Abstract

Prepartumul de consum de energie este extrem de important pentru sănătatea, performanța laptelui și rentabilitatea vacilor de lapte. Obiectivul acestui studiu a fost de a determina efectul densității energetice reduse a dietelor de prim-plan asupra consumului de substanță uscată (DMI), a performanței lactației și a echilibrului energetic (EB) la vacile Holstein multiple care au fost găzduite într-un hambar liber și alimentate pentru consumul ad libitum. Treizeci și nouă de vaci uscate au fost blocate și repartizate aleatoriu la trei grupuri hrănite cu o dietă cu densitate mare de energie [HD, n = 13; 6,8 MJ de energie netă pentru lactație (NEL)/kg; 14,0% proteină brută (CP)], sau o dietă cu densitate medie de energie (MD, n = 13; 6,2 MJ NEL/kg; 14,0% CP), sau o dietă cu densitate mică de energie (LD, n = 13; 5,4 MJ NEL/kg; 14,0% CP) de la d 21 înainte de ziua așteptată de fătare. După naștere, toate vacile au fost hrănite cu aceeași dietă de lactație până la d 70 în lapte (DIM). Prepartumul de admisie DMI și NEL a fost redus de dietele cu densitate de energie redusă (P

efectul

Introducere

Perioada de tranziție este cel mai dificil moment din ciclul de producție al vacilor de lapte, din cauza consumului de substanță uscată deprimat (DMI) și a modificărilor marcate ale metabolismului care susțin gestația târzie, nașterea și debutul sintezei laptelui. Creșterea bruscă a cererii de energie după naștere are ca rezultat un echilibru energetic negativ (NEB) care poate fi atins prin mobilizarea rezervelor de grăsime corporală și printr-o scădere a utilizării glucozei insulino-dependente în țesuturile non-mamare [1]. Mobilizarea extensivă a rezervelor de grăsime corporală este asociată cu tulburări metabolice, cum ar fi ficatul gras și cetoza. DMI, mai degrabă decât producția de lapte este principalul motor al NEB [2]. Prin urmare, managementul nutrițional în timpul perioadei de tranziție conceput pentru a crește DMI postpartum ar putea fi o strategie potențială pentru a atenua efectul negativ al NEB asupra performanței, precum și a tulburărilor metabolice conexe.

Este foarte frecvent să se utilizeze diete de tranziție cu densitate de energie moderată sau chiar ridicată în fermele lactate din China, iar incidența bolilor metabolice este uneori foarte mare. Cu toate acestea, China este lipsită de furaje de înaltă calitate și abundentă în furaje de calitate scăzută (fân Leymus chinensis, stover de porumb și paie de grâu). Ipoteza noastră a fost că: dietele cu densitate redusă de energie care conțin mai mult fân Leymus chinensis ar putea controla consumul de energie prepartum, având același efect sau mai bun asupra EB postpartum comparativ cu dietele cu densitate mare de energie cu DMI restricționat. Obiectivul acestui studiu a fost de a determina o densitate de energie dietetică adecvată pentru vacile Holstein multiple cu acces ad libitum la hrană și găzduite într-un hambar liber.

Materiale și metode

Animale și design

Îngrijirea și utilizarea animalelor au fost aprobate și efectuate în conformitate cu practicile prezentate în Ghidul pentru îngrijirea și utilizarea animalelor agricole în cercetare și predare în agricultură [16]. Treizeci și nouă de vaci Holstein multipare din Noua Zeelandă (conținutul mediu de grăsimi din lapte, proteine ​​și lactoză au fost de 5,49 ± 0,99%, 3,59 ± 0,38% și respectiv 4,98 ± 0,29%) au fost înscrise în studiu. Vacile au fost uscate la 60 de zile și mutate într-un hambar experimental cu 35 de zile înainte de nașterea așteptată, care are 48 de tarabe libere cu lungimea × lățimea = 230 cm × 110 cm, iar spațiul pentru patul de alimentare era de 110 cm. Densitatea stocului a fost de aproximativ 81% (39 vaci/48 tarabe libere). Vacile au fost grupate în funcție de producția de lapte în primele 3 luni ale parității anterioare, greutatea corporală (BW), scorul stării corporale (BCS) și data așteptată a fătării și repartizate aleator în 1 din 3 tratamente dietetice. Toate vacile au fost înscrise în experiment în același timp. Data medie înainte de nașterea așteptată pentru cele 3 grupuri a fost de 21,4 ± 2,5 d, 21,2 ± 2,7 d și 21,1 ± 2,5 d la începutul experimentului. Experimentul a fost realizat din noiembrie 2012 până în februarie 2013, iar temperatura și umiditatea medie în timpul fazelor prepartum și postpartum au fost −3,7 ± 6,3 ° C, −7,4 ± 4,9 ° C și 46,3 ± 7,2%, 43,6 ± 6,3%, respectiv.

De la uscare până la d 22 înainte de nașterea așteptată, toate vacile au fost hrănite cu aceeași dietă de perioadă uscată îndepărtată (NEL5,4 MJ/kg; Tabelul 1). De la d 21 înainte de ziua așteptată de fătare până la naștere, vacile au fost blocate și repartizate aleatoriu la trei grupuri hrănite cu o dietă cu densitate mare de energie [tratament HD, n = 13; 6,8 MJ de energie netă pentru lactație (NEL)/kg; 14,0% proteină brută (CP)], sau o dietă cu densitate medie de energie (tratament MD, n = 13; 6,2 MJ NEL/kg; 14,0% CP), sau o dietă cu densitate mică de energie (tratament LD, n = 13; 5,4 MJ NEL/kg; 14,0% CP; Tabelul 1). Fânul Leymus chinensis a fost primul lot de materiale încărcate în mixerul TMR și care a fost tăiat în particule mici, apoi amestecat cu siloz de porumb și concentrat. S-au adăugat cantități diferite de apă la fiecare dintre cele trei diete pentru a ajusta conținutul de DM în 51% -52%. După naștere, toate vacile au primit aceeași dietă de alăptare la 70 DIM (Tabelul 1).

Vacile au fost găzduite într-un hambar cu stație gratuită, cu sală de naștere și au fost hrănite cu dietele sub formă de TMR ad libitum pe tot parcursul experimentului, care a fost oferit o dată (la 1600 h) prepartum zilnic și de două ori (la 0730 și 1430 h) postpartum. Orte au fost controlate mai puțin de 8%. Vacile au fost muls de 3 ori pe zi (la 0070, 1400 și 2030 h) într-o sală de muls paralelă dublă-48.

Colectarea datelor, procedurile de eșantionare și analiza datelor

DMI-ul vacii individuale a fost determinat în fiecare zi de la d -21 la d 35 de către alimentatoarele de control al aportului de furaje (Insentec B.V., Marknesse, Olanda) cu 48 de coșuri de alimentare. Toate vacile au fost ținute într-un singur grup și cu acces la diferite coșuri de furaje. Pentru fiecare vizită la coș, sistemul a înregistrat numărul vacii, numărul coșului, timpii inițiali și finali, greutățile și a calculat durata și admisia vizitei. Intervalul minim al sistemului este de 0,1 kg și a arătat o specificitate ridicată (100%) și sensibilitate (100%) pentru coșurile de hrănire și identificarea vacilor [17]. Dietele au fost prelevate săptămânal pentru a determina conținutul DM. Distribuția mărimii particulelor a TMR a fost determinată săptămânal folosind un separator de particule Penn State pentru a detecta sortarea. Pe scurt, distribuția mărimii particulelor de diete și orturi a fost comparată pentru a determina dacă a avut loc sortarea (≥ 15 schimbări procentuale ale unității pe ecranul de 19 mm) [18, 19].

BW a fost măsurată la d-21, -14, -7 d în raport cu nașterea așteptată și la 1, 7, 14, 21, 28, 35 DIM (WOW, XR3000, Tru-Test, Noua Zeelandă). Vacile uscate au fost cântărite la 1430 h, iar vacile care alăptează au fost, de asemenea, cântărite la 1430 h după muls și înainte de livrarea dietelor. BCS a fost evaluată independent de două persoane pe o scară de la 1 la 5 [20].

Vacile au fost mulse de trei ori pe zi, iar producția de lapte individuală, cu excepția colostrului, a fost înregistrată la fiecare muls (Bou-Matic, Statele Unite). Cantitatea de lapte a fost ajustată la o bază energetică egală folosind formula: randament FCM la patru procente = (0,4 × randament lapte) + [15 × (% grăsime/100) × randament lapte]. Probele de lapte au fost obținute folosind contoare de lapte la mulsul de după-amiază pe 7, 14, 21, 28, 35 și 42 DIM. Componentele laptelui (proteine, grăsimi, lactoză) au fost determinate la Beijing Dairy Cattle Centre folosind un analizor de spectroscopie cu reflectanță în infraroșu aproape (Seris300CombiFOSS; Foss Electric, Hillerød, Danemarca).

Bilanțul energetic (EB) a fost calculat individual pentru fiecare vacă conform NRC (2001) [8]. Toate ecuațiile au folosit unități de megajoule pe kilogram. Aportul NEL (NEI) a fost determinat prin înmulțirea DMI cu densitatea medie NEL a dietei. Energia netă necesară pentru întreținere (NEM) a fost calculată ca BW 0,75 × 0,08 × 120% prepartum și BW 0,75 × 0,08 × 110% postpartum. Energia netă necesară pentru sarcină (NEP) a fost calculată ca [(0,00318 × ziua de gestație - 0,0352) × (greutatea la naștere a vițelului/45)]/0,218. Energia netă necesară pentru alăptare (NEL) a fost calculată ca (0,0929 × grăsimi% + 0,0563 × proteine% + 0,0395 × lactoză%) × lapte. Ecuația utilizată pentru a calcula EB prepartum a fost EBPRE = NEI– (NEM + NEP). Ecuația utilizată pentru calcularea EB postpartum a fost EBPOST = NEI– (NEM + NEL).

analize statistice

Cinci vaci nu au finalizat studiul: o vacă avea un făt mort, 3 vaci aveau mastită și o vacă avea un abomasum deplasat. Astfel, 34 de vaci (HD, n = 11; MD, n = 11; LD, n = 12) au finalizat experimentul și au fost utilizate în analiză.

Rezultate

DMI și NEI

Prepartumul mediu total DMI și NEI a fost scăzut de dietele cu densitate de energie redusă (P masa 2 Efectul densității energetice a dietelor apropiate de perioadă uscată asupra DMI și (NEI) la vacile Holstein

BCS și BW

BCS și BW nu au fost diferite între grupurile de tratament dietetic (Tabelul 3; P > 0,05). Modificarea prepartumului BCS și BW nu a arătat diferențe semnificative între cele 3 tratamente (P > 0,05). Deși toate cele 3 tratamente au obținut prepartum BW, grupul MD nu a avut nicio schimbare în BCS, iar grupul LD a pierdut puțin BCS. Pierderea BCS (P = 0,71) și BWP = 0,55) pentru grupul LD a fost numeric mai mic decât grupurile HD și MD în primele 5 săptămâni de lactație.

Randamentul și compoziția laptelui

Randamentul mediu de lapte pentru grupurile MD și LD a fost mai mare decât grupul HD în primele 10 săptămâni (Tabelul 4; P 0,05), și a fost similar în rândul celor 3 grupuri în timpul primelor 6 săptămâni (P > 0,05). Conținutul de grăsime din lapte al grupului HD a fost mai mare decât grupurile MD și LD în primele 3 săptămâni și primele 6 săptămâni (P 0,05).

Bilanțul energetic

În perioada uscată de aproape, a existat o diferență semnificativă între cele 3 tratamente din EB (Tabelul 5; P Tabelul 5 Efectul densității energetice a dietelor apropiate de perioadă uscată asupra EB la vacile Holstein

Discuţie

DMI și NEI

DMI-ul mediu pentru cele 3 tratamente a fost de 12,6-14,3 kg/zi prepartum, care a fost mai mare decât studiul nostru anterior cu vaci într-un hambar (12,3 kg/zi în toamna rece și 8,0 kg/zi în vara caldă) [21] ]. În studiul lui Janovick [12], vacile adăpostite în standuri de cravată și hrănite cu aceeași dietă bogată în NEL (6,8 MJ/kg) au avut mai puțin DMI (13,1 v. 14,3 kg/zi) în comparație cu studiul nostru, dar cele hrănite cu un NEL scăzut similar dieta (5,2 v. 5,4 MJ/kg) a avut un DMI ușor mai mare (12,8 v. 12,6 kg/zi), iar volumul de vacă al vacilor noastre experimentale a fost mult mai mic (aproximativ 650 v. 730 kg). Fânul Leymus chinensis are NDF ridicat (68%

74%, DM) și ADF (35%)

40%, DM) și degradarea efectivă a ruminei NDF este de 26%

31%, și este abundent în nord-estul Chinei. În studiul actual, vacile hrănite cu o dietă cu densitate scăzută de energie care conțin mult fân Leymus chinensis au avut un prepartum DMI semnificativ mai mic. Cu toate acestea, în ultimele 48 de ore înainte de fătare, DMI pentru cele 3 tratamente nu a avut nicio diferență semnificativă. Rezultatele au arătat că o dietă cu conținut ridicat de NDF a dat o mică schimbare în prepartumul DMI. Alte studii au arătat că dietele suplimentate cu mult paie de grâu au avut o reducere a DMI și a ratei de scădere a DMI prepartum [11, 22, 23]. Proporția medie a ecranului de 19 mm pentru dietele grupurilor HD, MD, LD a fost de 23,2%, 20,4% și, respectiv, 14,7% ca bază de hrană prepartum, respectiv; și au fost de 35,1%, 29,8% și 19,3% pentru grupurile HD, MD, respectiv LD. Toate modificările de pe ecranul de 19 mm au fost mai mici de 15 unități procentuale, indicând că nu a avut loc nicio sortare.

58,6-60,7 MJ/zi este recomandat de NRC (2001) pentru NEI de vaci de lapte de aproape [8]. În studiul nostru, NEI prepartum mediu a fost de 97,1, 83,3 și 68,6 MJ/zi pentru HD, MD și respectiv LD, care au fost mai mari decât cerințele energetice recomandate de NRC (2001) [8]. Alte studii au confirmat, de asemenea, că vacile apropiate hrănite cu diete cu densitate de energie moderată sau scăzută ar consuma cu ușurință mai multă energie în raport cu cerințele lor dacă DMI nu este limitată [11, 24]. Dar consumul de energie al grupului LD alimentat cu un nivel mai ridicat de fân Leymus chinensis a fost cel mai apropiat de recomandarea NRC (2001) [8]. Dietele bogate în paie de grâu în alte studii au arătat, de asemenea, efectul controlului consumului de energie prepartum [11, 12]. Grupul LD a avut un aport semnificativ mai mare de NDF comparativ cu grupul HD în ultima săptămână înainte de naștere. În ultimele 24 de ore înainte de fătare, aportul de NDF al grupului LD a crescut cu 63% comparativ cu grupul HD, dar NEI a fost similar în rândul celor 3 grupuri de tratament. Prin urmare, am putea concluziona că DMI în ultimele 24 de ore înainte de fătare nu a fost decisă de volumul de rumen, ci mai degrabă de necesarul de energie.

După naștere, grupul LD a avut DMI mai mare comparativ cu grupurile HD și MD. Aceste rezultate coincid cu alte două studii care arată că modificările mari ale prepartumului DMI au fost legate de postpartum DMI mai mic [25, 26]. Acest efect poate fi explicat după cum urmează: 1) gustul alimentar s-a schimbat mai mult pentru grupul LD de la dieta de vacă uscată la dieta de alăptare, iar DMI mediu în prima și a doua perioadă de 24 de ore după fătare au fost cu 0,6 kg și 0,7 kg mai mari decât HD grup în acest studiu. 2) Schimbările mici ale prepartumului DMI pot duce la mai puține tulburări metabolice care ar putea scădea DMI. Unele studii au demonstrat că supraalimentarea energetică are loc într-un număr mai mare de probleme de sănătate postpartum [11, 24, 27].

Performanță de alăptare

Bilanțul energetic

Douglas și colab. [24] a raportat că vacile hrănite cu 6,3 MJ/kg dietă NEL în întreaga perioadă de 60 de zile uscate au consumat în medie 159% din cerințele NRC (2001) pentru NEL. În studiul actual, vacile pe diete moderate sau chiar cu consum redus de energie au oferit un consum ad libitum în perioada de aproape au consumat mai multă energie în raport cu cerințele lor. Grupul HD a avut aproape un EB pozitiv în întreaga perioadă de close-up, dar NEI a fost semnificativ mai mic decât cerințele datorită unei scăderi accentuate a DMI în ultimele 3 zile înainte de naștere. O dietă de 5,4 MJ NEL/kg ar putea satisface cerințele energetice ale vacilor înainte de 12, iar NEB a devenit mult mai grav odată cu debutul fătării. Toate cele 3 vaci de tratament au câștigat prepartum BW, dar grupul LD a pierdut BCS. Janovick și colab. [12] a raportat, de asemenea, că vacile uscate au oferit o dietă care îndeplinește 80% din necesarul de energie pierdut BCS, dar a crescut 18 kg în perioada uscată. Am putea concluziona că creșterea BW a fost atribuită creșterii rapide a fătului și a placentei la sfârșitul sarcinii și nu creșterii BW materne.

Deși media EB postpartum nu a fost afectată în mod semnificativ de dietele prepartum, grupul HD a avut un deficit energetic cu 3,8 și 12,5 MJ/d mai mare decât grupurile MD și LD în prima săptămână de lactație. Alte studii au arătat, de asemenea, că vacile supraalimentate în perioada uscată au fost în mai mult postpartum NEB [11, 12]. Conținutul mai ridicat de grăsime din lapte pentru grupul HD în primele 3 săptămâni de lactație a implicat, de asemenea, un NEB mai marcat în studiul actual.

Concluzii

Hrănirea cu o dietă cu densitate ridicată de energie a avut ca rezultat o scădere mare a prepartului DMI, un conținut mai mare de grăsimi din lapte și un conținut mai mic de lactoză din lapte în primele 3 săptămâni de lactație. Dieta cu densitate redusă de energie a fost benefică în controlul prepartumului NEI, creșterea randamentului de lapte și a DMI și atenuarea NEB postpartum.