一家奶牛场希望加入收奶企业的可持续发展项目。企业要求每个牧场提供每头牛的氮、磷排泄量以及每千克牛奶的甲烷估算值。起初牧场主把这当作填报表格的差事。数字摆上桌面后，场主看到了别的东西：日粮中过量的蛋白质和磷不仅是环境的负担，也是饲料账单上的成本。
氮有多少进入了牛奶？
奶牛采食的氮只有一部分转化为牛奶和体组织，其余随粪便和尿液排出。尿中的氮在粪污池和田间很快转化为氨，影响空气质量和水体。氮利用效率表示随饲料摄入的氮有多少进入了牛奶，是衡量日粮是否平衡的良好指标。
举个例子，数字仅作示例。一头牛每天采食 22 kg 干物质，日粮粗蛋白为 17%。氮摄入量为 22 × 0.17 / 6.25，约 598 克。这头牛每天产奶 35 kg，乳蛋白 3.3%。乳中的氮为 35 × 0.033 / 6.38，约 181 克。氮利用效率约为 30%。其余大部分进入了粪污。
一个百分点的蛋白质
对同一头牛，我们把日粮粗蛋白降到 16%，同时保持瘤胃非降解蛋白和代谢蛋白的平衡，使产奶量不变。氮摄入量降到约 563 克，氮利用效率升到约 32%。每头牛每天少排出约 35 克氮。
对于一个有一百头牛的牧场，这相当于每年少排出约 1,280 kg 氮。此外，蛋白质是日粮中最昂贵的营养素之一。视所用蛋白原料而定，粗蛋白降低一个百分点也会明显降低每头牛每天的饲料成本。在这种情况下，为环境所做的改进直接就是成本节约。
需要注意的是不能盲目降低蛋白质。如果代谢蛋白，尤其是赖氨酸和蛋氨酸等限制性氨基酸不足，产奶量和乳蛋白都会下降。降低蛋白质的正确做法是针对奶牛真正需要的蛋白质形式，而不是针对总粗蛋白。NASEM 2021 等模型有助于把握这一平衡。
磷：常常超过需要
磷是奶牛日粮中最常过量添加的矿物质之一。原因之一是磷与繁殖性能相关，所以安全余量留得很宽。然而现行推荐值表明，许多日粮中的磷水平高于需要量。过量的磷随粪便排出，在土壤中累积，进入地表水后会加剧富营养化。
把磷降到需要量通常并不难。减少矿物质预混料中的磷源，并把麸皮和油料饼粕等副产品带来的磷计算在内，往往就足够了。由于无机磷是昂贵的原料，这一调整也会降低饲料成本。
除了磷，钠和钾对粪污和废水也有影响，但在奶牛日粮中，真正的差别通常体现在磷上。降低磷水平后，用一段时间的血液或粪便检测进行跟踪，可以让牧场主和兽医都放心，也有助于让调整坚持下去。
正确解读甲烷
甲烷是瘤胃发酵的自然产物，在奶牛养殖的温室气体排放中占很大比例。一头牛每天的甲烷产量取决于采食的干物质量和日粮组成。但只按每头牛来看甲烷可能产生误导。高产奶牛因为吃得多，每天产生的甲烷更多，但每千克牛奶产生的甲烷更少。
原因在于维持需要。每头牛，不论是否产奶，都要吃掉一定量的饲料来维持身体。产奶量提高后，这部分固定需要就分摊到更多千克的牛奶上。因此，降低甲烷强度最有效的方法之一，就是通过日粮和牛群管理提高效率。粗饲料品质、日粮脂肪水平和淀粉来源也会影响甲烷产量。
粗饲料品质对甲烷的影响在实践中同样重要。适时早收、消化率高的粗饲料能同时提高干物质采食量和产奶量，并降低每千克牛奶的甲烷。这又是一个环境目标与产量目标方向一致的例子。
让环境产出成为日粮的一部分
环境计算常常是在日粮配好之后，在另一张表格里完成的。按这种做法，日粮决策时并不考虑环境影响，结果只是事后报告。更有效的做法是把这些产出与日粮放在一起看。这样在比较两个日粮时，不仅能看到成本，还能同时看到氮、磷排泄量和甲烷估算值。
OptiFormula TMR 会为每个日粮计算甲烷、氮和磷的产出。把它们与干物质采食量、每头每日成本和扣除饲料成本后的收入一起看，就能清楚哪种调整对环境和效益都有利。收奶企业或可持续发展项目所要求报告的基础数据，也就直接来自日粮本身。
说到减少环境影响，人们常常想到昂贵的投资。然而第一步、也是最便宜的一步，往往就在日粮里：把过量的蛋白质和磷降到需要量。这一步对环境有利，对牧场的效益也有利。
