此應(yīng)該了解日糧原料的K+、Na+、Cl-等離子的水平，計(jì)算出DCAB水平并根據(jù)計(jì)算結(jié)果配制適當(dāng)?shù)年庪x子鹽日糧。

4 小 結(jié)

根據(jù)奶牛不同生理時(shí)期調(diào)節(jié)日糧的DCAB，可使奶牛的瘤胃與體液pH維持在最佳的范圍內(nèi)，進(jìn)而使奶牛消化機(jī)能保持穩(wěn)定，機(jī)體代謝維持在較高的水平，以提升奶牛的干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量與乳品質(zhì)，提高圍產(chǎn)期奶牛對(duì)鈣的利用，預(yù)防產(chǎn)后疾病的發(fā)生，為奶牛生產(chǎn)提供較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

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