專利名稱：用于增強反芻動物營養(yǎng)的方法和飼料的制作方法
對相關申請的交叉參考
本申請是于2006年7月27日遞交的U.S.S.N.11/494,312的部分繼續(xù)，所述U.S.S.N.11/494,312通過引用完全結(jié)合于此。
發(fā)明領域 本發(fā)明涉及反芻動物的營養(yǎng)，并且更特別地，涉及用于增強奶牛的飼料配給，以在整個奶牛泌乳周期最大化它們的牛奶凈產(chǎn)量、峰值牛奶產(chǎn)率、和產(chǎn)奶穩(wěn)定性的方法。

背景技術：
在新生兒能夠消化更多不同食品之前，牛奶為他們提供主要的營養(yǎng)來源。同時，來源于商業(yè)來源如奶牛的牛奶可以在人類非常早的幼年期之后長期為人類提供營養(yǎng)利益。奶牛按照泌乳周期的天然指示生產(chǎn)它們的牛奶。在這一泌乳周期的高的產(chǎn)奶期間過程中，良好的飲食能量來源是關鍵的，并且在導致奶牛的產(chǎn)奶峰值的上升期過程中，蛋白質(zhì)是特別重要的。奶牛場主已經(jīng)利用補充方式增加牛奶產(chǎn)量。例如，Monsanto公司從1994年起就已經(jīng)銷售FDA批準的重組牛促生長素。在泌乳期過程中，將這種“bST”激素施用給奶牛，增加它們的牛奶產(chǎn)量。增強的奶牛營養(yǎng)狀況也將增加牛奶產(chǎn)量，并且還可以允許對所施用的bST激素的更大反應。
增加產(chǎn)奶的另一種方法已經(jīng)在由對褐色葉中脈bm3基因純合的雜種植物生產(chǎn)的玉米青貯飼料的飼料配給中引起了應用。參見美國專利號5,767,080；5,859,353；5,969,222；5,977,458；和授予Beck等的6,114,609。然而，與瘤胃微生物群體將飼料消化成理想的揮發(fā)性脂肪酸(VFAs)的組合所需要的瘤胃停留時間相比，BMR玉米青貯飼料的更高的纖維可消化性水平(NDFd)也已經(jīng)顯示引起過高的飼料通過奶牛瘤胃的速率。這可以在奶牛的瘤胃中引起過量的VFA產(chǎn)生，特別是丙酸的產(chǎn)生，如果飼料配給沒有被正確的平衡并且在奶牛的正確生產(chǎn)階段給與的話，由此降低整個飲食的緩沖能力(更低的物理有效中性洗滌纖維(neutral detergentfiber)(“peNDF”))，并且在奶牛中導致酸毒癥和其它代謝問題。并且，這樣的“BMR”玉米雜種還已經(jīng)表現(xiàn)出產(chǎn)量降低，其可能阻礙關心收獲時的不理想的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟學和草料(forage)產(chǎn)量的農(nóng)民對它們的種植，特別是如果當將所得到的BMR玉米青貯飼料喂給奶牛時，覺察到所述凈產(chǎn)量下降超過產(chǎn)奶的增加的話。
飼料配給成本占生產(chǎn)牛奶的總成本的45-60％，因此最優(yōu)化的營養(yǎng)是重要的。理想地，應該維持適當?shù)臓I養(yǎng)水平，同時小心維持飼料成本。所述最優(yōu)化的營養(yǎng)將提高產(chǎn)奶，提高奶牛的整體健康，并且減少相關的成本如獸醫(yī)賬單、藥物治療和飼養(yǎng)。
對奶牛配給重要的主要營養(yǎng)種類是碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素和水。盡管纖維在定義上嚴格地說不是一種營養(yǎng)，但是它重要地影響奶牛的消化，并且因此在配制飼料配給時，奶牛場主或營養(yǎng)學家必須考慮它。來自網(wǎng)胃的未消化的飼料和食糜(digesta)進入瘤胃，瘤胃主要作用為大的發(fā)酵罐。容納40-60加侖的物質(zhì)，它還容納估計每茶匙1500億的細菌、原生動物、和真菌的內(nèi)容物。如果以正確平衡的草料和谷物飼養(yǎng)，在瘤胃內(nèi)得到的5.8-6.4pH和100-108°F條件應該允許這些重要的微生物的生長。
經(jīng)過反芻處理，母牛在瘤胃中減小飼料的粒度，這增強了微生物作用，并且允許更容易從胃區(qū)室中流出。由于瘤胃的強的肌肉組織，瘤胃允許混合并且攪拌食糜。
用營養(yǎng)平衡的日常飼料(diet)飼養(yǎng)奶牛的目的是提供使微生物生產(chǎn)和生長最大化的瘤胃環(huán)境。在瘤胃內(nèi)的微生物群體由細菌、原生動物、和真菌組成。瘤胃pH是最可變的因素之一，其可以影響這種微生物群體和產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸的水平。纖維助消化物(digester)在pH＝6.2-6.8最有活性。當pH開始低于6.0時，分解纖維素的細菌和產(chǎn)甲烷細菌可能減少。淀粉助消化物微生物優(yōu)選更酸的環(huán)境，pH＝5.2-6.0。某些物種的原生動物可以被低于5.5的pH極大地抑制。為了調(diào)和所有這些需要，正常的飼養(yǎng)實踐應該保持在pH＝5.8-6.4。
在瘤胃內(nèi)，這些微生物可以消化碳水化合物、蛋白質(zhì)、和纖維。通過這一消化過程，產(chǎn)生了動物可以利用的揮發(fā)性脂肪酸(“VFA”)和微生物蛋白質(zhì)。有結(jié)構(gòu)的(NDF)和無結(jié)構(gòu)的(糖和淀粉)碳水化合物二者都在瘤胃內(nèi)經(jīng)歷了微生物發(fā)酵，以產(chǎn)生VFA，如乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸，以及痕量的各種其它酸。乙酸可以占總VFA的50-60％，并且在高草料日常飼料中占有優(yōu)勢。在瘤胃中充分水平的乙酸的產(chǎn)生對于保持充分的牛奶脂肪水平是重要的。同時，丙酸可以占總VFA的18-20％，并且在高谷物日常飼料中達到其最高濃度。丙酸通過在肝臟中轉(zhuǎn)化為血糖而提供能量，并且在乳糖(milk lactose or milk sugar)合成中利用。瘤胃微生物還作用由飼料配給中的粗蛋白質(zhì)合成微生物蛋白質(zhì)，以產(chǎn)生氨基酸。氨基酸又產(chǎn)生牛奶蛋白。
現(xiàn)在奶牛場主或動物營養(yǎng)學家有多種不同成分選擇用于飼養(yǎng)奶牛的目的?；蛟S，最傳統(tǒng)的日常飼料是草，其可以通過允許奶牛在牧場上放牧而容易地獲得。對于飼養(yǎng)目的，這樣的飼料來源相對廉價和便利。然而，在冬季的數(shù)月中，那時在飼養(yǎng)母牛的多個區(qū)域草處于休眠期，它也可能是天然不可獲得的。此外，未經(jīng)補充的草場不含有充分可消化的營養(yǎng)物，以支持高水平的牛奶生產(chǎn)。事實上，僅以草飼養(yǎng)的奶牛將典型地每天只生產(chǎn)40磅牛奶。
干草組成已經(jīng)在長度上剁碎并且部分干燥以減少其濕度水平的草。一年到頭都可以用干草飼養(yǎng)母牛。它可以用來控制瘤胃運動性并促進反芻咀嚼。然而，它具有與它的草前體相同的相對低的能量水平，對于主要用干草飼養(yǎng)的母牛，每天只生產(chǎn)40磅牛奶。
在能量譜的另一端是谷物，諸如玉米谷物。因為碳水化合物和蛋白質(zhì)高，谷物對于增加奶牛的牛奶產(chǎn)量是有益的。但是，如果奶牛僅以谷物飼養(yǎng)，它將在瘤胃中產(chǎn)生不合乎自然規(guī)律的高體積乳酸和丙酸。大量的這兩種酸穿過瘤胃壁到血液中的吸收在母牛中引起系統(tǒng)酸毒癥。瘤胃pH減小到低于5.5的非常酸的水平。這導致母牛厭惡飼料，這在短期內(nèi)將引起低的牛奶產(chǎn)量水平、移位的皺胃，并且如果長期不治療將引起可能的死亡，以及同時高的獸醫(yī)花費。
大量的奶牛場研究已經(jīng)致力于奶牛日常飼料中的草料成分的利用的科學研究。包括收獲的農(nóng)作物植物如已經(jīng)被斬成段并且然后青貯至部分發(fā)酵的玉米或苜蓿的這樣的草料來源為母牛的日常飼料提供有效的纖維，并且在草料中的NDF促進引起唾液分泌的母牛的反芻咀嚼。草料還增強瘤胃“運動性”----飼料成分通過胃腸道并且被充分消化使營養(yǎng)成份通過瘤胃和小腸壁吸收所需要的時間階段。M.Oba和M.S.Allen，“玉米青貯飼料中的褐色葉中脈3突變對高產(chǎn)率奶牛的干物質(zhì)攝取和生產(chǎn)力的影響(Effectsof Brown Midrib 3Mutation in Corn Silage on Dry Matter Intake andProductivity in High Yielding Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)85135-42(1999)總結(jié)了比較奶牛對高或更低草料NDF可消化性的反應的研究，并且發(fā)現(xiàn)更高的草料可消化性(“NDFd”)與增加的干物質(zhì)攝取(“DMI”)和牛奶產(chǎn)率相關。如果有人假設線性反應，那么對于NDFd的每個單位的增加，在DMI中有0.17kg增加，在4％脂肪-校正的牛奶產(chǎn)量中有0.25kg增加。
其它研究已經(jīng)表明，與更低奶產(chǎn)量的母牛相比較，更高牛奶產(chǎn)量的母牛對具有提高的NDFd水平的玉米青貯飼料反應更好。Oba和Allen(1999)；S.K.Ivan，R.J.Grant，D.Weakley，和J.Beck，“具有高細胞壁含量和可消化性的玉米青貯飼料雜種和具有更低細胞壁含量的雜種對霍斯坦種奶牛生產(chǎn)性能作用的比較(Comparison of a Corn Silage Hybrid with High Cell-WallContent and Digestibility with a Hybrid of Lower Cell-Wall Content OnPerformance of Holstein Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)88244-54(2005)。這些研究表明基于NDFd分配草料對不同生產(chǎn)組的母牛的有效性。
許多研究論文已經(jīng)評估了母牛對3種不同種類的玉米青貯飼料糧飼兼用型玉米(dual-purpose corn)、多葉玉米(leafy corn)和褐色葉中脈玉米(brown midrib corn(“BMR”))的反應。在下列各項中研究了雜種、成熟度和對不同玉米類型的處理的相互作用L.M.Johnson，J.H.Harrison，D.Davidson，J.L.Robutti，M.Swift，W.C.Mahanna，和K.Shinners，“玉米青貯飼料管理I雜種成熟度和機械加工對化學和物理特征的影響(Corn SilageManagement IEffects of Hybrid Maturity and Mechanical Processing onChemical and Physical Characteristics)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)85833-53(2002)；L.M.Johnson，J.H.Harrison，D.Davidson，M.Swift，W.C.Mahanna，和K.Shinners，“玉米青貯飼料管理II雜種、成熟度和機械加工對消化和能量含量的影響(Corn Silage Management IIEffects of Hybrid，Maturity and Mechanical Processing on Digestion and Energy Content，)”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)852913-27(2002)；L.M.Johnson，J.H.Harrison，D.Davidson，M.Swift，W.C.Mahanna，和K.Shinners，“玉米青貯飼料管理III雜種成熟度、和加工對氮代謝和礦物質(zhì)發(fā)酵的影響(Corn SilageManagement IIIEffects of Hybrid Maturity，and Processing on NitrogenMetabolism and Mineral Fermentation，)”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)852928-47(2002)；L.M.Johnson，J.H.Harrison，D.Davidson，W.C.Mahanna，和K.Shinners，“玉米青貯飼料管理雜種、切割長度、和機械加工對消化和能量含量的影響(Corn Silage ManagementEffects of Hybrid，ChopLength，and Mechanical Processing on Digestion and Energy Content)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)86208-31(2003)；L.M.Johnson，J.H.Harrison，D.Davidson，C.Hunt，W.C.Mahanna和K.Shinners，“玉米青貯飼料管理雜種、成熟度、切割長度、和機械加工對消化速率和程度的影響(Corn SilageManagementEffects of Hybrid，Maturity，Chop Length，and MechanicalProcessing on Rate and Extent of Digestion)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)863271-99(2003)。
比較糧飼兼用型玉米青貯飼料和多葉玉米青貯飼料的營養(yǎng)表現(xiàn)的科學研究已經(jīng)表明混合的結(jié)果，在一種情形中是陽性反應，而在其它研究中多葉雜種沒有反應。C.S.Ballard，E.D.Thomas，D.S.Tsang，P.Mandebvu，C.J.Sniffen，M.I.Endres，和M.D.Carter，“玉米青貯飼料對干物質(zhì)產(chǎn)率、營養(yǎng)組成、體外消化、育成后備奶牛的攝入、和育成后備奶牛的牛奶產(chǎn)量的影響(Effect of Corn Silage on Dry Matter Yield，Nutrient Composition，In-VitroDigestion，Intake by Dairy Heifers，and Milk Production By Dairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)84442-52(2001)；E.D.Thomas，P.Mandebvu，C.S.Ballard，C.J.Sniffen，M.P.Carter，和J.Beck，“玉米青貯飼料雜種對產(chǎn)率、營養(yǎng)組成、體外可消化性、和奶牛的牛奶產(chǎn)率的比較(Comparison of CornSilage Hybrids for Yield，Nutrient Composition，In-Vitro Digestibility，andMilk Yield by Dairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)842217-26(2001)。
另一項科學研究直接比較了多葉玉米雜種、BMR玉米雜種、和兩種糧飼兼用型玉米雜種。D.J.R.Cherney，J.H.Cherney，L.E.Chase，和W.J.Cox，“玉米青貯飼料質(zhì)量影響的高產(chǎn)奶牛的牛奶產(chǎn)量(Milk Production inHigh-Producing Dairy Cows as Influenced by Corn Silage Quality)，”專業(yè)動物科學家(Prof.Animal Scientist)20302-11(2004)。這一研究證明，使用BMR和多葉雜種青貯飼料導致比糧飼兼用型玉米雜種更高的奶牛干物質(zhì)攝取，并且與糧飼兼用型玉米雜種相比，BMR和多葉玉米雜種還具有相似的、更高的牛奶產(chǎn)率。在以多葉玉米青貯飼料飼養(yǎng)的母牛的生產(chǎn)反應中存在可變性，但是BMR玉米雜種無疑獲得更高的干物質(zhì)攝取，并且通常牛奶產(chǎn)率與糧飼兼用型玉米雜種相當。然而，其它科學研究表明多葉玉米青貯飼料不比糧飼兼用型青貯飼料有益。參見，Thomas，等.(2001)。BMR玉米雜種相比糧飼兼用型玉米雜種更高的NDFd含量已經(jīng)得到評估，認為BMR玉米青貯飼料提供極好的可消化NDF來源，但是對于農(nóng)場主具有明顯的10-15％的產(chǎn)率減少。參見Oba&Allen(1999)；M.Oba&M.S.Allen，“玉米青貯飼料中的褐色葉中脈3突變對以兩種濃度的飲食中性洗滌纖維飼養(yǎng)的奶牛生產(chǎn)力的影響#1.飼養(yǎng)行為和營養(yǎng)利用(Effects of BrownMidrib 3Mutations in Corn Silage on Productivity of Dairy Cows Fed TwoConcentrations of Dietary Neutral Detergent Fiber#1.Feeding Behavior andNutrient Utilization)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)831333-41(2000)；M.Oba&M.S.Allen，“玉米青貯飼料中的褐色葉中脈3突變對以兩種濃度的飲食中性洗滌纖維飼養(yǎng)的奶牛生產(chǎn)力的影響#2.咀嚼活動(Effects ofBrown Midrib 3Mutations in Corn Silage on Productivity of Dairy Cows FedTwo Concentrations of Dietary Neutral Detergent Fiber#2.ChewingActivities)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)831342-49(2000)；M.Oba&M.S.Allen，“玉米青貯飼料中的褐色葉中脈3突變對以兩種濃度的飲食中性洗滌纖維飼養(yǎng)的奶牛生產(chǎn)力的影響#3.可消化性和微生物效率(Effects ofBrown Midrib 3Mutations in Corn Silage on Productivity of Dairy Cows FedTwo Concentrations of Dietary Neutral Detergent Fiber#3.Digestibility andMicrobial Efficiency)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)831350-58(2000)。
苜蓿用作有效纖維的主要來源的應用已經(jīng)與奶牛飼料配給中的玉米青貯飼料進行了比較。參見D.R.Mertens，“產(chǎn)生滿足奶牛纖維需要的系統(tǒng)(Creating a System for Meeting the Fiber Requirements of Dairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)801463-81(1997)。比較不同NDF來源對刺激母牛咀嚼活性和保持功能性瘤胃食糜塊(digesta mat)的效力，Mertens發(fā)現(xiàn)苜蓿通常比玉米青貯飼料更有效地刺激咀嚼，由此表現(xiàn)出更高的有效NDF含量。例如，與玉米青貯飼料僅產(chǎn)生66-96分鐘的咀嚼比較，苜蓿干草刺激109-134分鐘的咀嚼/kg NDF。兩篇最近的論文已經(jīng)研究了不同粒度的玉米青貯飼料和苜蓿的作用。減小的粒度以線性方式增加干物質(zhì)攝取，并且總咀嚼活動表現(xiàn)出與關于具有最短和最長粒度的日常飼料觀察到的最高咀嚼活動的二次方程反應。盡管母牛花費在食用和反芻的時間保持不變，但是飼料倉中保留的飼料的NDF濃度減小。參見，P.J.Kononoff，A.J.Heinrichs，H.A.Lehman，“玉米青貯飼料粒度對泌乳的母牛的食用行為、咀嚼活動、和瘤胃發(fā)酵的影響(The Effect of Corn Silage Particle Size on EatingBehavior，Chewing Activities，and Rumen Fermentation in Lactating Cows)，”乳品科學雜志(J. Dairy Sci.)863343-53(2003)。還參見，P.J.Kononoff和A.J.Heinricks，“減小苜蓿窖藏半干草飼料粒度對處于早期泌乳期的奶牛的影響(The Effect of Reducing Alfalfa Haylage Particle S ize on Cows inEarly Lactation)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)861445-57(2003)。
其它研究已經(jīng)涉及可消化纖維的非草料來源(“NFFS”)在飼料配給中的非草料來源的應用。已經(jīng)確定NFFS與高淀粉日常飼料結(jié)合使用導致提高的母牛反應。這樣的NFFS包括大豆殼和棉籽殼。參見，R.Grant，Proc.東部營養(yǎng)會議(Eastern Nutrition Conference)，2006年5月11-12日，Guelph，Ontario，加拿大；J.L.Beckman和W.P. Weiss，“具有不同纖維淀粉比例的日常飼料在飼養(yǎng)正在泌乳的奶牛時的營養(yǎng)消化性(Nutrient Digestibility ofDiets with Different Fiber to Starch Ratios When Fed to Lactating DairyCows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)881015-23(2005)。
谷物中的淀粉是用于正在泌乳的奶牛的常見飼料成分，原因在于它可以容易地轉(zhuǎn)化成能量。一個研究得出結(jié)論，即在用于青貯飼料或谷物所收獲的玉米中，蛋白質(zhì)基質(zhì)調(diào)節(jié)所暴露的玉米胚乳消化的速率和程度。Y.Wang，D.Sapienza，V.J.H.Sewalt，Z.Xu，和T.A.McAllister，“蛋白質(zhì)基質(zhì)在玉米谷物消化中的作用通過掃描電子顯微鏡評估(The Role of ProteinMatrix in the Digestion of Corn GrainAssessment By Scanning ElectronMicroscopy)，”乳品科學雜志(J. Dairy Sci.)88(增刊1)315(2005)。所獲得的胚乳的透明性可以準確地預測瘤胃中的淀粉降解。C.Philippeau，C.Martin，和B.Micholet-Doreau，“谷物來源對瘤胃特征、和食用牛消化的速率、位置和程度的影響(Influences of Grain Source on RuminalCharacteristics，and Rate，Site，and Extent of Digestion of Beef Steers)，”動物科學雜志(J.Animal Sci.)771587-96(1999)；C.Philippeau，F(xiàn).Le Deschaultde Monredon，和B.Micholet-Doreau，“在瘤胃淀粉降解和玉米谷物的物理特征之間的關系(Relationship Between Ruminal Starch Degradation and thePhysical Characteristics of Corn Grain)，”動物科學雜志(J. Animal Sci.)77238-43(1999)。
一些研究已經(jīng)確定相對于早馬齒形(early-dent)成熟階段，在黑層階段(black layer)，透明性對瘤胃和總消化道干物質(zhì)以及淀粉可消化性具有更大的影響。參見，例如，G.A.Celestine，M.N.Pereira，R.G.S.Bruno，R.G.VonPinho，和C.E.S.Correa，“玉米谷物質(zhì)地和成熟度對瘤胃原位淀粉降解的影響(Effect of Corn Grain Texture and Maturity on Ruminal In Situ StarchDegradation)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)84(增刊1)419(2001)；D.Ngonyamo-Majee，R.D.Shaver，J.G.Coors，D.Sapienza，J.G.Lauer，和C.Venhaus，“核仁透明性對不同玉米胚質(zhì)來源的瘤胃和總消化道干物質(zhì)可消化性的影響(Effect of Kernal Vitreousness on Ruminal and Total Tract DryMatter Digestibility of Diverse Corn Germplasm Sources，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)871(增刊1)216(2004)。然而，一組法國研究人員發(fā)現(xiàn)在成熟的青貯階段(約30％DM)，在馬齒形和硬質(zhì)基因型之間的淀粉降解的差別較高，并且與在所述谷物成熟時測量的相似。C.Phillipeau和B.Micholet-Doreau，“大麥基因型和成熟階段對瘤胃淀粉降解速率的影響(Influence of Genotype and Stage of Maturity of Maize on Rate of RuminalStarch Degradation)，”動物飼料科學技術(Animal Feed Sci.Technol.)6825-35(1997)；Philippeau等.(1999)；C.Philippeau和B.Micholet-Doreau，“玉米谷物基因型和青貯處理對淀粉在瘤胃中的原位降解的影響(Influenceof Genotype and Ensiling of Corn Grain on In-Situ Degradation of Starch inthe Rumen)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)812178-84(1998)。盡管青貯處理增加瘤胃淀粉降解，但是不管玉米是否進行青貯處理，在馬齒形和硬質(zhì)玉米之間的瘤胃淀粉降解中的差別保持不變。Philippeau，等.(1997)。
在Allen等進行的綜合研究中評價了玉米的胚乳類型和淀粉降解性。在針對粉狀、不透明-2、蠟樣的、馬齒形、和硬質(zhì)胚乳類型的多階段研究(Michigan，Nebraska，Pennsylvania)中，玉米在40，30和20％濕度收獲，并且在小型地窖中青貯處理。在該研究中，發(fā)現(xiàn)雜種的淀粉降解與透明性高度相關(R2＝0.96)。隨著增加的青貯處理時間和濕度含量增加的淀粉降解與增加的核仁脆性相關。當玉米在黑色層階段收獲時，確定質(zhì)地(透明性)對淀粉消化(原位和整個消化道)具有最大的影響。M.S.Allen，R.J.Grant，W.P. Weiss，G.W. Roth，和J.F.Beck，“玉米谷物胚乳類型對瘤胃微生物體外淀粉降解的影響(Effect of Endosperm Type of Corn Grain on StarchDegradation By Ruminal Microbes In-Vitro)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)86(增刊1)61(2003)。還參見Celestine，等.(2001)；Nyonyamo-Majee，等.(2004)。
僅有三項研究已經(jīng)報告胚乳類型(透明性)對奶牛生產(chǎn)性能(performance)的影響。I.Andrighetto，P. Berzaghi，G. Cozzi，G. Magni，和D.Sapienza，“谷物硬度對玉米的原位降解和對牛奶產(chǎn)量的影響(Effect ofGrain Hardness on In-Situ Degradation of Corn and on Milk Production)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)81(增刊1)319(1998)；K.C.Fanning，R.A.Longuski，R.J.Grant，M.S.Allen，和J.F.Beck，“玉米階段的胚乳類型和核仁處理對正在泌乳的奶牛的淀粉和纖維消化和瘤胃代謝回轉(zhuǎn)的影響(Endosperm Type and Kernal Processing of Corn StageEffect on Starch andFiber Digestion and Ruminal Turnover in Lactating Dairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)85(增刊1)204(2002)；R.A.Longuski，K.C.Fanning，M.S.Allen，R.J.Grant，和J.F.Beck，“玉米青貯飼料的胚乳類型和核仁處理對奶牛短期泌乳生產(chǎn)性能的影響(Endosperm Type and KernalProcessing of Corn SilageEffects on Short-Term Lactational Performances inDairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)85(增刊1)204(2002)。這些研究沒有一個發(fā)現(xiàn)玉米透明性對DMI或牛奶產(chǎn)率的任何影響；然而，Longuski，等的確發(fā)現(xiàn)在粉狀相對于玻璃質(zhì)玉米青貯飼料的FCM/DMI的顯著增加。然而，這些研究沒有一個試圖結(jié)合來自玉米青貯飼料和補充的玉米谷物二者的淀粉特征。迄今為止，沒有強有力的證據(jù)證明改變胚乳質(zhì)地對母牛生產(chǎn)性能的影響。
一項公布的科學研究已經(jīng)直接評估了最優(yōu)化NDF和淀粉可消化性的概念。C.C.Taylor和M.S.Allen，“玉米谷物胚乳類型和褐色葉中脈3玉米青貯飼料在正在泌乳的母牛中的消化部位和瘤胃消化動力學(Corn GrainEndosperm Type and Brown Midrib 3Corn SilageSite of Digestion andRuminal Digestion Kinetics in Lactating Cows)，”乳品科學雜志(J.DairySci.)881413-24(2005)；C.C.Taylor和M.S.Allen，“玉米谷物胚乳類型和褐色葉中脈3玉米青貯飼料正在泌乳的母牛的飼養(yǎng)行為和牛奶產(chǎn)率(CornGrain Endosperm Type and Brown Midrib 3Corn SilageFeeding Behaviorand Milk Yield of Lactating Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)881425-33(2005)；C.C.Taylor和M.S.Allen，“玉米谷物胚乳類型和褐色葉中脈3玉米青貯飼料在正在泌乳的母牛中的瘤胃發(fā)酵和N分配(CornGrain Endosperm Type and Brown Midrib 3Corn SilageRuminalFermentation and N.Partitioning in Lactating Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)881434-42(2005)。該研究發(fā)現(xiàn)淀粉和纖維可消化性相互作用影響飼養(yǎng)行為和牛奶產(chǎn)量。母牛對高NDF可消化性草料(例如，BMR玉米青貯飼料)的反應依賴于所喂給的谷物來源(例如，玻璃質(zhì)的相對粉狀的)。本研究表明粉狀胚乳谷物和高NDF可消化性玉米青貯飼料的結(jié)合導致最大的飼料攝取、牛奶產(chǎn)率、更多的進食、和每天消耗的更多的進食。還參見于2002年12月2日公布的PCT申請WO/096191(Beck，等)。
除了玉米基因型(粉狀的、硬質(zhì)的(flirty))之外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同的玉米谷物粒度是操縱玉米淀粉的瘤胃降解性的有效工具。D.Remond，J.F.Cabrera-Estrada，M.Champion，B.Chauveau，R.Coudure，和C.Poncet，“玉米粒度對泌乳的奶牛中的淀粉消化的部位和程度的影響(Effect of CornParticle size on Site and Extent of Starch Digestion in Lactating Dairy Cows)，”乳品科學雜志(J.Dairy Sci.)871389-99(2004)。在該研究中，在具有粗碾的瘤胃中發(fā)酵的淀粉的量的減少得到使用馬齒形基因型、但是具有半硬質(zhì)基因型玉米在小腸中消化的淀粉的量增加的部分補償，瘤胃后消化沒有增加，并且瘤胃漏出(escape)的淀粉不被動物利用。
然而，這種奶牛營養(yǎng)研究的大部分已經(jīng)集中在飼料配給中的單變量對母牛生產(chǎn)性能的影響上。尚未真正努力嘗試結(jié)合多個飼料變量，以獲得瘤胃生產(chǎn)力的更大提高。此外，公布的奶牛營養(yǎng)研究已經(jīng)集中在母牛所生產(chǎn)的牛奶的數(shù)量，這與奶牛生產(chǎn)力的其它重要特征相對，所述其它重要特征如使牛奶峰值最大化和在泌乳周期的各個階段保持牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定與持續(xù)，同時保持牛奶內(nèi)的蛋白質(zhì)和脂肪成分并且限制關于母牛畜群的健康問題。因此，通過產(chǎn)生由策略性摻加的谷物成分補充的多種草料成分之間的協(xié)同性而努力尋找一種奶牛營養(yǎng)的綜合途徑將是有利的，其中所摻加的谷物成分具有使奶牛場的收益性最大化的補充性淀粉消化模式。實時分析飼料成分的營養(yǎng)含量，以確保更準確平衡的飼料配給，并且在泌乳周期過程中重新評估喂給母牛的飼料成分，以使得所述配給能夠按照個體母牛而不是大群母牛的營養(yǎng)需要所需進行重新配制，這也將是有益的。
發(fā)明概述 按照本發(fā)明提供了一種用提高反芻動物在多階段泌乳周期的奶生產(chǎn)穩(wěn)定性的飼料配給飼養(yǎng)反芻動物的方法。所述飼料配給應該含有至少一種主要的草料來源，其選自由褐色葉中脈玉米青貯飼料、多葉玉米青貯飼料、糧飼兼用型玉米青貯飼料和草青貯飼料組成的組，用于產(chǎn)生具有特定的NDF和NDFd水平的配給草料組合物；次要的草料來源，其選自由糧飼兼用型玉米青貯飼料、苜蓿、苜蓿干草、草青貯飼料、和苜蓿/草混合物組成的組，用于輔助形成所述飼料配給的特定水平的NDF、草料粒度和粗蛋白質(zhì)；摻加的玉米谷物，其包含基本的馬齒形玉米胚質(zhì)或“雜交種(mutt)”玉米，向其中摻加單獨的不透明/粉狀和/或玻璃質(zhì)/硬胚乳淀粉谷物來源，以獲得預先確定的體外淀粉可消化性水平，從而當消化所述谷物時在母牛內(nèi)產(chǎn)生最適的丙酸；將這樣摻加的谷物成分進一步加工，以產(chǎn)生所述摻加淀粉的特定的粒度，從而進一步改善在母牛內(nèi)丙酸產(chǎn)生的水平和部位。所述玉米谷物可以備選地包含向其中摻加了相反的胚乳類型的粉狀或玻璃質(zhì)胚乳淀粉谷物，以在不需要基本的正常馬齒形或雜交種玉米谷物的條件下獲得需要的淀粉可消化性水平。依據(jù)該方法制備的飼料配給使消耗所述飼料配給的母牛內(nèi)的瘤胃環(huán)境最優(yōu)化，以產(chǎn)生最優(yōu)的飼料攝取水平和淀粉降解部位，和生產(chǎn)提高的奶生產(chǎn)穩(wěn)定性所需要的能量攝入。
為了針對個體母牛水平而不是畜群水平的精確需要提供飼料值，所述飼料配給應該依據(jù)具體的母牛生產(chǎn)階段(例如，過渡初產(chǎn)(transition fresh)、早期/中期泌乳期、晚期泌乳期)配制。營養(yǎng)學家還應該根據(jù)關于所述具體生產(chǎn)階段的“配給可發(fā)酵性指數(shù)”范圍檢查由所有的飼料成分貢獻的聚集纖維和淀粉可消化物質(zhì)，以確保所述配給將不會對處于所述時刻的母牛提供太多或太少的可消化性。然后，可以按照需要重新平衡所述飼料配給。最后，對于在生產(chǎn)階段組內(nèi)的每只母牛應該監(jiān)測響應日常飼料的牛奶產(chǎn)量的變化，并且與該母牛以前的基線生產(chǎn)水平進行比較，以確定所述母牛是否應該重新編組在該生產(chǎn)階段，從而使得單獨重新配制的配給進一步提高高產(chǎn)母牛(high-producer cow)的生產(chǎn)性能，同時改善低產(chǎn)母牛(low producercow)的生產(chǎn)性能。
附圖簡述 在所述附圖中


圖1是舉例說明奶牛泌乳周期的圖表。
圖2是顯示在泌乳周期過程中不穩(wěn)定的相對于穩(wěn)定的奶產(chǎn)量的圖表。
圖3是本發(fā)明的飼養(yǎng)方法和相關的工具以及商業(yè)方法的示意圖。
圖4是依據(jù)本發(fā)明制備營養(yǎng)模板、草料模板、淀粉模板和飼養(yǎng)模板的方法的示意圖。
圖5是用于制備營養(yǎng)模板的方法的示意圖。
圖6是用于制備草料模板和向奶牛場運送草料成分的方法的示意圖。
圖7是用于制備淀粉模板和向奶牛場運送谷物成分的方法的示意圖。
圖8是舉例說明奶牛的三階段泌乳周期的圖表。
圖9是舉例說明在母牛的泌乳周期過程中關于BMR玉米青貯飼料-日常飼料的優(yōu)選飼養(yǎng)區(qū)的圖表。

圖10是用于使奶牛重新入欄(re-penning)并且基于它們奶產(chǎn)量的比較分析重新配制它們的飼料配給的系統(tǒng)的示意圖。
優(yōu)選實施方案詳述 本發(fā)明提供了一種用于為反芻動物提供最佳營養(yǎng)的綜合方法。所述方法將飼料設計和奶牛瘤胃功能的知識與草料和谷物的可消化特征結(jié)合，以建立用于奶牛的特定生產(chǎn)階段的配給模板。本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，其結(jié)合至少兩種特定的草料來源和配給草料規(guī)格(specification)，以建立增效的基礎草料日常飼料，然后向其中加入摻加的淀粉谷物，以影響丙酸VFA生產(chǎn)的量及其在母牛胃腸道內(nèi)的吸收部位。通過表征玉米遺傳來源(谷物)的可消化的速率和程度和通過加工保持該淀粉的特定的粒度而控制并且調(diào)節(jié)淀粉的這種靶向可消化性。結(jié)合這些谷物淀粉來源和特定粒度，以獲得需要的淀粉可消化模式。將這一完整程序包裝在向奶牛場的運送系統(tǒng)中，以協(xié)同性提高關于現(xiàn)有牧場模型的效率，從而使凈奶產(chǎn)量和奶量峰值最大化，并且保持在泌乳期生產(chǎn)周期每個階段內(nèi)的生產(chǎn)穩(wěn)定性，同時保持需要的奶成分(例如，蛋白質(zhì)和脂肪)，并且限制畜群的健康問題。結(jié)合在這種構(gòu)建飼料配給方法中的多成分變量能夠根據(jù)環(huán)境變化和處于給定的泌乳周期階段的反芻動物畜群生產(chǎn)組的特定的能量需要調(diào)整所述配給。
為了將飼料值針對個體奶牛水平而不是畜群水平/組圍欄水平的精確需要提供，應該依據(jù)具體的母牛生產(chǎn)階段(例如，過渡初產(chǎn)、早期/中期泌乳期、晚期泌乳期)配制所述飼料配給。營養(yǎng)學家還應該根據(jù)關于所述具體生產(chǎn)階段的“配給可發(fā)酵性指數(shù)”范圍檢查由所有的飼料成分提供的聚集纖維和淀粉可消化物質(zhì)，以確保所述配給將不會對處于所述時刻的母牛提供太多或太少的可消化性。然后，可以按照需要重新平衡所述飼料配給。最后，對于在生產(chǎn)階段組內(nèi)的每只母牛應該監(jiān)測響應于日常飼料的奶產(chǎn)量的變化，并且與該母牛以前的基線生產(chǎn)水平進行比較，以確定所述母牛是否應該重新編組在該生產(chǎn)階段，從而使得單獨重新配制的配給進一步提高高產(chǎn)母牛的生產(chǎn)性能，同時改善低產(chǎn)母牛的生產(chǎn)性能。
為了本發(fā)明的目的，“反芻動物”意指具有用于消化由該動物反芻的飼料成分的多-區(qū)室胃的任何動物，其包括但不限于，奶牛、肉牛、綿羊、山羊、牦牛、水牛和駱駝。奶牛的實例特別包括霍斯坦種奶牛(Holstein)，格恩西奶牛(Guernsey)，埃爾夏種牛(Ayshire)，瑞士褐牛(Brown Swiss)，澤西種奶牛(Jersey)，和產(chǎn)奶短角牛(Milking Shorthorn cows)。
在本發(fā)明的內(nèi)容中，“泌乳周期”意指反芻動物在分娩新生動物后產(chǎn)奶的時間階段。
為了本發(fā)明的目的，“初產(chǎn)泌乳階段”意指在緊隨反芻動物分娩新生動物后的時間階段，在該時間階段內(nèi)，所述反芻動物產(chǎn)生的奶可以用于養(yǎng)育新生動物。對于母牛，這一初產(chǎn)泌乳階段持續(xù)約21天。注意到對于大部分奶牛場，在該初產(chǎn)泌乳階段，奶牛生產(chǎn)用于商業(yè)目的的牛奶。
當用在本申請中時，“早期泌乳階段”意指緊隨初產(chǎn)泌乳階段之后的時間階段，在該時間階段內(nèi)該反芻動物每日生產(chǎn)的奶量增加直到達到奶產(chǎn)量的峰值。對于奶牛，該早期泌乳階段持續(xù)約100天。
為了本發(fā)明的目的，“中期泌乳階段”意指緊隨早期泌乳階段之后的時間階段，在該時間階段內(nèi)該反芻動物以接近峰值的量產(chǎn)奶。對于奶牛，該中期泌乳階段持續(xù)約130天。
為了本申請的目的，“晚期泌乳階段”意指緊隨中期泌乳階段之后的時間階段，在該時間階段內(nèi)所述反芻動物繼續(xù)以逐漸減少的數(shù)量水平產(chǎn)奶，直到產(chǎn)奶終止。對于奶牛，該晚期泌乳階段持續(xù)約75天。
當用于本申請時，“干奶前期(far-off dry phase)”意指緊隨晚期泌乳階段之后直到在懷孕的奶牛下一次產(chǎn)犢前約20天的時間階段，在該時間階段內(nèi)，該反芻動物不產(chǎn)奶。
為了本發(fā)明的目的，“干奶后期(close-up dry phase)”意指奶牛在干奶前期之后緊接下一次產(chǎn)新生小牛之前的約20天的階段。
當用在本申請中時，“奶產(chǎn)量”意指由正在泌乳的反芻動物在一天、一周或其它相關的時間階段內(nèi)生產(chǎn)的奶量。
為了本發(fā)明的目的，“奶量峰值”意指在泌乳周期內(nèi)反芻動物獲得的奶產(chǎn)量的最高水平。
為了本發(fā)明的目的，“產(chǎn)奶穩(wěn)定性”意指在泌乳周期內(nèi)所述反芻動物通過獲得關于所述反芻動物的最佳的奶量峰值和穩(wěn)定的產(chǎn)奶持續(xù)性曲線每天以接近理想泌乳量的方式產(chǎn)奶。
當用于本申請時，“營養(yǎng)學家”意指負責詳細說明用于反芻動物的飼料配給的組成的個人。這樣的營養(yǎng)學家可以是奶牛場主、奶牛場公司的雇員、或由這樣的農(nóng)場或公司聘用的顧問。
當用于本申請時，“非-纖維碳水化合物”(“NFC”)以100％粗蛋白+NDF+脂肪+灰分計算。它主要包含淀粉、糖、和可溶的纖維如果膠。對于普通的谷物如玉米和大麥，NFC為80-90％淀粉和10-20％糖和/或果膠。玉米谷物包含80％淀粉和20％糖。
為了本發(fā)明的目的，“中性洗滌纖維”(“NDF”)意指將飼料樣品在中性洗滌中煮沸后殘留的不溶的殘渣。主要成分是木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是NDF也包含蛋白質(zhì)、結(jié)合的氮、礦物質(zhì)和表皮。它與反芻動物的飼料攝入和可消化性成負相關。
當用于本申請時，“NDF可消化性”(“NDFd”)意指在固定時間點由瘤胃微生物發(fā)酵的NDF的量，并且用作草料質(zhì)量的指征。關于發(fā)酵的常見終點為24，30，或48小時。NDFd與奶牛的飼料攝入、奶產(chǎn)量、和體重增加成正相關。
為了本發(fā)明的目的，“木質(zhì)化的NDF”意指通過其與木質(zhì)素的化學和物理關系免于發(fā)酵的一部分NDF。它通常稱為難以消化的NDF，并且通常估算為(木質(zhì)素x 2.4)。
當用于本申請時，“有效的纖維”，更通常稱為“物理有效的纖維”(“peNDF”)，意指刺激反芻并且在瘤胃中形成食糜塊(digesta mat)的一部分NDF。它測量為當干篩樣品時在1.18-mm篩上留下的一部分顆粒。
對于本發(fā)明，“干物質(zhì)攝入”意指在給定的時間階段，典型的是24小時，動物消耗的飼料的量(在不含水分的基礎上)。計算為提供的飼料-不接受的飼料(全部是在不含水分的基礎上)。
對于本發(fā)明的目的，“揮發(fā)性脂肪酸”(“VFA”)是飼料成分在瘤胃中經(jīng)厭氧微生物發(fā)酵的終產(chǎn)物。常見的VFA是乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸。所述VFA被瘤胃吸收，并且被動物用于能量和脂質(zhì)合成。
在本申請中關于奶牛討論本發(fā)明的飼養(yǎng)方法、飼料組合物、和農(nóng)場上飼料運送系統(tǒng)。然而，應該理解，本發(fā)明可以應用于任何其它反芻動物，包括不用于產(chǎn)奶的反芻動物，如用于產(chǎn)肉的食用肉牛。
如在
圖1中更清楚地顯示，奶牛依據(jù)泌乳周期的自然指示產(chǎn)奶。懷孕的母牛將在零時刻分娩它的小牛犢，開始持續(xù)約21天的“初產(chǎn)階段”。然后，母牛將典型地被奶牛場主轉(zhuǎn)移到另一組中，持續(xù)接下來的約305天，其包括“早期泌乳階段”、“中期泌乳階段”和“晚期泌乳階段”，在這一期間內(nèi)，生產(chǎn)用于商業(yè)消費的牛奶。
早期泌乳期通常是指泌乳期最初的約100天(第22天-第121天)。在該階段內(nèi)，母牛的牛奶產(chǎn)量將增加到峰值點。由于對于母牛生產(chǎn)這種牛奶的增加的能量需要，在該早期泌乳階段應該促進母牛最大化它的飼料的干物質(zhì)攝入。每多消耗1千克的干物質(zhì)飼料可以支持約2-2.4kg更多的牛奶產(chǎn)量。這種飼料攝入將由許多因素影響，包括生產(chǎn)水平、草料數(shù)量、草料質(zhì)量、飼料可消化性、飼料加工、飼養(yǎng)頻率、和飼料配給成分的濃度。因為在該早期泌乳階段，奶產(chǎn)量通常將比干物質(zhì)攝入增加更快，凈能量需要將使得母牛動用它的身體脂肪來補償這一不足，由此導致重量減少。奶牛產(chǎn)業(yè)已經(jīng)在嘗試識別具有在更長的時間階段內(nèi)安全動用這種身體脂肪的更高遺傳潛能的母牛上花費了大量的時間和金錢。因此，在產(chǎn)奶上不是所有的奶牛都相等的。在這一早期泌乳階段內(nèi)，良好的日常飲食能量和蛋白質(zhì)來源是關鍵的。
中期泌乳階段表示在產(chǎn)犢后從大約第121天到大約第251天的時間階段。在該階段的開始，母牛將已經(jīng)獲得峰值奶產(chǎn)量(在產(chǎn)犢后8-10周)。在沒有額外的重量損失的條件下，也已經(jīng)獲得了峰值干物質(zhì)攝入。在該中期泌乳階段內(nèi)，奶牛場主將尋求用將保持牛奶生產(chǎn)的高持續(xù)水平的配給飼養(yǎng)母牛。在該中期泌乳階段內(nèi)，在產(chǎn)犢后約60-70天，母牛還應該進行交配或人工受精以開始下一泌乳周期的新妊娠期。在該中期泌乳階段內(nèi)，滿足高能量需要仍然是重要的。蛋白需要沒有它們在早期泌乳階段那樣重要。有效纖維水平是相似的。
晚期泌乳階段將在產(chǎn)犢后約251天開始，并且當母牛的產(chǎn)奶干枯時終止(大約在泌乳期的第305天)。在該期間內(nèi)，牛奶產(chǎn)量和飼料攝入都將下降。母牛還將增重，以補充在早期泌乳階段失去的脂肪組織。當接近泌乳期結(jié)束時，更多的增加的體重將是由于不斷成長的胎兒引起的。在該晚期泌乳階段內(nèi)，蛋白質(zhì)和能量來源較不重要，原因在于需要比在早期和中期泌乳期內(nèi)少很多。參見M.Hutjens，飼養(yǎng)指導(Feeding Guide)(W.D.Hoards和Sons公司，F(xiàn)ort Atkinson，Wisconsin 1998)。
對于母牛，在產(chǎn)奶終止后開始泌乳周期的“干奶前期”階段，并且持續(xù)到產(chǎn)犢前約20天。“干奶后期”包括在下一個牛犢出生之前的這一最后的20天。在這兩個階段內(nèi)從無奶過渡到泌乳期對于母牛是有壓力的，并且對于使得母牛盡可能順利地產(chǎn)下新的小牛正確的營養(yǎng)是關鍵的。
能量是支持母牛泌乳期以及健康和成長所必需的食物。在母牛飼料配給內(nèi)的用于泌乳期的凈能量(NE1；Mcal/lb)應該在早期泌乳期內(nèi)共計約0.76-0.80，在中期泌乳期內(nèi)共計約0.72-0.76，并且在晚期泌乳期內(nèi)共計約0.69-0.72?！澳芰繑z入”計算為干物質(zhì)攝入(DMI)x飼料的能量含量的乘積。對于幼牛和高產(chǎn)的牛，低能量攝入是成問題的。不足的和可變的熱量攝入可以導致減少的生長、減少的奶產(chǎn)量、降低的奶蛋白質(zhì)奶脂肪檢測、和削弱的繁殖和健康。同時，母牛的過量的能量攝入，特別是從快速發(fā)酵的碳水化合物的過量能量攝入，可以導致過條件作用(over-conditioning)、降低的奶脂肪產(chǎn)量、和畜群健康問題。這樣的過度飼養(yǎng)可以對處于中期和晚期泌乳階段的母牛以及對無奶的母牛引起問題。
飼料成分應該向母牛提供正常消化、代謝和生產(chǎn)性能必需的營養(yǎng)、纖維來源和粒度?！安萘稀笔窃谀翀錾仙L的多年生的和一年生的農(nóng)作物、綠色的碎塊(chop)、窖藏半干草飼料(haylage)、青貯飼料、或已經(jīng)在最佳成熟階段、水分含量和正確的長度收獲的干草。如果它們已經(jīng)被太陽曬干時，它們包含大量水平的蛋白質(zhì)、纖維、能量、維生素E和維生素D。為了本發(fā)明的目的，草料制備為干處理的和好氧-穩(wěn)定發(fā)酵的青貯飼料。“粗飼料(roughage)”是纖維高能量含量相對低的農(nóng)作物或加工的適當粒度的廢物。常見的粗飼料包括谷物、禾稈、玉米稈、棉籽殼、玉米芯、和具有外殼的蘋果果渣。“濃縮物”是谷粒和含有相對高能量水平的副產(chǎn)物飼料。濃縮物通常具有比收獲的草料更細碎的粒度。
許多不同的變量影響向奶牛有效運送并由奶牛利用飼料配給中所含有的營養(yǎng)成分。由申請人所謂的“GELT作用”，所述變量包括遺傳特征(genetic)、環(huán)境、位置和性狀。奶牛的特異性遺傳特征將直接影響它消化和吸收營養(yǎng)成分的能力。同樣地，飼料成分的草料和谷物成分的特異性遺傳特征可以直接影響它們的碳水化合物、蛋白質(zhì)和纖維的營養(yǎng)含量。因此，用于玉米青貯飼料生產(chǎn)的玉米遺傳特征具有重要的NDF含量、NDFd和百分數(shù)淀粉含量范圍。同樣地，谷物遺傳特征具有寬范圍的油、蛋白、淀粉組成、和淀粉可消化的速度和程度。因此，種子的遺傳特征決定每種草料和谷物向母牛運送營養(yǎng)的質(zhì)量性狀的潛能。未能使用適當?shù)霓r(nóng)藝學輸入物(agronomic input)(例如，肥料、除草劑、殺真菌劑、殺蟲劑)及其水平還可能對所獲得的由所述種子長成的農(nóng)作物的質(zhì)量性狀(trail)特征具有不利的影響。
農(nóng)作物生長的環(huán)境和氣候條件是另一個主要的變量來源。認為氣候是不可控事件。從一年到下一年，關于溫度和濕度，沒有一個生長季節(jié)是相同的。這直接影響并且對草料產(chǎn)量、草料質(zhì)量和淀粉可消化性添加高度的可變性，其可能在奶牛生產(chǎn)性能中產(chǎn)生后續(xù)的不一致。例如，在生長季節(jié)內(nèi)的溫度和降雨模式可以影響纖維(NDF)的水平、數(shù)量、和木質(zhì)素對纖維可消化性(NDFd)的作用。這隨后可能影響怎樣“喂給”草料，并且可能對奶牛尤其是受供應(fill)限制和處于早期泌乳期的母牛的干物質(zhì)攝入(DMI)和能量攝入具有增加或減少的影響。
在剁碎成青貯飼料的玉米雜種的核仁和用于能量補充的玉米谷粒內(nèi)的淀粉可消化性還可能隨著生長季節(jié)環(huán)境變化。淀粉含量與消化的速度和程度可能是改變的。因此，添加到日常飼料內(nèi)的補充谷物和在玉米青貯飼料內(nèi)的玉米谷?？赡苷蚧蜇撓蛴绊懩膛Ｉa(chǎn)力。因此，環(huán)境決定每種草料和谷物質(zhì)量性狀的水平和范圍。
溫度和其它飼養(yǎng)條件也可能直接影響母牛攝取包含在飼料配給內(nèi)的干物質(zhì)的積極性或能力。因此，這種環(huán)境變量使其在給定的生產(chǎn)年內(nèi)幾乎不可能預測和實施對奶牛的飼養(yǎng)設計策略，或者在不利用某種類型的實時調(diào)整機制來說明這一不可控變量因素的條件下，幾乎不可能設計種植或獲取草料和谷物飼料成分的種植或成分購買方案。
特定的收獲技術也可能對飼料成分的營養(yǎng)含量具有不利的影響。惡劣的存儲技術(例如，包裝和存儲)也可能不利地影響谷物、草料或青貯飼料的營養(yǎng)價值。取樣程序和在分析飼料成分的營養(yǎng)特征過程中產(chǎn)生的實驗室檢測誤差可能干擾構(gòu)建適當?shù)娘暳吓浣o。此外，用于促進草料發(fā)酵以產(chǎn)生青貯飼料的接種體，和用于青貯飼料和谷物存儲的防腐劑可以不利地影響所述青貯飼料或谷物產(chǎn)品的營養(yǎng)性狀(trail)。因此，收獲管理技術決定每種草料和谷物質(zhì)量性狀的凈值。當然，飼料配給的較差配方也可影響營養(yǎng)價值向奶牛的正確遞送。
因此，重要的是理解沒有兩種草料或谷物樣品在營養(yǎng)含量上是完全相同的，即使由相同的種子種類或雜種長成，并且不同種類和雜種的營養(yǎng)含量將可能變化顯著----全都是因為這種GELT作用。
如在圖2中更清楚地顯示，奶牛在整個初產(chǎn)母牛、早期泌乳期、中期泌乳期和晚期泌乳期階段的實際牛奶產(chǎn)量可能表現(xiàn)出多個間斷性的下降和峰值，由此導致不穩(wěn)定的牛奶產(chǎn)量，如線20所示。這樣的峰值和下降可以由下列各項的這一GELT作用可變性引起飼料配給成分的營養(yǎng)含量、動物飼養(yǎng)環(huán)境、錯誤的飼料規(guī)劃、和未能響應其調(diào)整用于奶牛的飼料配給組成。線22表示可通過利用本發(fā)明的制備飼料組合物的飼養(yǎng)方法獲得的穩(wěn)定的牛奶產(chǎn)量，本發(fā)明的飼養(yǎng)方法考慮這些變量因素，并且滿足奶牛在泌乳期生產(chǎn)階段的具體時刻的能量和營養(yǎng)需要。牛奶產(chǎn)量線22的穩(wěn)定性不但將產(chǎn)生奶牛的更高且一致的牛奶量峰值，而且在牛奶產(chǎn)量線20和22之間的區(qū)域表示由未能用本發(fā)明的飼料組合物飼養(yǎng)奶牛所產(chǎn)生的凈牛奶的損失。因此，本發(fā)明的飼養(yǎng)方法穩(wěn)定影響奶產(chǎn)量的自然環(huán)境和人為的不一致。
本發(fā)明的整體飼養(yǎng)方法200顯示在圖3中。它包括一系列可以使用的手段(tool)各個保持牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定，保持或提高牛奶成分蛋白質(zhì)和脂肪，并且導致更多的純牛奶和關于該牛奶的成分價格差異(component pricepremium)；或者與進一步提高這些陽性影響結(jié)合。因此，產(chǎn)生適用于具體的母牛生產(chǎn)階段204的營養(yǎng)模板202。該營養(yǎng)模板202特征在于，限定所得到的配給的NDF、NDFd和peNDF值的草料規(guī)格206，以及限定所述配給的體外淀粉可消化性(“IVSD”)的淀粉規(guī)格208。在所述配給中使用兩種不同的草料來源(1)主要草料210，其特征在于高NDFd(以及一些可消化的淀粉)，如BMR玉米，多葉玉米，草，或糧飼兼用型玉米青貯飼料；和(2)次要草料212，其貢獻peNDF和粗蛋白，如苜?；蚣Z飼兼用型玉米青貯飼料。這兩種草料來源彼此互相補充，以在母牛的瘤胃內(nèi)產(chǎn)生草料協(xié)同性，從而運送需要的NDF，NDFd，和peNDF規(guī)格。
在飼料配給中利用來源于玉米谷粒的摻加的淀粉來源214來控制淀粉可消化性水平(IVSD)。由于對玉米谷粒的GELT作用，粉狀胚乳淀粉216和/或玻璃質(zhì)胚乳淀粉218與基本淀粉如正常的馬齒形胚乳淀粉220的摻加物可以用來操縱IVSD到在淀粉規(guī)格208內(nèi)設定的水平。在一些情形中，分配以正常馬齒形胚乳基質(zhì)，并且僅摻加粉狀胚乳淀粉216和玻璃質(zhì)胚乳淀粉218，以實現(xiàn)需要的IVSD目標是可能的。此外，在本產(chǎn)業(yè)內(nèi)已知的保存方法222應該用來調(diào)節(jié)所得到的摻加淀粉成分214的粒度，從而控制所述淀粉在母牛胃腸道內(nèi)的消化部位。當被食用時，結(jié)合在所述飼料配給內(nèi)的淀粉和草料成分將在母牛瘤胃內(nèi)產(chǎn)生進一步的增效作用。
由該營養(yǎng)模板生產(chǎn)的飼料配給可以喂給處于生產(chǎn)階段內(nèi)的母牛，以提高它們的牛奶產(chǎn)量和牛奶穩(wěn)定性。由于由GELT作用產(chǎn)生的草料和淀粉成分的可變性，通過實時表征工具226，使這些成分進行關于NDFd，IVSD，RAS，和RBS的實時表征是有利的。將在本文中更充分地描述基于NIRS方程和系統(tǒng)硬件228的便攜工具，該實時表征工具226能夠在野外準確和精確測量草料和淀粉成分，以致可以產(chǎn)生更精確地符合草料規(guī)格206和淀粉規(guī)格208的營養(yǎng)模板202。
在本發(fā)明的飼養(yǎng)方法200中精確說明由草料和淀粉來源(包括RAS和RBS)貢獻的完整NDFd和IVSD也是重要的，以便飼料配給不會不知情地過量運送或不足地運送其營養(yǎng)特征。將在本文中更充分描述的配給可發(fā)酵性指數(shù)(“RFI”)220表征關于飼料配給的這一完整的NDFd和IVSD。此外，在生產(chǎn)階段中應該測量該RFI幾次，以在需要時能夠重新平衡所述飼料配給。
盡管將母牛集中在生產(chǎn)組內(nèi)喂養(yǎng)相同的配給是便利的，實際上沒有任何兩頭母牛在它們對日常飼料的響應上是相同的，這不管是由于它們的生理還是健康、或兩者。因此，在本發(fā)明的飼養(yǎng)方法200下另一個重要的手段是在生產(chǎn)階段的過程內(nèi)重新分組母牛222。如在本文更充分描述地，應該用在一個亞組中的高產(chǎn)者和在另一個亞組中的低產(chǎn)者針對它們的基線產(chǎn)量評價個體母牛對日常飼料的響應。這種重新圍欄策略222能夠為每個亞組的母牛重新配制飼料配給，以使得所述高產(chǎn)者得到更多的奶和奶穩(wěn)定性，并使低產(chǎn)者恢復它們的健康和它們的基線奶產(chǎn)量水平和穩(wěn)定性。
如在圖4中更充分顯示地，本發(fā)明的飼養(yǎng)方法30包括研發(fā)用于奶牛的營養(yǎng)模板32。該營養(yǎng)模板將設定基本的草料配給參數(shù)，通過來源和組成比例鑒定和結(jié)合最佳草料選擇，并且鑒定最佳淀粉可消化性模式，以產(chǎn)生纖維/淀粉瘤胃協(xié)同性。設定奶牛的能量、蛋白、纖維和其它營養(yǎng)需要的特定的目標，用于在所有生產(chǎn)階段的飼養(yǎng)。由于在整個泌乳周期奶牛的變化的營養(yǎng)需要，該營養(yǎng)模板32考慮正在飼養(yǎng)的母牛組的當前泌乳周期階段。由于奶牛場典型地將飼養(yǎng)不止一頭母牛，應該通過分組步驟34優(yōu)選地將母牛分成初產(chǎn)母牛、早期泌乳期母牛、中期泌乳期母牛、晚期泌乳期母牛、干奶前期母牛、干奶后期母牛、和育成后備母牛(heifer)的單獨生產(chǎn)組。然后應該建立關于要用來部分滿足營養(yǎng)模板32的需要的草料成分的草料模板36。同時，應該產(chǎn)生關于要用來提供營養(yǎng)模板32的其它需要的谷物成分的淀粉模板38。最后，應該形成飼料組成模板，其指定滿足奶牛生產(chǎn)階段34的營養(yǎng)需要所需的結(jié)合到總混合物配給(TMR)中的草料、谷物、和其它飼料成分的特定的飲食干物質(zhì)磅數(shù)，如由營養(yǎng)模板32、草料模板36和淀粉模板38所體現(xiàn)的。
在圖5中舉例說明用于構(gòu)建營養(yǎng)模板32的方法和營養(yǎng)輸入。母牛46將需要特定量的能量、蛋白質(zhì)和充足的纖維(NDF)48，這取決于其生產(chǎn)階段分組50。這應該轉(zhuǎn)換成母牛46在一天內(nèi)應該從喂給的配給中消耗的干物質(zhì)攝入52的體積。飼料配給草料成分的NDF含量54提供有效纖維用于產(chǎn)生關于瘤胃運動性的瘤胃墊(mat)，提供乙酸VFA用于牛奶脂肪生產(chǎn)，并且將在母牛反芻所述配給的過程中促進母牛的唾液分泌，以產(chǎn)生保持該母牛瘤胃的適當pH必需的緩沖劑。草料成分又應該含有適當水平的NDF可消化性(“NDFd”)56，以確保母牛46可以充分消化所述草料，并且使在其瘤胃內(nèi)的干物質(zhì)攝入最優(yōu)化。
母牛能量攝入需要的大部分將通常由谷物和濃縮成分提供。這樣的谷物成分必須由指定水平的淀粉可消化性58表征，以致母?？梢猿浞窒诠任镏械牡矸郏瑥亩a(chǎn)生泌乳期所需要的能量。同時，淀粉在胃腸道內(nèi)消化的部位60對于產(chǎn)生最佳的丙酸水平和保持瘤胃pH 6.2-6.8以行使最佳功能是重要的。丙酸VFA是3-碳脂肪酸，其在反芻動物中作為用來合成葡萄糖的主要糖原異生(gluconeogenic)底物。
最后，飼料成分通過母牛胃腸道的理想的通過速率62對于使干物質(zhì)攝入最大化并且確保所述飼料成分可以被充分消化且其中所包含的營養(yǎng)通過瘤胃和小腸壁被吸收是必需的。以這種方式，可以獲得具有理想水平的脂肪、蛋白質(zhì)、和其它牛奶成分的提高水平的牛奶產(chǎn)量、和產(chǎn)量穩(wěn)定性64。還可以獲得母牛46免于有害的代謝疾病和其它缺陷的健康。將飼料成分轉(zhuǎn)化產(chǎn)生提高的牛奶產(chǎn)量、牛奶成分、牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定性、飼料轉(zhuǎn)化率和畜群健康64定義為“母牛收益性”。通過飼料轉(zhuǎn)化率在母牛收益性中的進一步收獲可以由更低的飼料成本導致，這由用更少的飼料生產(chǎn)牛奶磅數(shù)66所反映。通常奶牛產(chǎn)業(yè)中熟練的營養(yǎng)學家知道怎樣從母牛46的需要建立這樣的營養(yǎng)模板32。
圖6顯示本發(fā)明用于建立奶牛草料模板36的方法70。確定了關于草料成分的必要的規(guī)格72，其包括NDF含量54，NDFd水平56，和物理有效纖維(peNDF)74。
其次，飼料配給的草料成分可以來源于多種不同的來源，并且分成主要草料來源76和次要草料來源78。在本發(fā)明的一個實施方案中，主要草料來源76又可以由糧飼兼用型玉米青貯飼料80、多葉玉米青貯飼料84、BMR玉米青貯飼料86、草87、或其組合提供。青貯飼料組成具有適當?shù)娜参锼趾績?yōu)選65-70％的全草料植物。利用機械收獲裝置，將植物剁碎成段或1/4-3/4英寸長度的碎塊，并且包裝成用于發(fā)酵的存儲結(jié)構(gòu)。發(fā)酵步驟由兩個階段組成。好氧性(呼吸氧氣)和厭氧性(無氧氣，實際的發(fā)酵)。在這一存儲步驟，剁碎的植物段將在物質(zhì)的重量下被壓縮，并且通過呼吸作用，消耗在草料的細胞壁內(nèi)捕獲的氧氣和在存儲結(jié)構(gòu)內(nèi)捕獲的氧氣，從而發(fā)出CO2和水和熱。在厭氧發(fā)酵階段，產(chǎn)生乳酸作為主要的VFA以不確定地保持并且穩(wěn)定草料。在這一青貯過程以及此后的存儲過程中，必須防止青貯飼料暴露于空氣中的氧氣，以避免變質(zhì)腐敗。填充存儲結(jié)構(gòu)和機械包裝步驟產(chǎn)生防止氧氣透過青貯飼料實體的屏障。所得到的在青貯的青貯飼料產(chǎn)物保持在該植物中存在的大部分營養(yǎng)和發(fā)酵VFA----比僅將碎塊干燥并且作為干草或干粗飼料存儲的多得多。
糧飼兼用型玉米特征在于約36-42％的低-NDF含量、30-36％的高淀粉含量、和約43-48％的30小時體外NDFd水平。多葉玉米遺傳特征是來源于誘變和選擇性雜交的特殊的玉米植物，其特征在于約46-55％的高NDF含量、約22-26％的低淀粉含量、和約50-54％的NDFd水平。
褐色葉中脈(“BMR”)玉米是一種來源于誘變和選擇性雜交的特殊的玉米植物，其包含bm3基因。BMR玉米特征在于約32-36％的低NDF含量，約32-38％的高淀粉水平，和約58-64％的非常高的NDFd水平。表1總結(jié)了每一種這些主要玉米青貯飼料來源的NDF含量、30小時體外淀粉含量、NDFd、和木質(zhì)化NDF性狀范圍。
表1 青貯飼料來源 草料質(zhì)量特點
草料粒度是草料顆粒長度的測量，典型地通過篩分樣品確定。反芻動物需要最少量的粗顆粒促進反芻作用，有助于形成瘤胃墊以調(diào)節(jié)飼料通過的速度，并且保持瘤胃健康。評估粒度的常用方法是干篩樣品，然后測量保留在1.18-mm篩上的草料顆粒部分(稱為物理有效NDF(peNDF))。
本發(fā)明的飼養(yǎng)方法和系統(tǒng)的必需部分是每年篩選可商購的雜種，以確定哪些滿足不同玉米青貯飼料成分的需要參數(shù)。這些可商購的雜種包含在這些特征中的寬泛變化，并且因此必須針對本發(fā)明的應用進行篩選和鑒定，同時將向市場引入新的雜種，并且將老的雜種淘汰出市場。本發(fā)明的飼料運送系統(tǒng)200的供應商通過實施這一重要的篩選功能并且供應圖3所述的一系列可接受的雜種232，可以為其奶牛場消費者提供有價值的服務，所述雜種232可以種植，產(chǎn)生飼料配給的必需玉米青貯飼料成分，或者購買收獲的青貯飼料用在所述配給中。
本發(fā)明的次要草料來源78可以由苜蓿窖藏半干草飼料88，苜蓿干草，曬干的干草90，草青貯飼料92，苜蓿/草混合物，糧飼兼用型玉米93，或草料高粱屬(例如，褐色葉中脈)提供。從歷史上看，苜蓿是一種難以保持一致的草料質(zhì)量特性的草料農(nóng)作物。這是因為在生長季節(jié)所需要的多次收割(3-4)和將該農(nóng)作物置于理想的天氣和干燥條件下的時間選擇。即使纖維含量可以保持為相對穩(wěn)定，但是生長季節(jié)的氣候模式，特別是溫度-誘導的NDF木質(zhì)化作用和由于破壞性降雨引起的葉損失可以極大地改變NDF水平、粗蛋白質(zhì)含量或草料的可消化性(NDFd)。
如在表2中所示，對于本發(fā)明的飼養(yǎng)方法的目的，農(nóng)作物管理者保持的理想的苜蓿草料質(zhì)量目標將比傳統(tǒng)管理的苜蓿草料在纖維(NDF)上更高。該苜蓿的凈NDF水平將為40％-42％，而不是如典型實踐那樣在40％以下。這是因為將需要該苜蓿來提供來自草料的日常飲食的大百分比的有效纖維或peNDF。這也可改變每次收割的收獲時間間隔到更長的時日，并且可能需要由4個收割系統(tǒng)改變?yōu)?個收割。這種改變可積極地增加在生長季節(jié)回收的總干物質(zhì)產(chǎn)率，更少暴露于惡劣的干草收獲條件。
表2 草料來源 草料質(zhì)量特點 木質(zhì)化NDF＝％木質(zhì)素/％NDFX100 NDFd＝30小時IVNDFD可消化性方法 因為苜蓿質(zhì)量由于收獲管理、不一致的最佳收獲的天氣、或由于高溫引起的NDF木質(zhì)化而如此易變，故將苜蓿指定為作為草料設計的百分數(shù)的次要草料來源，并且在配給配制過程中應該編程為NDF和蛋白質(zhì)來源和有效纖維(peNDF)工具。當在苜蓿質(zhì)量變得低于滿足特定的配給和飼養(yǎng)策略的飼養(yǎng)規(guī)格的規(guī)格時需要向日常飼料中添加更多的NDFd時，BMR玉米青貯飼料將被替代。當苜蓿NDF超過44％并且NDFd下降低于40％時，用DM替代BMR玉米青貯飼料將是有效的補救方式。
干燥無水的干草(Dry bailed hay)將是苜蓿草料的次要來源，用作日常飼料的有效纖維來源并且中和來自其它草料來源的環(huán)境影響的極高纖維可消化性的不穩(wěn)定的影響。其約42-44％的NDF含量將略高于由窖藏半干草飼料提供的NDF含量?？梢越o初產(chǎn)母牛和早期與中期泌乳期母牛飼以窖藏半干草飼料88或干的干草90作為次要草料來源78。
關于草料模板36的選擇是在用于晚期泌乳期、干奶前期的母牛、干奶后期的母牛和育成后備母牛的配給規(guī)格中包括草的草料(即，雞足草(orchard)/雀麥草)。這些母?？赏ㄟ^用草作為配給添加，通過增加牛奶產(chǎn)量，減少飼料成本，并且減少來自處于正能量平衡的母牛過量消耗能量攝入的畜群健康問題而受益。
因此，關于所述飼養(yǎng)方法在日常飲食配制中的關鍵步驟是確定要生長的草料來源的正確適合性和確定用于奶牛場的草料平臺。生產(chǎn)組的每種飼養(yǎng)策略將指定主要和次要的草料來源結(jié)構(gòu)，以建立大概的草料規(guī)格。對個體奶牛場在偏愛玉米青貯飼料的觀念或草和苜蓿來源上可以有不同。如果特定設計的草料的草料生產(chǎn)產(chǎn)量沒有實現(xiàn)，那么購買的備選非草料NDF/NDFd來源可以被替代。特定的地理條件可以具有不同的主要和次要草料來源。
淀粉來源的可消化性和對丙酸產(chǎn)生的部位和在消化道內(nèi)的吸收的影響已經(jīng)被稱為克制奶牛營養(yǎng)的主要障礙。淀粉消化的速率、程度和部位也是保持產(chǎn)量穩(wěn)定性，保持在特定泌乳期階段內(nèi)的產(chǎn)量峰值，并且減少亞臨床酸毒癥、厭食癥的發(fā)生，并且減少或消除移位皺胃必需的營養(yǎng)配給工具。
設計本發(fā)明飼養(yǎng)方法的谷物成分，以利用干谷物建立一致的淀粉可消化性來源，這與典型地在30-34％水分含量收獲的高濕度玉米(HMC)相反。高濕度玉米的常用用途已經(jīng)為瘤胃日常飼料增加了另一個變量來源，原因在于淀粉的水分含量與淀粉可消化性高度相關的事實。由于玉米谷粒在秋季具有線性的和快速干燥的模式，成功地以最佳濕度目標收獲和保存HMC谷物已經(jīng)變得非常易變。因此，在催肥(feed out)期間，淀粉可消化性特性可以變得高度缺乏一致性，為所述配給添加了不一致性。本發(fā)明的飼養(yǎng)系統(tǒng)使用干谷物(12％-15.5％濕度)作為限制這一變量來源的手段，由于它的干核仁特征，保存和來源選擇可以為將谷物加工成更有優(yōu)勢的(leverage)特定粒度和控制瘤胃消化部位添加更多的保存選擇。這一添加的發(fā)明特征提供淀粉消化的所需部位作為配給工具，以使日常飼料的草料規(guī)格增效，滿足配給的最佳營養(yǎng)需要。淀粉可消化性是由于瘤胃發(fā)酵和小腸消化在瘤胃消化道內(nèi)消失的淀粉的量。
圖7舉例說明用于建立淀粉模板38和向飼料配給運送這些成分的系統(tǒng)的方法102。首先，營養(yǎng)學家制備關于谷物成分的初始淀粉規(guī)格100，以滿足奶牛的能量和其它營養(yǎng)需要。所述淀粉規(guī)格100包括淀粉的消化速度。然后，利用保存特定粒度的淀粉靶向淀粉的消化部位，并且將該消化部位控制在瘤胃和下消化道(lower tract)內(nèi)。其次，這些淀粉規(guī)格通過改變淀粉的可消化性特征來匹配關于日常飼料的草料規(guī)格需要72，從而解決了通過實時表征方法98測量的草料成分的實際纖維可消化性和營養(yǎng)含量導致的配給能量密度的任何不足。以這種方式，谷物成分中的淀粉成分與主要和次要草料成分的NDF和NDFd成分相互作用，以便以協(xié)同方式改善動物的生產(chǎn)性能和健康。淀粉粒度是在確定的物理加工后典型地通過干篩測量的淀粉顆粒的平均尺寸。這樣的物理加工可以包括裂化、碾軋或研磨。
谷物成分的基本來源可以由傳統(tǒng)的馬齒形胚乳玉米104提供。這樣的馬齒形玉米將典型地包含68-72％的淀粉含量、和在7小時內(nèi)體外消化70％的淀粉的淀粉可消化程度。
對于這一目的，考慮到飼料配給所需的體積，奶牛場主將典型地栽培和種植其自己的馬齒形玉米谷物來源。這樣的生產(chǎn)者-種植的玉米谷物106將在奶牛場位置收獲和保存。對于更小的奶牛場或更大奶牛場的剩余需求，正常馬齒形玉米104可以從第三方供應商購買。該正常馬齒形遺傳基本來源必須來自具有大于75％淀粉可消化性歷史的已篩選和鑒定核準的遺傳學列表。通過本發(fā)明的飼料運送系統(tǒng)230的第三方供應商將向奶牛場消費者提供這樣的核準的雜種列表。奶牛場可以種植這樣的種子以收獲其自己的基本谷物來源，或者從供應商處購買由這樣核準的雜種生產(chǎn)的谷物。
在飼料谷物成分內(nèi)部的淀粉成分的消化速度通過摻合馬齒形玉米谷物104玻璃質(zhì)胚乳玉米110和/或粉狀胚乳玉米112的摻合步驟108改變。以這種方式，獲得目的淀粉可消化性。玻璃質(zhì)淀粉是緊密壓緊并且容納在完整的蛋白質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的淀粉。粉狀淀粉是容納在不完整蛋白質(zhì)基質(zhì)內(nèi)的淀粉粒。馬齒形玉米具有大約相等的玻璃質(zhì)和粉狀淀粉比例。
玻璃質(zhì)胚乳淀粉玉米110應該典型地表現(xiàn)出在7小時內(nèi)消化約45-55％的淀粉的淀粉可消化速率。這樣的玻璃質(zhì)胚乳淀粉玉米110可以由含有flint胚質(zhì)基因、68-72％的淀粉含量、其它優(yōu)良農(nóng)藝學特征的玉米雜種提供。當摻加馬齒形胚乳玉米谷物104時，玻璃質(zhì)胚乳淀粉玉米110將減緩谷物淀粉成分的消化速度，以獲得淀粉規(guī)格100的淀粉可消化性目標。
粉狀胚乳淀粉玉米112應該典型地表現(xiàn)出在7小時內(nèi)消化約80-90％的淀粉的淀粉消化速度。這樣的粉狀胚乳淀粉玉米112可以由含有opaque胚質(zhì)基因、68-72％的淀粉含量、和其它優(yōu)良農(nóng)藝學特征的玉米雜種提供。當摻加馬齒形胚乳玉米谷物104時，粉狀胚乳淀粉玉米112將加快谷物淀粉成分的消化速度，以獲得淀粉規(guī)格100的淀粉可消化性目標。
配置這樣的粉狀和玻璃質(zhì)胚乳淀粉“書檔(bookend)”110和112，在摻加步驟108過程中，營養(yǎng)學家可以容易地摻加所述書檔的一種或兩種與馬齒形胚乳玉米基質(zhì)104，以從谷物成分產(chǎn)生淀粉可消化性的目的水平，其與飼料配給中的草料成分協(xié)同性相互作用，以提高食用該配給的奶牛的產(chǎn)量和健康。該淀粉消化速度可以用數(shù)字歸類，如在表3中所示。例如，“1”可以表示50％，而“5”，“6”，和“9”分別表示70％，75％，和90％。
表3 ％淀粉可消化性 7小時體外可消化性 奶牛場主可以種植和收獲其自己的玻璃質(zhì)和粉狀胚乳書檔組，以滿足其在飼料運送系統(tǒng)的合同指導內(nèi)的飼養(yǎng)需要。然而，這必須要在農(nóng)場上種植和收獲三種不同類型的玉米谷物(計算主要草料成分在內(nèi)的四種以上)，由于易變的氣候條件，這可能是費時、資本支出龐大的和有風險的。此外，粉狀和玻璃質(zhì)胚乳書檔110和112必須保持性質(zhì)(identity)，以致它們不能變成彼此共混合的或馬齒形胚乳谷粒104，并且因此失去它們特有的性質(zhì)。
因此，對于奶牛場可以更便利地與第三方種植者114訂立關于這些書檔的生產(chǎn)和性質(zhì)保留的分割(segmentation)的合同。這樣的合同種植的玻璃質(zhì)和粉狀胚乳書檔可以在需要這些谷物摻加成分之前提前用卡車116運送至奶牛場。這一第三方的淀粉成分來源是本發(fā)明系統(tǒng)的一個完整部分。
奶牛場的其它潛在選擇包括由生產(chǎn)玻璃質(zhì)和粉狀胚乳書檔110和112的公司成立的糧庫交易所(grain bank swap)118，由此奶牛場以預先確定或協(xié)商的兌換率交易它為書檔物質(zhì)生產(chǎn)的一些基本的玉米谷物。然后，糧庫交易所118的工作者可以與另一個需要的奶牛場交易或出售所交易的基本馬齒形玉米谷物。奶牛場也可以從第三方只購買100％的其谷物需求120。該第三方淀粉成分來源是本發(fā)明飼料遞送系統(tǒng)的一個完整部分。
在本發(fā)明的淀粉成分的備選實施方案中，奶牛場主或營養(yǎng)學家可以僅選擇使用玻璃質(zhì)胚乳谷物110或粉狀胚乳谷物112(任何一種都提供與在淀粉規(guī)格內(nèi)設定的值接近的IVSD值)，并且摻加另一種胚乳谷物類型，以獲得需要的IVSD靶標，或者僅利用粒度調(diào)節(jié)所述粉狀或玻璃質(zhì)胚乳淀粉谷物的IVSD值。這假設淀粉書檔物質(zhì)的充分供應，但是它將消除生產(chǎn)、保存和隔離正常馬齒形物質(zhì)104的需要。在另一個備選實施方案中，淀粉成分可以僅包括已經(jīng)相對于其上述平均淀粉可消化性進行篩選和分離的正常馬齒形玉米雜種。正常馬齒形雜種的混合物也可以相對于上述平均淀粉可消化性進行成功地篩選和分離。
淀粉成分的第二元素是提供保存方法，以通過加工廠122裂化、碾軋或研磨淀粉而加工淀粉，從而生產(chǎn)用于包括基本谷物104、玻璃質(zhì)胚乳淀粉110和粉狀胚乳淀粉112的摻合的淀粉目標的特定的粒度。最終結(jié)果是精細調(diào)整淀粉的降解性質(zhì)，進一步改變淀粉瘤胃消化的速度和部位。谷物成分的這樣的粒度可以用字母指示分類，如在表4中所示。例如，粒度“A”可以是破裂的，而粒度“C”和“E”可以分別是中度碾軋的和粉末。以這種方式，奶牛場的營養(yǎng)學家可以與糧庫交易所118或?qū)ｉT的谷物生產(chǎn)者116通話，并且要求“6C”淀粉的供應，并在協(xié)議的時間內(nèi)接收到卡車運來的包含75％淀粉可消化性和中度碾軋的粒度的摻合的谷物裝載。
表4 淀粉粒度 通過干篩的毫米 如果需要，淀粉成分的第三元素是實時校正飼養(yǎng)環(huán)境中正在發(fā)生的變化、可變的草料、和飼養(yǎng)策略中的變化，其通過將目的淀粉從遠程補充儲備用貨車運送到奶牛場改變正在進行的消化速度和粒度進行。這允許實時校正已經(jīng)添加到變量來源中無法預料的元素、短期生產(chǎn)需要、或用于摻加的農(nóng)場上生產(chǎn)的淀粉來源的短期下降，從而提高特定生產(chǎn)組的生產(chǎn)性能。
圖3的“配給可發(fā)酵性指數(shù)”(“RFI”)工具220組成一系列的相關計算，其評估飼料配給的營養(yǎng)效用及其將營養(yǎng)價值安全運送給處于相關生產(chǎn)階段的奶牛的能力。首先，它考慮飼料配給的總可消化性，匯編(compile)由草料來源貢獻的可消化纖維的磅數(shù)和由谷物和草料來源貢獻的可消化淀粉的磅數(shù)。對于母牛的每個生產(chǎn)階段，在營養(yǎng)模板32內(nèi)應該指定關于該總可消化性的范圍。通過使用實時表征工具98周期性檢查在飼料配給中所用的不同草料和谷物淀粉成分的NDFd和IVSD值，并且將這些值輸入總可消化性方程，營養(yǎng)學家可以確定GELT作用是否使得一種或多種飼料成分向用該飼料配給飼養(yǎng)的母牛提供太多或太少的纖維和淀粉可消化性。
其次，應該關于個體飼料成分測量NDFd和IVSD值。這一數(shù)據(jù)將告知營養(yǎng)學家哪種特定成分有助于飼料配給的纖維和淀粉可消化性。對于不同生產(chǎn)階段，母?？梢孕枰煌降腘DFd和IVSD。
再次，應該計算相對瘤胃淀粉(“RAS”)和過瘤胃淀粉(ruminal bypassstarch)(“RBS”)值，以觀察RAS/RBS比例是否在營養(yǎng)模板內(nèi)指定的范圍之內(nèi)。通過控制RAS/RBS比例，可以獲得最大的健康奶產(chǎn)量。
最后，通過將總?cè)粘ｏ暳系目偱浣o可消化性、個體成分可消化性、和干物質(zhì)、NDF、NDFd、IVSD、和RAS/RBS比例值與在營養(yǎng)模板內(nèi)指定的對應值進行比較，營養(yǎng)學家可以通過該RFI工具220快速和準確地實時確定所述飼料配給成分是否需要進行調(diào)整，以使日常飼料與在該生產(chǎn)階段內(nèi)的規(guī)格相符。這不僅可以導致提高的奶產(chǎn)量和穩(wěn)定性，而且它可以使母牛免于由于太“熱”的飼料配給患有的嚴重健康問題，所述太“熱”的飼料配給是由于個體飼料成分表現(xiàn)出出乎意料高的可消化性導致的。
因此，為了配制營養(yǎng)模板32，第一，建立草料模板36。第二，使用實時表征工具226和RFI 220評估草料成分的可發(fā)酵性。第三，添加淀粉模板38以補充(compliment)草料模板成分數(shù)值。只有以這種方式，才可以獲得飼料配給的纖維-淀粉協(xié)同性。
表5顯示營養(yǎng)模板的示例性實施方案，其含有用于奶牛不同泌乳期階段的飼料配給的主要和次要草料成分、淀粉可消化性特性和范圍水平。


在該實施方案中，如在圖8中所示，僅為奶牛泌乳周期的三個不同階段建立三個日常飼料模板 ●過渡期日常飼料(干奶前期，干奶后期，和初產(chǎn)母牛)。
●早期/中期泌乳期日常飼料(早期和中期泌乳期母牛)。
●晚期泌乳期日常飼料(晚期泌乳期母牛)。
在這一簡化方法中，主要草料成分應該貢獻在草料模板內(nèi)所用的至少60％草料NDF。
過渡期日常飼料應該為母牛提供大量具有高度可發(fā)酵性纖維和低鉀草料的供應。這將填充和緩沖母牛的瘤胃，調(diào)節(jié)發(fā)酵速度，減緩脂肪動用的速度，并且促使母牛在初產(chǎn)的周期內(nèi)傾向最大奶量峰值。在一個示例性的飼料配給中，草可以用作主要的草料成分，并且多葉玉米青貯飼料用作次要草料，聯(lián)合約80-90％的淀粉規(guī)格和A-C的粒度，主要由干玻璃質(zhì)胚乳玉米提供。干粉狀胚乳玉米可以摻加干玻璃質(zhì)胚乳玉米，以獲得這種需要的淀粉可消化性水平和粒度。作為一種備選的過渡期初產(chǎn)日常飼料，多葉玉米可以與干玻璃質(zhì)胚乳玉米淀粉成分聯(lián)合使用。
對于早期/中期泌乳期日常飼料的目的，其中獲得最大奶量峰值并且通過低供應草料、最大程度發(fā)酵的淀粉來源、和淀粉消化的可控部位保持所述最大奶量峰值，一些不同日常飼料組合是可能的。例如，BMR玉米青貯飼料可以與糧飼兼用型玉米青貯飼料組合提供草料來源，并且干粉狀胚乳玉米可以作為淀粉成分添加，以有助于淀粉可消化性和A-D粒度。窖藏半干草飼料可以替代糧飼兼用型玉米作為次要草料來源。
在備選方法中，多葉玉米可以與糧飼兼用型玉米或窖藏半干草飼料組合作為提供淀粉來源的具有高濕度粉狀胚乳玉米的草料來源，該高濕度粉狀胚乳玉米具有＞85％的淀粉可消化性和A-D的粒度。
最后，對于晚期泌乳期母牛，其中應該使用高-NDF可消化性草料和減少的可發(fā)酵性淀粉，來使奶產(chǎn)量和BCS(？)目標最大化，同時為即將到來的初產(chǎn)階段調(diào)整母牛身體，BMR玉米可以與糧飼兼用型玉米組合用作草料來源。應該加入具有約80-85％的淀粉可消化性和A-C粒度的干玻璃質(zhì)胚乳玉米。在備選的晚期泌乳期階段日常飼料中，草或多葉玉米可以替代BMR玉米。
表6顯示用于本發(fā)明飼養(yǎng)方法的營養(yǎng)模板的另一個實施方案。在該具體實施方案中，糧飼兼用型玉米青貯飼料80或多葉玉米青貯飼料84傾向于為特定的泌乳期階段提供最佳基本草料，占草料模板中所用的草料成分的約60-70％。由于其高得多的(58-64％)NDFd水平，BMR玉米青貯飼料86可以是主要的或基本草料，或被替代，以調(diào)整總草料的NDFd水平或配給NDFd。BMR特別有效地作為穩(wěn)定苜蓿來源的NDFd水平的工具，由于環(huán)境和收獲管理的挑戰(zhàn)，所述苜蓿來源傾向于具有高度可變的NDF和NDFd值。將BMR玉米青貯飼料用作日常飼料NDFd增強劑對于處于早期泌乳期階段的高產(chǎn)母?；蚴茱暳蠑z入(供應)限制的母牛是重要的。
理解本發(fā)明的飼養(yǎng)方法關于這些主要草料來源的利用是靈活的是重要的?？梢允褂靡粋€這樣的來源或兩個以上所述來源的組合，這取決于對奶牛場可用的草料和相對于飼料成分成本的需要的動物生產(chǎn)水平。因此，對于初產(chǎn)母牛和具有最高干物質(zhì)和能量攝入需要的早期泌乳期母牛，糧飼兼用型玉米青貯飼料80，多葉玉米青貯飼料84，和BMR玉米青貯飼料86可以用作主要草料來源，或組合使用。中期泌乳期母?？梢杂煤屑Z飼兼用型玉米青貯飼料或多葉玉米青貯飼料的飼料配給飼養(yǎng)。在它們由于生產(chǎn)(maternity)原因無奶之前產(chǎn)生有限的牛奶的干奶前期母牛、干奶后期母牛、和不產(chǎn)奶的育成后備母牛，僅需要喂給具有減少的NDFd或減少的淀粉含量的草料。尤其是BMR玉米青貯飼料將被它們浪費，并且引起體重或病癥的大量累積或引起代謝健康問題。
表6的營養(yǎng)模板建立生產(chǎn)階段的構(gòu)建飼料配給草料規(guī)格所需的特定范圍內(nèi)的草料來源、谷物可消化性、和粒度規(guī)格的協(xié)同性的完整概述。這包括用于每個生產(chǎn)組的兩種優(yōu)選的主要草料來源和一種優(yōu)選的次要草料來源，兩種主要草料來源的百分數(shù)，主要青貯飼料/次要青貯飼料來源的比例，配給NDF，和配給NDFd。在開發(fā)該營養(yǎng)模板后的科學包括下述關系的研究和知識

玉米青貯飼料觀念的可消化性(和能量含量)的準確評估

關于糧飼兼用型、多葉和BMR玉米雜種的理解和重新配制策略

影響淀粉可消化性的遺傳性功能數(shù)據(jù)庫

通過下述的淀粉作用的充足知識

谷物加工(粒度)

胚乳類型

濕度

成熟度


青貯飼料纖維/谷物和補充來源之間相互作用的知識/重要性

精確預測動物對日常飼料的青貯飼料和谷物成分的這些相互作用的響應 在表7中顯示一個示例性飼養(yǎng)模板。

如在表6中所示，所述主要草料來源應該優(yōu)選必須為初產(chǎn)母牛限定多葉和糧飼兼用型玉米青貯飼料的70∶30混合物，并且苜?；虿輵搩?yōu)選地用作次要草料來源，采取60∶40的主要/次要草料混合物。同時，飼料配給的33-37％的干物質(zhì)部分應該由具有至少90％的淀粉可消化性和“B”粒度的谷物提供。
對于早期泌乳期母牛，營養(yǎng)學家有選擇。他可以采用“早期泌乳期(B)”飼料配給方法，其中草料規(guī)格需要70∶30的主要/次要草料混合物，其中所述主要草料包含糧飼兼用型玉米青貯飼料和多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料的80∶20的混合物。所述谷物來源應該表現(xiàn)出具有“B-D”粒度的至少90％的淀粉可消化性，占飼料配給干物質(zhì)部分的約35-40％。對于緊隨其后的母牛中期泌乳期階段，草料規(guī)格應該優(yōu)選地包含50∶50的主要/次要草料的混合物，其中主要草料由糧飼兼用型和多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料的80∶20的混合物組成，并且次要草料需要有苜蓿。所述谷物來源應該特征在于約85-90％的淀粉可消化性和“B-D”的粒度，約占飼料配給干物質(zhì)的35-40％。
備選地，在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，在泌乳周期的早期泌乳期和中期泌乳期階段，為了在奶牛更高的牛奶產(chǎn)量期間加強奶牛的干物質(zhì)和能量攝入，營養(yǎng)學家可以選擇利用BMR玉米青貯飼料的更高纖維可消化性性質(zhì)，然而同時要理解BMR玉米青貯飼料需要小心地用作平衡的配給的部分，以控制飼料通過的最佳速度，保持反芻和瘤胃緩沖能力，并且避免在瘤胃內(nèi)過量產(chǎn)生丙酸以及導致的酸毒癥。圖8顯示針對圖2的泌乳周期和牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定性曲線的BMR玉米青貯飼料的優(yōu)選應用。在這種情形中，在第21-50天時間階段內(nèi)，BMR玉米應用可以被過渡到母牛的飼料配給中，此時母牛生產(chǎn)增加量的牛奶，并且可以得益于由BMR玉米青貯飼料提高的纖維可消化性導致的增加的飼料攝入。以這種方式，母?？梢员苊饫盟陨韮涞纳眢w脂肪來補償在飼料配給內(nèi)的任何凈能量不足。這將需要在表5中顯示的營養(yǎng)子模板(Nutritional Subtemplate)的“初產(chǎn)/早期泌乳期(A)”草料，其包括BMR和多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料的60∶40混合物的主要草料，其中苜蓿作為次要草料來源。
在第50-150天，奶牛能量需要將隨著牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定增加而增加，直到達到奶量峰值，并且然后在負-到-正能量平衡轉(zhuǎn)變之后正常持續(xù)地下降。在這一時刻，母牛能量需要減少，并且它在它的日常飼料中需要更少的能量，以便它不會增加不必要的體重。因此，母牛應該用表5顯示的“早期/中期泌乳期(A)”配給喂養(yǎng)，其包括BMR和多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料的80∶20主要草料混合物，選擇苜蓿作為次要草料來源。如在表5中所示，與不包含BMR玉米青貯飼料的標準早期泌乳期(B)配給的35-40％淀粉、大于90％的淀粉可消化性、和“B-D”粒度特征相比較，該草料模板的更高BMR含量應該通過這樣的淀粉配給規(guī)格平衡，所述淀粉配給規(guī)格需要更少的淀粉(約33-35％)、淀粉可消化性(約80-85％)、和更粗的“A-C”粒度(見早期泌乳期(A)配給)。對淀粉量、淀粉可消化性和粒度的這樣的策略調(diào)整將減少在母牛瘤胃內(nèi)由消化BMR玉米青貯飼料產(chǎn)生的丙酸的量，并且有助于在小腸區(qū)域內(nèi)發(fā)生更多的消化，由此減少母?；加兴岫景Y的機會。
返回參考圖9，在“過渡(transitional-out)”期間內(nèi)，母牛應該斷掉BMR玉米青貯飼料，然后在中期泌乳階段的其余時間內(nèi)是表6的中期泌乳期配給。在該過渡期間所用的主要草料來源可以包含70％BMR玉米青貯飼料和30％多葉玉米青貯飼料的減少的混合物，選擇苜蓿作為次要草料來源。緊隨其后的中期泌乳期階段飼料不含BMR玉米青貯飼料。
對于晚期泌乳期母牛，所述草料規(guī)格應該優(yōu)選地是主要/次要草料的50∶50混合物，其中所述主要草料由多葉玉米青貯飼料和草的50∶50％混合物組成，并且所述次要青貯飼料是苜蓿。同時，所述飼料配給的谷物部分應該表現(xiàn)出約80-85％的淀粉可消化性和“A-C”的粒度，并且約占該飼料配給干物質(zhì)部分的30-35％。
干奶前期母牛的營養(yǎng)需要是不同的。主要草料應該優(yōu)選地是多葉玉米青貯飼料和草的40∶60％混合物。次要草料應該優(yōu)選地是苜蓿，所述主要和次要草料來源比例是50∶50。谷物來源應該占所述飼料配給干物質(zhì)部分的約25-28％，并且特征在于約70-80％的淀粉可消化性和“A-C”的粒度。
對于干奶后期母牛，主要草料來源應該優(yōu)選地需要草和多葉玉米青貯飼料的70∶30混合物。次要青貯飼料來源應該是苜蓿，具有所述主要和次要青貯飼料來源的40∶60混合物。谷物成分應該表現(xiàn)出約80-90％的淀粉可消化性和“B-C”的粒度。所述谷物應該占飼料配給干物質(zhì)的約34-37％。
最后，對于育成后備母牛，應該喂給主要和次要草料的70∶30混合物。所述主要草料應該優(yōu)選地由多葉玉米青貯飼料和草的80∶20混合物組成。所述次要草料來源應該是苜蓿或草。表現(xiàn)出低于75％淀粉可消化性和“A-B”粒度的谷物應該占所述飼料干物質(zhì)部分的約25-30％。
本發(fā)明的飼養(yǎng)方法允許奶牛場用非草料纖維來源(“NFFS”)替代表8中所列出的部分草料來源。這些NFFS替代物包括甜菜廢絲、柑橘果肉、大豆殼、玉米谷蛋白飼料(濕)、玉米谷蛋白飼料(干)、蒸餾釀酒廠的谷物(濕的或干的)、啤酒廠的谷物(濕的或干的)、和棉籽殼。它們在表8中更明確地描述，以生產(chǎn)組草料NDF的百分數(shù)列出每種NFFS的最大替代量。這樣的NFFS來源的使用為奶牛場提供其它的靈活性和用于飼料配給配制成本的可能的減少。
表8
當預計的在農(nóng)場上種植的草料來源的草料儲備由于惡劣的生產(chǎn)環(huán)境變得不足，農(nóng)場外草料購買的途徑有限或者沒有價格競爭性，或者購買這些NFFS的機會變得與正常草料來源具有價格競爭性時，非草料NDF和NDFd來源如甜菜廢絲(best pulp)和大豆殼可以用來替代草料。
盡管為了使不同母牛生產(chǎn)組的收益率最大，可以存在最佳青貯飼料觀念，但是并不是每個奶牛場將能夠在它們奶牛場結(jié)構(gòu)或種植范圍內(nèi)種植或另外提供和分割(segmenting)所有這三種玉米青貯飼料物質(zhì)。一些奶牛場可能不具有實施所需要的分割所需要的土地或存儲系統(tǒng)，設立所述分割的目的是保持這些不同的青貯飼料來源。因此，本發(fā)明的飼養(yǎng)方法被設計成能夠使農(nóng)場種植組使用最佳適合其運作的一種或多種主要青貯飼料來源。然而，BMR玉米青貯飼料將需要成為最少英畝數(shù)/噸數(shù)的草料成分來最大化對所述系統(tǒng)投資的回報。
因此，農(nóng)場作物管理者和它的營養(yǎng)學家將需要審計其目前農(nóng)場生產(chǎn)、奶牛生產(chǎn)、和目前的飼養(yǎng)策略。該審計將結(jié)合草料模板36需求和奶牛場生產(chǎn)目標，以設計將要使用的草料模塊。作為該方程的一部分，可以做出這樣的決定，所述決定關于奶牛場生產(chǎn)者94本身需要在要種植的農(nóng)場上種植哪種青貯飼料來源，相對于哪種青貯飼料來源可以是合同種植的96或另外從第三方購買。

表9的這一飼養(yǎng)模板是本發(fā)明的系統(tǒng)為營養(yǎng)學家提供設計和建立生產(chǎn)階段的最佳配給的詳細水平的實例。該飼料模板的成分提供關于在每個生產(chǎn)組中的奶牛的估計的總每日干物質(zhì)攝入，以及主要草料來源(例如，玉米青貯飼料)、苜蓿青貯飼料/苜蓿干草/草次要草料來源、和摻加的玉米谷物的干物質(zhì)磅數(shù)，其組成為了向母牛運送所述營養(yǎng)模板中指定的營養(yǎng)必須喂給每頭奶牛的飼料配給。應該理解，所述營養(yǎng)模板和飼養(yǎng)模板將在奶牛場和母牛生產(chǎn)組之間不同。本發(fā)明飼養(yǎng)方法的一個主要優(yōu)點是其使營養(yǎng)模板、飼養(yǎng)模板、和特定的飼料成分與每個母牛生產(chǎn)組的具體需要相適合的能力，這是基于什么對于將營養(yǎng)運送給母牛是理想的和什么成分是營養(yǎng)學家合理易于獲得的。
在本發(fā)明的飼養(yǎng)方法的一個重要方面中，應該按照圖3所示的母牛重新圍欄策略工具222，監(jiān)測處于生產(chǎn)階段內(nèi)的基本數(shù)量的母牛、優(yōu)選所有的母牛的牛奶產(chǎn)量水平。用于圍欄分組策略的奶牛重新平衡系統(tǒng)繪制了對泌乳周期內(nèi)的產(chǎn)奶天數(shù)的，母牛繁殖的能力，和個體母牛對日常飼料組成改變的牛奶產(chǎn)量與牛奶成分反應的影響。結(jié)合由奶牛場送來的檢測日數(shù)據(jù)和先前的基線檢測數(shù)據(jù)(date)，可以標示圍欄內(nèi)的母牛，以確定所述日常飼料對母牛的生產(chǎn)影響。鑒別從先前的基線水平下降的母牛，并且以其為目標進行移欄到適當?shù)娜粘ｏ暳?。該系統(tǒng)的凈作用是測量配給生產(chǎn)效率，鑒別在圍欄內(nèi)錯誤分組的母牛，并且提供準確的圍欄重新平衡策略，以使生產(chǎn)力和收益率最大化，同時保持整個畜群健康。
該重新圍欄策略能夠在泌乳周期內(nèi)使高產(chǎn)奶母牛與低產(chǎn)奶母牛分開。對于所述高產(chǎn)母?？梢岳^續(xù)所述日常飼料，其將能夠使它們獲得高牛奶產(chǎn)量數(shù)值，而不會受到低產(chǎn)母牛的阻礙。同時，營養(yǎng)學家可以為已經(jīng)被重新圍欄在獨立的圍欄內(nèi)的低產(chǎn)母牛重新配制日常飼料，以提高這些母牛的產(chǎn)奶日和奶產(chǎn)量水平和成分，并且解決妨礙它們的奶生產(chǎn)的任何畜群健康問題。這描述了與常規(guī)母牛飼養(yǎng)實踐的顯著不同，在常規(guī)母牛飼養(yǎng)實踐中，僅監(jiān)測關于整個母牛生產(chǎn)組的牛奶生產(chǎn)率數(shù)據(jù)，并且所有的母牛用相同的配給喂養(yǎng)。
如在
圖10中更充分地顯示，將鑒定每只母牛的目前圍欄分組和關于每只這樣的母牛的牛奶產(chǎn)量水平、牛奶成分等的數(shù)據(jù)輸入到由奶牛場主或在擠奶站(milking parlor)的營養(yǎng)學家操作的計算機150中。然后通過數(shù)據(jù)傳送連接如由奶牛畜群改進協(xié)會(Dairy Herd Improvement Association，“DHIA”)提供的數(shù)據(jù)傳送連接或在本產(chǎn)業(yè)內(nèi)可用的奶牛-比較305系統(tǒng)，將該數(shù)據(jù)以周期性基礎(例如，每周或每月)轉(zhuǎn)移到第三方營養(yǎng)學家計算機152。使用專有軟件，該營養(yǎng)學家可以將關于在當前生產(chǎn)組內(nèi)的的未處理的奶產(chǎn)量數(shù)據(jù)154轉(zhuǎn)換成簡單、易于理解的曲線
圖156，其中將每只母牛先前的奶產(chǎn)率(基線)針對母牛在奶產(chǎn)率中的增加或減少繪圖。所得到的高于和低于基線158的母牛分布允許它們被分到高產(chǎn)母牛組(圍欄A)160和低生產(chǎn)者組(圍欄B)162中。第三方營養(yǎng)學家可以向奶牛場傳送回響應數(shù)據(jù)組164，關于母牛的重新分組策略(圍欄A相對于圍欄B)，關于圍欄A高產(chǎn)母牛的新的營養(yǎng)模板，以進一步釋放它們的奶產(chǎn)量和穩(wěn)定性潛力，和關于圍欄B低產(chǎn)母牛的新的營養(yǎng)模板，以使得它們至少恢復到它們的牛奶產(chǎn)量基線并且解決可能已經(jīng)引起它們降低的奶產(chǎn)率的任何難以解決的健康問題。因此，使用這種圍欄重新分組工具，用于飼養(yǎng)在生產(chǎn)周期內(nèi)的母牛的營養(yǎng)模板響應它們的實時需要而動態(tài)改變。
在本申請內(nèi)已經(jīng)多次提到圖3所示的實時表征工具226。它更詳細地記述在授予本申請人的已授權(quán)的美國專利號7,174,672、由本申請人于2006年10月20日提交的同時待審的U.S.S.N.11/584,767、和由本申請人于與其同日提交的題目為“用于實時表征反芻動物飼料成分的系統(tǒng)(Systemfor Real-Time Characterization of Ruminant Feed Components)”的同時待審的申請中，所有這些通過引用完全結(jié)合與比。在農(nóng)場上的草料和谷物成分的目前庫存，以及可以由奶牛場種植的新的草料和谷物農(nóng)作物需要實時表征。獲得每塊地的代表性樣品，并且使用處于由先前開發(fā)的相對應的預測方程所需要的波長的NIRS進行掃描。使用該方程預測在每塊地上的植物的纖維消化特征。此外，還使用該組方程預測淀粉和草料來源的淀粉可消化性特征。然后，使用該淀粉特征來確定在飼料配給中的多種來源的瘤胃可用的淀粉(RAS)和過瘤胃的淀粉(RBS)。此外，預測方程可以預測不同粒度的草料或淀粉成分的纖維或淀粉可消化性特征。結(jié)合在該配給中的主要和次要草料來源二者的這些淀粉數(shù)值與纖維可消化性(NDFd)能夠計算用于飼料設計中的RFI，以建立準確和安全的奶牛生產(chǎn)階段的日常飼料。重要的價值是這樣的事實，即，“原樣”濕農(nóng)作物樣品可以實時評估，無需象常規(guī)實驗室NIRS裝置通常所需那樣將其干燥并研磨。
這種NIRS分析在實驗室中或在野外使用便攜式NIRS儀器進行。理想地，測量這些性狀的方法相對快速，例如，實時的。實時是指在從獲得和檢測樣品時起48小時內(nèi)，并且更優(yōu)選地在從獲得和檢測樣品時起24小時內(nèi)獲得淀粉和纖維可消化性結(jié)果。
簡言之，該NIRS方法包括獲得一組具有已知特征如淀粉和纖維可降解性的農(nóng)作物植物樣品。按照上述IVSD和NDFd測量方法測量這些特征。也可以使用本領域已知的其它淀粉和NDFd測量方法。這些農(nóng)作物植物樣品以近紅外光譜掃描。然后記錄在該近紅外光譜中的反射度。對于每組樣品，通過將已知測量的特征關于跨越波長的反射度進行回歸而開發(fā)關于每種性狀的預測方程。
對于每種性狀，通過預測獨立組樣品的目的特征而驗證所述預測方程。按照本發(fā)明，目的測量特征為在谷物中，在谷物、玉米青貯飼料、HMC或干玉米的％IVSD，和粒度。這些數(shù)值反映在指定消化期間通常7小時的瘤胃淀粉消化的速率和程度。IVSD應該以不同的粒度測量，諸如6mm，4mm，2mm，2UD，和1UD。對于草料來源，目的特征包括干物質(zhì)含量、NDF、纖維可消化性(NDFd)、木質(zhì)素含量、體外總植物可消化性(IVTD)、玉米青貯飼料淀粉可消化性(IVSD-CS)、處于不同碎塊長度(peNDF)和保藏處理方法的玉米青貯飼料粒度。最后，對于要用于飼料配給的不同農(nóng)作物種類，包括糧飼兼用型玉米、多葉玉米、BMR玉米、草(青貯飼料/干的)、苜蓿(青貯飼料/干的)、和BMR草料高粱，應該研發(fā)獨立的方程。
近紅外反射度光譜(NIRS)是一種快速、準確和精確確定草料和飼料化學組成的非破壞性的、儀器方法。NIRS是一種關于飼料和草料分析和工業(yè)應用的公認技術。NIRS具有一些獨特的優(yōu)點分析的速度，樣品的非破壞性分析，樣品制備的簡單性，并且數(shù)個分析可以用一份樣品完成。由于NIRS分析操作相對簡單，所以減少了操作者-引入的誤差。
為了體外測量淀粉可降解性，在用含有瘤胃微生物的瘤胃液接種的培養(yǎng)基內(nèi)培育不同時間長度之前和之后，分析包含多種遺傳不同的農(nóng)作物植物的一組農(nóng)作物植物樣品的淀粉濃度。淀粉可降解性計算為關于每個目的時間點消失的淀粉量占樣品中總淀粉的百分數(shù)。淀粉濃度可以通過使用商購分析試劑盒分析在水解之前和之后的葡萄糖濃度確定。葡萄糖濃度可以使用葡萄糖氧化酶方法酶促確定或通過高效液相色譜確定。對于體外測量飼料可消化性的通用方法，參見Goering和Van Soest(1970)。備選的方法是將在多孔袋中的飼料樣品在?；蚓d羊的瘤胃中進行培育。(Philippeau和Michalet-Doreau，1997)。
為了測量體外纖維可消化性，將干燥的植物組織用

磨粉機研磨，通過1mm篩。使用0.5g樣品，利用Goering和Van Soest(1970)方法的改進，用培育時間表示目的動物的瘤胃停留時間如30小時，確定體外真正的可消化性(IVTD)和體外中性洗滌纖維可消化性。將未消化的IVTD殘渣進行中性洗滌纖維(NDF)方法(Goering和Van Soest，1970)。NDF方法的改進是在回流過程中和在樣品過濾過程中再次用0.1mlα-淀粉酶處理所有的樣品，如Mertens(1991)所述。在使用前，按照Mertens(1991)，測定α-淀粉酶的活性。通過下述方程計算關于每份樣品的NDF可消化性(dNDF)100*[(NDF-(100-IVTD))/NDF]。
關于限定草料的草料質(zhì)量參數(shù)和谷物的淀粉可消化性特征的實驗室數(shù)值的精確性對于本發(fā)明的數(shù)值建立是極為重要的。為了使草料和谷物規(guī)格的協(xié)同性最大化，獲得草料來源的草料協(xié)同性的草料模板的準確性，并且為了準確研發(fā)飼養(yǎng)模板需要準確的表征。因此，僅使用由國家草料檢測協(xié)會(NFTA)認證的分析實驗室來保持該表征方法的準確性和一致性是重要的。
本發(fā)明需要經(jīng)核準的已認證的實驗室來表征草料和谷物二者，以建立關于每種表征性狀的歷史性基線。該基線可以用來確定在給定的生長季節(jié)內(nèi)對草料質(zhì)量性狀和用在營養(yǎng)模板內(nèi)的草料和谷物二者的潛在飼養(yǎng)價值的雜種遺傳影響和環(huán)境影響。然后，可以對該營養(yǎng)模板進行準確調(diào)整，以保持所得到的關于每個奶牛生產(chǎn)階段的飼養(yǎng)模板的準確性。
相同的實時表征方法用在飼料成分必需的優(yōu)良草料和谷物遺傳性的遺傳開發(fā)中。實時表征測量雜交方法的方向、進展和性狀提高水平。它還用作篩選和鑒定用于本發(fā)明申請的最高實施遺傳學的數(shù)據(jù)庫開發(fā)工具。此外，該工具可以用來測量除NDFd和IVSD之外的質(zhì)量性狀，諸如油含量、粗蛋白和NDF。
上述說明書、附圖和數(shù)據(jù)提供本發(fā)明的飼養(yǎng)方法和所得到的飼料組合物的完整描述。由于本發(fā)明的許多實施方案可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的條件下進行，所述發(fā)明的保護范圍在后附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.在奶牛的多階段泌乳周期提高牛奶產(chǎn)量穩(wěn)定性的方法，其導致每個泌乳期總牛奶產(chǎn)量和牛奶成分的凈增長，所述方法包括下列步驟
(a)從由褐色葉中脈玉米青貯飼料、糧飼兼用型玉米青貯飼料、多葉玉米青貯飼料、和草青貯飼料組成的組選擇草料的主要來源，用于建立用于特定生產(chǎn)階段的配給草料組合物，所述配給草料組合物具有特定的NDF和NDFd水平；
(b)選擇用于所述生產(chǎn)階段的次要草料來源，所述次要草料來源通過有助于該草料的特定的草料粒度和粗蛋白水平而補充(compliment)所述主要草料來源，所述次要草料來源選自由糧飼兼用型玉米青貯飼料、苜蓿窖藏半干草飼料、苜蓿干草、草青貯飼料、和苜蓿/草混合物組成的組；
(c)選擇單獨的不透明/粉狀胚乳淀粉和玻璃質(zhì)/硬胚乳淀粉玉米谷物來源，并且將用于所述生產(chǎn)階段的所述玉米谷物來源摻加馬齒形胚質(zhì)基本谷物，以獲得這樣的體外淀粉可消化性水平，從而提供所述淀粉消化的適當水平和部位，并且當消化所述谷物時，所述母牛產(chǎn)生最適的丙酸；
(d)應用保存方法來生產(chǎn)用于所述生產(chǎn)階段的已摻加的淀粉的特定粒度，以進一步改善在母牛內(nèi)的丙酸生產(chǎn)的水平和部位；和
(e)為所述生產(chǎn)階段確定結(jié)合到飼料配給中的所述主要青貯飼料、次要青貯飼料、不透明/粉狀胚乳淀粉玉米谷物、和玻璃質(zhì)/硬胚乳淀粉玉米谷物的量，其中當母牛消耗所述飼料配給時，所述量將最優(yōu)化母牛內(nèi)部的瘤胃環(huán)境，用于最優(yōu)化產(chǎn)生提高的牛奶產(chǎn)量性質(zhì)所用的飼料攝入水平和淀粉降解部位、以及能量攝入。
2.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其還包括提高奶產(chǎn)量峰值。
3.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其還包括提高奶成分。
4.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中所述主要草料來源包括選自由褐色葉中脈玉米、糧飼兼用型玉米、多葉玉米和草組成的組的兩種以上的青貯飼料。
5.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在“過渡初產(chǎn)”階段內(nèi)，用于所述飼料配給的所述主要草料來源由草或多葉玉米青貯飼料組成。
6.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在“早期-泌乳期/中期-泌乳期”階段內(nèi)，用于所述飼料配給的所述主要草料來源由褐色葉中脈玉米青貯飼料或多葉玉米青貯飼料組成。
7.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在“晚期-泌乳期”階段內(nèi)，用于所述飼料配給的所述主要草料來源由褐色葉中脈玉米青貯飼料、草或多葉玉米青貯飼料組成。
8.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在“早期-泌乳期/中期-泌乳期”階段內(nèi)，用于所述飼料配給的所述次要草料來源由糧飼兼用型玉米青貯飼料或窖藏半干草飼料組成。
9.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在“晚期-泌乳期”階段內(nèi)，用于所述飼料配給的所述次要草料來源由糧飼兼用型玉米青貯飼料組成。
10.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中所述主要草料來源主要包含褐色葉中脈玉米青貯飼料。
11.按照權(quán)利要求10的飼養(yǎng)方法，其中
(a)所述主要草料來源包括
(i)在泌乳周期的第21-50天內(nèi)，用于所述飼料配給的約60％褐色葉中脈玉米青貯飼料和約40％多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料；和
(ii)在泌乳周期的第50-150天，用于所述飼料配給的約80％褐色葉中脈玉米青貯飼料和約20％多葉或糧飼兼用型玉米青貯飼料；和
(b)所摻加的玉米來源表現(xiàn)出約80-85％的淀粉可消化性和至少約1.0mm的粒度，并且占所述飼料配給干物質(zhì)部分的約33-35％。
12.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于所述“初產(chǎn)母?！钡娘暳吓浣o中的NDF范圍約為32-34％。
13.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于所述“早期-泌乳期”階段的飼料配給中的NDF范圍約為28-30％。
14.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于所述“中期-泌乳期”階段的所述飼料配給中的NDF范圍約為30-32％。
15.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于所述“晚期-泌乳期”階段的所述飼料配給中的NDF范圍約為32-34％。
16.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于“干奶前期”階段的所述飼料配給中的NDF范圍約為40-45％。
17.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于“干奶后期”階段的所述飼料配給中的NDF范圍約為35-40％。
18.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中在用于育成后備母牛(heifer)的所述飼料配給中的NDF范圍約為至少40％。
19.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“初產(chǎn)母?！彪A段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出至少90％的淀粉可消化性和約2.0-3.0mm的粒度。
20.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“早期-泌乳期”階段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出至少90％的淀粉可消化性和約0.5-3.0mm的粒度。
21.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“中期-泌乳期”階段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出約85-90％的淀粉可消化性和約0.5-3.0mm的粒度。
22.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“晚期-泌乳期”階段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出約85-90％的淀粉可消化性和至少約1.0mm的粒度。
23.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“干奶前期”階段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出約70-80％的淀粉可消化性和至少約1.0mm的粒度。
24.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于所述“干奶后期”階段的所述飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出約80-90％的淀粉可消化性和約1.0-3.0mm的粒度。
25.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，其中用于育成后備母牛的飼料配給的所述摻加的玉米谷物來源表現(xiàn)出低于75％的淀粉可消化性和至少約2.0mm的粒度。
26.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，所述飼養(yǎng)方法還包括用粉狀胚乳淀粉和/或玻璃質(zhì)胚乳淀粉玉米谷物摻加正常馬齒形胚乳谷物或雜交種谷物，以獲得需要的淀粉可消化性水平。
27.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，所述飼養(yǎng)方法還包括實時表征至少一種草料來源的NDFd含量、或至少一種淀粉來源的IVSD含量的步驟，以更準確地確定要結(jié)合到所述飼料配給中的主要草料、次要草料、粉狀胚乳淀粉玉米谷物、和玻璃質(zhì)胚乳玉米谷物的適當?shù)牧俊?br> 28.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，所述飼養(yǎng)方法還包括在制備所述飼料配給之前計算配給可發(fā)酵性指數(shù)(“RFI”)，以說明來自所述飼料配給中的草料和淀粉來源的總NDFd和IVSD。
29.按照權(quán)利要求28的飼養(yǎng)方法，其中在生產(chǎn)階段未定時再次計算所述RFI，并且響應所述新RFI重新配制所述飼料配給。
30.按照權(quán)利要求1的飼養(yǎng)方法，所述飼養(yǎng)方法還包括在第一時間點計算關于生產(chǎn)階段組內(nèi)的至少一頭母牛的牛奶產(chǎn)量數(shù)值，以建立基線數(shù)值，然后在所述生產(chǎn)階段內(nèi)的第二時間點計算關于所述母牛的牛奶產(chǎn)量數(shù)值，將所述第二牛奶產(chǎn)量數(shù)值針對所述基線數(shù)值進行比較，以確定所述母牛是否應該與該生產(chǎn)階段組內(nèi)的其它母牛分離，并且在該生產(chǎn)階段內(nèi)用重新配制的飼料配給飼養(yǎng)。
31.一種用于奶牛的飼料配給，其按照權(quán)利要求1的方法制備。
全文摘要
按照本發(fā)明提供用在多階段泌乳周期提高反芻動物的產(chǎn)奶穩(wěn)定性的飼料配給來飼養(yǎng)反芻動物的方法。所述飼料配給應該含有選自由下列各項組成的組的至少一種主要的草料來源褐色葉中脈玉米青貯飼料、糧飼兼用型玉米青貯飼料、多葉玉米青貯飼料、和草青貯飼料；選自由下列各項組成的組的次要草料來源糧飼兼用型玉米青貯飼料、苜蓿窖藏半干草飼料，苜蓿干草料、草青貯飼料，和苜蓿/草混合物；不透明的/粉狀和玻璃質(zhì)的/硬胚乳淀粉谷物的玉米谷物摻合物，其中可以摻加正常的馬齒形玉米或雜交種玉米，以獲得預定水平的體外淀粉可消化性；將這樣混合的谷物成分進行進一步加工，以生產(chǎn)特定粒度的所述混合的淀粉。按照該方法制備的飼料配給最優(yōu)化消耗所述飼料配給的母牛中的瘤胃環(huán)境，用于產(chǎn)生提高的產(chǎn)奶穩(wěn)定性。
文檔編號A23K1/00GK101610681SQ200780035600
公開日2009年12月23日 申請日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者詹姆斯·F·貝克 申請人:營養(yǎng)創(chuàng)新有限責任公司