一、牛的生物學分類及經濟用途

(一)牛在動物分類學上的地位。

動物分類學上按照牛的形態(tài)、解剖結構和生理習性等特征、特性，對牛類動物做了科學的劃分與歸類。牛屬于偶蹄目反芻亞目洞角科牛亞科的動物。牛亞科是一個龐大的分類學集群，現存的物種有13種之多。

關于牛亞科的分類方法，一般分為牛屬、水牛屬和準野牛屬。牛屬包括家牛、瘤牛和牦牛。家牛又稱普通牛，英語名為Cattle，為牛亞屬的牛種，學名Bos taurus，普通的黃牛、奶牛和肉牛均屬于此類。瘤牛肩上部具有發(fā)達的軟組織，鬐甲部高聳，形似瘤狀。瘤牛與普通?？呻s交并正常生育。

牦牛包括家養(yǎng)牦牛和野生牦牛，野生牦牛的體格約比家養(yǎng)牦牛大一倍，與家養(yǎng)牦牛雜交，其后裔可育，不存在生殖隔離現象。牦牛與普通牛雜交，其雜種一代犏牛生產性能表現良好，但低代（雜交1～3代）雜種公牛無生殖能力，而各代雜種母牛繁殖力正常。

水牛屬包括亞洲水牛亞屬和非洲水牛亞屬。中國水牛屬于亞洲水牛亞屬水牛種的沼澤型，而印度和巴基斯坦的水牛則屬于亞洲水牛亞屬水牛種的河流型。

大額牛屬于準野牛屬，目前在我國云南省貢山獨龍族怒族自治縣的獨龍江流域還生存有少量的云南大額牛。

(二)牛的經濟用途分類。

牛在世界上分布范圍極廣，在人類長期的、有目的精心選擇和培育下，現已分別向乳、肉、役等方向培育出許多專門化的品種，因此畜牧學家常常按經濟用途對普通牛進行分類。一般分為奶牛、肉牛、肉乳或乳肉兼用牛、肉役或役肉兼用牛。世界上奶牛品種并不多，主要有普通牛種的荷斯坦牛、娟姍牛、更賽牛、愛爾夏牛，水牛屬的摩拉水牛和尼里-拉菲水牛。

肉牛的品種較多，按來源、體型大小和產肉性能，大致可以分為下列3類。

1.中、小型早熟品種其特點是生長快，肉中脂肪多，皮下脂肪厚，體型較小，一般成年公牛體重500~700 kg,母牛400~500kg。如海福特牛、短角牛、安格斯牛、無角紅牛、南德溫牛等品種。

2.大型歐洲品種其特點是體型大，肌肉發(fā)達，脂肪少，生長快，但較晚熟，成年公牛體重可超過1000kg,母?？沙^700kg。如西門塔爾牛、夏洛來牛、利木贊牛、契安尼娜牛、德國黃牛等品種。

3.含瘤牛血液的品種，如抗旱王、肉牛王、圣塔·格特魯、婆羅福特等品種。除了奶牛和肉牛品種外，世界上的其他牛多屬于兼用牛品種。

二、牛的生物學特性

牛在世界各地的不同地域分布廣泛。各種不同種類和品種的牛在其世代生活的環(huán)境中，經過漫長的進化過程，通過風土馴化和對氣候的適應，已逐漸對本地的海拔高度、季節(jié)變化、光照強度、陽光輻射、溫度、濕度、植被及飼料等諸多自然條件形成了高度的適應性。

(一)不同牛種的地域適應性。

1.高原、高寒適應性。牦牛是具有高原、高寒適應性的代表性牛種，它適于生活在海拔3000m以上的高山草原地帶。我國是世界上牦牛數量最多的國家，全球大約90%的牦牛都分布在我國的青藏高原和四川、新疆、內蒙古的部分高寒地區(qū)。另外一些經長期自然馴化的牛，如瑞士褐牛和山地型西門塔爾牛也具有較強的高寒適應性。夏季可在海拔2000m以上的山地牧場放牧，冬季則可轉移到低海拔的牧場越冬。

2.熱帶適應性。水牛為其代表牛種，主要分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，其中90%于亞洲。水牛適于生活在低洼、潮濕、高溫地區(qū)。中國水牛是南方水田作業(yè)的主要役于它的汗腺不夠發(fā)達，所以在夏天炎熱季節(jié)，每天需要長時間泡在水中散熱。因其短，抗寒力差，不能適應我國北方氣候。我國長江中下游地區(qū)的水牛對當地冬季的有較強的適應能力。瘤牛亦具有較強的耐熱能力。

3.廣域適應性。世界上的多數品種黃牛主要分布于溫帶和亞熱帶地區(qū)。我國繁多，廣泛分布于全國各地，其特點是北方黃牛個體較大，耐寒不耐熱；南方黃皮薄毛稀，耐熱、耐潮濕而耐寒能力較差。

(二)環(huán)境溫度適應性。一般牛的耐寒能力較強,而耐熱能力較差。在高溫條件下,牛主要通過出調節(jié)體溫。一般當外界環(huán)境溫度超過27℃時,牛的直腸溫度開始升高,當體溫時，往往出現熱性喘息。不同品種牛之間的耐熱能力差異較大，如北歐的荷斯外界溫度為10～20℃，而瘤牛等耐熱品種的適宜外界溫度比它高出5～7℃。件下對荷斯坦牛的耐熱性研究發(fā)現,試驗牛的體溫、呼吸頻率和皮膚溫度都有變化，夏季和秋季時的體溫和呼吸頻率比冬季時高。在低溫條件下，牛的皮且耳、鼻、尾及四肢的皮膚溫度低于軀干部位的溫度，表明這些部位的血液流動對牛的體溫起到一定的調節(jié)作用。

肉牛對氣溫反應很敏感，氣溫過高或過低都會影響其生產性能。適宜的促進牛的生長發(fā)育。溫度過高,造成牛增重緩慢,生產力下降,成本增高,亡。根據氣候資料的對比分析，我國北方地區(qū)奶牛、肉牛的適宜溫度一般季平均氣溫在27℃以上時,牛的采食量和日增重都明顯下降。因此,夏工作。在冬季,則應注意牛舍的防寒保暖,同時牛的臥床應鋪設合適的。

熱應激使牛的食欲降低,反芻次數減少,消化機能明皺胃的食糜排空活動,泌乳牛的產奶量下降,還可以造成牛繁殖力降低者可導致死亡。因此,要特別預防牛發(fā)生熱應激。

(三)環(huán)境濕度適應性。 普通牛在高溫條件下,如果空氣濕度加大,會阻礙牛體的蒸發(fā)散而在低溫環(huán)境下,如濕度較大,又會使牛體的散熱量增加,使機體能相對濕度以50%~70%為宜，此時有利于牛發(fā)揮其生產潛力。夏季牛的生產性能明顯下降。因此,牛對環(huán)境濕度的適應性,主要取決溫、高濕環(huán)境還容易使牛中暑,特別是產前、產后母牛更容易發(fā)生牛的配種、產犢時間進行調節(jié),以使牛避開高溫季節(jié)產犢。

(四)抗病力。牛的抗病力或對疾病的敏感性取決于不同品種、不同特性和生理狀況。牛病的發(fā)生直接受多種環(huán)境因素的影響，而這些因素對地方品種牛和外來品種牛是不同的。研究表明，外品種牛容易發(fā)生的普通病多為消化和呼吸性疾病。外來品種牛比地方品種對環(huán)境的應激更為敏感。所以，外來品種牛比地方品種牛的死亡率高。有些地方品種牛雖然生產性能低，但具有適應性強、耐粗飼、適應本地氣候條件等優(yōu)點。因此，保護地方品種牛種質資源非常重要。

三、牛的消化特征

1、口腔。

普通成年牛有牙齒32枚，其中門齒8枚，上、下白齒24枚；犢牛有20枚，其中乳門齒8枚，上、下白齒12枚（無后白齒）。牛無上切齒，其功能被堅韌的齒板所代替。牛舌長而靈活，可將草料送入口中，舌尖端有大量堅硬的角質化乳頭，這些乳頭有收集細小食物顆粒的作用，舌的運動可以配合切齒和齒板的咬合動作攝取食物。牛的唇相對不很靈活，但當采食鮮嫩的青草或小顆粒料時，唇就成為重要的采食器官。

2、胃。

牛具有龐大的復胃(或稱四室胃)，包括瘤胃、網胃、瓣胃和皺胃(又稱真胃)，其中的前三室合稱為前胃。前胃的黏膜沒有胃腺，只有皺胃具有胃腺，能分泌胃液。皺胃與單胃家畜的胃類似,有胃腺，能分泌鹽酸和胃蛋白酶，可使食物得到初步的化學消化。

3、唾液分泌。

牛的唾液分泌量大。據研究，每日每頭牛的唾液分泌量為100～200L。唾液的分泌量和各種成分含量受牛采食行為、飼料的物理性狀和水分含量、飼糧適口性等因素的影響。

唾液分泌有助于消化飼料和形成食團。唾液中含有碳酸鹽和磷酸鹽等緩沖物質和尿素，對維持瘤胃內環(huán)境和內源性氮的重新利用起著重要作用。同時，大量的唾液可以維持瘤蠕動而翻轉，使粗糙未嚼細的飼草料位于瘤胃上層，反芻時再返回口腔，嚼吸收水分的細碎飼草料沉于胃底,隨著反芻運動向后面的瓣胃、皺胃轉移。

4、瘤胃微生物。

瘤胃具有厭氧微生物生存并繁殖的良好條件：

①飼料和水分相對穩(wěn)定地進入瘤胃，供給微生物繁殖所需要的營養(yǎng)物質。

②瘤胃的節(jié)律性運動將內容物混合，并使未消化的飼料殘渣和微生物均勻地排入消化道后段。

③瘤胃內容物的滲透壓維持在接近血漿的水平。

④由于微生物的發(fā)酵作用，瘤胃內的溫度通常高達39～41℃。

⑤瘤胃的pH變動于5.5～7.5之間。飼料發(fā)酵產生的大量酸類，被隨唾液進入的大量碳酸氫鹽所中和。發(fā)酵產生的揮發(fā)性脂肪酸(VFA)被瘤胃壁吸收進入血液，以及瘤胃食糜經常地排入消化道后段，使pH維持在一定范圍。

⑥瘤胃內高度缺氧。瘤胃背囊的氣體中，通常含二氧化碳、甲烷及少量氮、氫、氧等氣體。

瘤胃微生物種類繁多，主要包括細菌、原蟲、真菌三大類。它們生長在嚴格的厭氧條件下。據研究，1g瘤胃內容物中，含150億～250億個細菌和60萬～180萬個纖毛蟲，總體積約占瘤胃內容物的3.6%，其中細菌和纖毛蟲約各占一半。瘤胃內大量生存的微生物隨食糜進入皺胃后被胃酸殺死而解體，被消化液分解后，可為牛提供大量的優(yōu)質單細胞蛋白質營養(yǎng)。所以，可把瘤胃看作是一個可連續(xù)接種和高效率的活體發(fā)酵罐。

5、瘤胃中營養(yǎng)物質的代謝特點。

(1) 糖類的消化代謝。飼料中的糖類包括纖維素、半纖維素、淀粉、果膠、可溶性糖等，盡管它們在瘤胃中的分解過程并不相同，但都可被大量降解，并進一步發(fā)酵產生VFA、CO2、CH4等代謝終產物，其中以VFA最為重要，是最主要的能量來源。瘤胃中纖維素最難被消化，主要靠瘤胃微生物的纖維素分解酶的作用，通過逐級分解，最終產生VFA,其中主要是乙酸、丙酸、丁酸三種有機酸和少量高級脂肪酸，可供牛體利用。VFA中的乙酸和丁酸是泌乳牛合成乳脂肪的主要原料，被奶牛瘤胃吸收的乙酸約有40%為乳腺所利用。牛瘤胃一晝夜所產生的VFA可提供機體所需能量的60%～70%。

瘤胃中的淀粉、葡萄糖和其他可溶性糖類，可被微生物酶分解利用，產生低級脂肪酸、二氧化碳和甲烷等。同時，微生物則利用分解飼料所產生的單糖和雙糖合成糖原，并儲存于其細胞內，當進入小腸后，微生物糖原再被動物消化利用，成為牛體的葡萄糖來源之一。泌乳牛吸收入血液的葡萄糖約有60%被用來合成牛奶中的乳糖。

(2)含氮物的消化代謝。含氮物質的消化比較復雜，大體上可以分為含氮物的降解和氨的形成、微生物蛋白的合成、尿素再循環(huán)三個過程。

(a)含氮物的降解和氨的形成。飼料中含氮物的種類很多，但一般可分為蛋白氮和非蛋白氮兩大類。飼料中的氮是瘤胃含氮物的主要來源，其次為瘤胃微生物氮。飼料中非蛋白氮(NPN)如銨鹽、尿素以及酰胺等，在瘤胃中的最后產物也是氨。因此NPN(如尿素、羥甲基尿素等)也可以被利用來代替部分飼料蛋白質。此外，唾液和血液中的某些含氮物，如尿素、黏蛋白、小肽及一些氨基酸，通過唾液分泌和（或）瘤胃壁的滲透作用，也可以進入瘤胃。瘤胃中有豐富的蛋白酶，進入著50%～70%被分解成氨基酸。在微生物脫氨基酶作用下，氨基酸脫去氨基產氧化碳及有機酸。

(b)微生物蛋白的合成。瘤胃微生物能將飼料蛋白質分解為氨基酸，再分解為氨、二氧化碳和有機酸，然后利用氨基酸、肽及氨再合成微生物蛋白質。瘤胃微生物合成蛋白質的過程，除丁要有充足的含氮物質外，還需要一定數量的碳鏈、支鏈脂肪酸及能量糖、VFA和二氧化碳都是碳鏈的來源，而糖還是能量的主要供給者。瘤胃微生物還能利用飼料中的非蛋白含氮物質，如尿素、銨鹽、酰胺等，分解產生氨并用不合成微生物蛋白質。因此，在養(yǎng)牛生產中，可用尿素代替飼糧中的一部分蛋白質。在低蛋白情況下，反芻動物靠尿素再循環(huán)以減少氮的消耗，保證瘤胃內適宜的氨濃度，微生物蛋白質合成。所以，飼糧中供給充足的易消化糖類，可使微生物能更多地利用氨合成蛋白質。

(3) 維生素合成。瘤胃微生物能以飼料中的某些物質為原料合成B族維生素，包硫胺素（維生素B1)、核黃素（維生素B2)、生物素（維生素B7)、吡哆醇(維生素B6)、泛酸(維生素B3)、鈷胺素（維生素B12)及維生素K。在一般情況下，即使日糧中缺乏這類維生素，也不會影響牛的健康。幼齡犢牛，由于瘤胃還沒有發(fā)育完全，微生物區(qū)系還沒有完全建立，有可能患B族維生素缺乏癥，導致生長發(fā)育不良。成年牛如日糧中鈷的含量不足時，瘤胃微生物不能合成足量的維生素B12，也可使牛食欲降低。

6、不同年齡牛的消化特點。

(1)犢牛的消化特點。

犢牛在哺乳期內，其胃的生長發(fā)育經過了一個成熟過。新生的犢牛，皺胃容積相對較大，約占4個胃總容積的70%，瘤胃、網胃和瓣胃的容積都很小，并且它們的機能也不發(fā)達。犢牛出生20d內，瘤胃、網胃和瓣胃的發(fā)育極不完全，沒有任何消化功能。初生的犢牛，吮吸時反射性引起食管溝閉合，形成管狀結構、避免牛奶流入瘤胃，而是經過食管溝和瓣胃管直接進入皺胃。在一般情況下，哺乳期結束的牛犢食道溝反射逐漸消失，食道溝不再因發(fā)生吮吸動作而閉合。

(2)青年母牛的消化特點。

青年母牛的特點是各組織都在迅速增長，但早期不夠健全，不能完全依靠從青粗飼料中取得所需營養(yǎng)。因此，應以青粗飼料為主，適當補充一些精料，以滿足迅速發(fā)育的需要。母牛到一歲左右，瘤胃與全胃容積之比已基本上接近成年母牛，消化器官已基本善。為了檢驗牛消化器官發(fā)育狀況，通常的方法是測量牛的腹圍，腹圍越大，表示化越發(fā)達，采食粗飼料能力也越強。

(3).成年母牛的消化特點。

成年母牛的瘤胃容積可達150～200L。牛采食的大量飼料先儲存在瘤胃內，休息時再通過反芻將食物送入口腔，經慢慢嚼碎后進行消化。為適當消化飼料的需要，成年母牛唾液分泌量可達100～200L/d。

(4)公牛的消化特點。

由于公牛的生理特點，其瘤胃的容積不如母牛大，但消化飼料的能力與母牛無明顯差別。公牛飼料配比應全價營養(yǎng)，多樣配合，適口性好，容易消化。不應給其飼喂大量的粗、青飼料和玉米等，否則易造成公牛草腹或過肥、降低其性欲及配種能力。

四、西門塔爾牛簡介

1，原產地。

西門塔爾牛(Simmental)原產于瑞士西部的阿爾卑斯山區(qū)的河谷地帶，產地是伯爾尼州的西門塔爾平原和薩能平原。該地區(qū)牧草繁茂，適于放牧。在法國、奧地利等國也有西門塔爾牛分布。西門塔爾牛占瑞士全國牛總數的50%，在奧地利全國?？倲档?3%，在德國占全國?？倲档?9%?，F已分布到很多國家。我國自20世50年代開始從蘇聯(lián)引進，70～80年代又先后從瑞士、德國、奧地利等國引進。

2，體型外貌。

西門塔爾牛毛色多為黃白花或淡紅白花，一般為白頭，身軀常有白色帶和肷帶，腹部、四肢下部、尾帚為白色。體格粗壯結實，前軀較后軀發(fā)育好，胸深、寬、體長、尻部長寬平直，體軀呈圓筒狀，肌肉豐滿，四肢結實，乳房發(fā)育中等。肉乳兼型西門塔爾牛多數無白色的胸帶和肷帶，頸部被毛密集且多卷曲。胸部寬深，后軀肌發(fā)達。

成年公牛體重1100～1300 kg；母牛670～800kg。成年公牛的體高、體長、胸圍和圍分別為147.3cm、179.7cm、225.0cm、24.4cm；母牛相應為133.6cm、156.6cm、187.2 cm和19.5 cm。

3，生產性能。

西門塔爾牛屬于乳肉兼用大型品種。但有些國家已向大型肉用方向發(fā)展，逐漸形成了肉乳兼用品系，如加拿大的西門塔爾牛就屬于肉乳兼用型，又稱加系西門塔爾牛。西門塔爾牛肌肉發(fā)達，產肉性能良好。12月齡體重可以達到454kg。據36頭公犢的試驗，平均日增重(ADG)為1596g。公牛經育肥后，屠宰率可以達到65%。在半育肥狀態(tài)下，一般母牛的屠宰率為53%～55%。胴體瘦肉多，脂肪少，且分布均勻。泌乳期產奶量3500～4500kg,乳脂率3.64%～4.13%。我國飼養(yǎng)的西門塔爾牛，其核心群的平均產奶量為3550kg,乳脂率4.74%。肉乳兼用型西門塔爾牛產奶量稍低，如黑龍江省寶清縣飼養(yǎng)的加系肉乳兼用型西門塔爾牛，在飼養(yǎng)水平較差條件下，第1、第2胎次泌乳期長度分別為240d和265d,平均產奶量分別為1486kg和1750kg。由于西門塔爾牛原來常年放牧飼養(yǎng)，因此具有耐粗飼、適應性強的特點。西門塔爾牛的產奶性能比肉用品種高得多，而且產肉性能也不亞于專門化的肉牛品種。

4，雜交改良效果。

西門塔爾牛是另一個對我國黃牛影響比較大的外國牛種，在我國北方許多地區(qū)都利用該牛改良當地的黃牛，并取得了比較理想的結果。雜種牛外貌特征趨向父本，額部有白斑或白星，胸深加大，后軀發(fā)達，肌肉豐滿，四肢粗壯，牛的生長速度、育肥效果和屠宰性能較我國地方黃牛品種均有較大幅度提高，產奶性能也有較大改進。

根據全國商品?；乜h的統(tǒng)計資料，207d的泌乳期產奶量，西雜一代牛為1818kg，西雜二代牛為2121.5 kg，西雜三代牛為2230.5 kg。在相同條件下，西雜一代牛與其他肉用品種（夏洛來、利木贊、海福特）的雜種一代牛相比，肉質稍差，表現為顏色較淡、結構粗糙、脂肪分布不夠均勻。用西門塔爾牛改良黃牛而形成的下一代雜種母牛有很好的哺乳能力，能哺育出生長快的雜交犢牛，是下一輪雜交的良好母系。在國外這一品種牛既可作為“終端”雜交的父系品種，又可作為配套系母系的一個多功能品種。