基本需求
奶牛，像其他反芻動物一樣，對營養有兩個基本需求：一是動物個體或機體的營養需要，另一個是反芻動物體內微生物的營養需求。
簡介
就我們所知的奶牛對營養的需求，應該包括對營養物質的需求量，以及該種營養物質和其他營養物質的反應來共同作用
表1 泌乳奶牛日糧總NDF，粗飼料NDF，ADF和非纖維碳水化合物(NFC)的推薦量
| 日糧乾物質中NDF | 日糧乾物質中NDF | ||
| 粗料中NDF | 全部NDF | ADF | NFC2 |
| 19 | 25 | 17 | 44 |
| 18 | 27 | 18 | 42 |
| 17 | 29 | 19 | 40 |
| 16 | 31 | 20 | 38 |
| 15 | 33 | 21 | 36 |
1. 假設飼料長度適中，粉碎的乾玉米是澱粉的來源；
2. NFC=100-(NDF+CP+Fat+EE)，所有分析都以乾物質為標準；
3. 所有的分析值均以乾物質為基礎。
蛋白質：泌乳和乾奶牛
表 4乾奶牛和泌乳牛 對MP 的營養需求指南
| 維持體重(kg) | MP營養需求（g/天） |
| 400 | 390 |
| 450 | 404 |
| 500 | 410 |
| 550 | 418 |
| 600 | 423 |
| 650 | 427 |
| 妊娠：妊娠220日齡後開始添加胚胎的維持需要 | |
| 泌乳 真乳蛋白質% | 240g+2g/天>220g/kg 奶產量 |
| 2.8 | 42 |
| 3.0 | 45 |
| 3.2 | 48 |
| 3.4 | 51 |
| 3.6 | 54 |
奶牛日糧中對RDP和RUP需求由下面公式算出：
RDP，%DM=（（0.15294*TDNp,g/天）/DMI）*100
RUP，%DM=(((MP需求量-來自細菌微生物和內源蛋白源的MP)/RUP消化率)/DMI)*100
CP， %DM=RDP%+RUP%
泌乳和乾奶牛的大型牛對飼料中CP和RUP的預測列於表5中
表5 680千克乾奶牛或泌乳奶牛日糧中蛋白質需求指南
| DM採食量，kg/d | CP，%DM | RUP，%DM | |
| 早期泌乳（泌乳天數<30天） | |||
| 產奶量，千克/天 | |||
| 20 | 12.4 | 16.6 | 5.3 |
| 30 | 14.5 | 18.8 | 7.7 |
| 40 | 16.7 | 20.3 | 9.3 |
| 泌乳中期 （泌乳天數>90天） | |||
| 產奶量，千克/天 | |||
| 25 | 20.3 | 13.9 | 4.0 |
| 35 | 23.6 | 15.1 | 4.7 |
| 45 | 26.9 | 15.9 | 5.8 |
| 55 | 30.2 | 16.6 | 6.8 |
| 乾奶牛（妊娠240日齡） | 11 | 2.5 | |
礦物質：泌乳奶牛和乾奶牛
NRC-2001中，因子分析法用來確定對常量元素和微量元素的需求（維持、泌乳、妊娠、生長）。動物對礦物質的需求總量指能被吸收的礦物質的質量。
在NRC-2001中，奶牛對所有需要之和是真需要量，即涉及吸收的礦物質需要量。這個方法可以使飼料中的礦物質達到比用單種元素平均利用率計算達到的更準確的平衡，礦物質的添加，應該有利於動物營養需求，並且能夠減少奶牛場礦物質元素的過渡積聚。表格6提供了泌乳奶牛中礦物質推薦使用量，真正滿足營養需求的奶牛飼料中礦物質濃度取決於日料中使用的飼料種類。
表4 泌乳奶牛對礦物元素的需要
| 礦物質 | 吸收礦物質需求量g/天（絕對需要量，與採食量有關） | 總的日糧推薦量%DM |
| Ca | 76 | 0.65 |
| P | 68 | 0.38 |
| Mg | 9 | 0.25 |
| K | 255 | 1.10 |
| Na | 53 | 0.20 |
| Cl | 66 | 0.27 |
| S | 53 | 0.20 |
| mg/天 | 日糧ppm | |
| 鈷Co | 3 | 0.1 |
| 銅Cu | 11 | 10.0 |
| 碘I | 10 | 0.6 |
| 鐵Fe | 45 | 17.0 |
| 錳Mn | 3 | 15.1 |
| 硒Se | 8 | 0.3 |
| 鋅Zn | 209 | 52.8 |
| 1 每天吸收需要量：650千克奶牛，採食26.5千克的DMI每天產45千克牛奶, 乳脂率為3.5%2 日糧營養需求中，礦物質吸收率如下：鈷 100% ，銅 4%， 碘 85%， 鐵 10%， 錳 0.75%，硒 100%，鋅 15% | ||
維生素：泌乳奶牛
泌乳奶牛對脂溶性維生素需求如下（IU/d）如下：
VA=110*體重（千克）, VD=30*體重 , VE=0.08*體重
生長後母牛：90~590千克
青年母牛的營養需求在NRC-2001版本中進行了更新和完善。青年母牛對能量和蛋白質的需求是以機體組織增加的蛋白質和能量的含量為基礎，以及利用淨能體系和MP預測相應需求。對於青年母牛的生長和重量沒有直接的品種間的調整。模型中的營養需求由青年母牛當前體重與選定品種的成熟體重相比較後計算得到。
這個模型的突出特點是對動物生長速度的確定有兩種選擇方法。使用者既可以設定期望的日增重，又可以通過模型預測需要的日增重，最終取得對目標重量數據的建立。生長後備牛的目標重量是：
第一次交配：55%成熟體重；第一次產犢：占成熟體重82%；第二次產犢：占成熟體重的92%
第三次產犢：達到成熟體重。
模型的另一個特徵是根據青年母牛所飼養的環境去調整其營養需要。當環境溫度偏離溫度適中區和當動物的頭髮皮毛條件影響動物機體熱量散失時，需要對動物的維持需要進行調整。寒冷、潮濕和風力以及體表是否清潔等都在這個模型的考慮中，顯然這時的營養需要比處在溫度適中區和乾燥環境下在達到相同的日增重時，需要額外增加的能量和其他養分。
三種不同體重的荷斯坦青年母牛營養需求列於表7中。如表7所示，反映處在冷應激和潮濕的被毛對生長牛體重為272kg的青年牛日增重的影響。表7中列出的青年母牛的目標體重：第一次交配體重 372千克，第一次分娩體重 554千克，成熟體重 676.8千克，所有的母牛都在24月齡分娩。
表7中列出了青年母牛生長中的兩個觀察到的常見問題。首先，青年母牛在冷濕環境下不能取得體重增加，因為這種環境下額外添加的維持營養需要超過了青年母牛可以從飼料中吸收的營養。因此，在冬季和春季青年母牛體重不會增加，而且經常降低。其次，懷孕青年母牛對其他營養的需求比對DMI的需求低，因此懷孕母牛對能量要求較少，飼餵時比較容易肥胖。甚至飼餵少量的青貯玉米，如表7所示 ，就可使之獲得的能量超過達到目標體重所需能量。
表7 3歲生長荷斯坦奶牛的營養需要
| 6月齡 | 12月齡 | 12月齡 | 20月齡 | |
| 體重，千克 | 202.5 | 292.5 | 292.5 | 476.7 |
| DMI, kg/d | 5.26 | 6.99 | 7.81 | 12.12 |
| ME, Mcal/d | 10.8 | 17.0 | 25.2 | 22.4 |
| MP, g/d | 418 | 567 | 590 | 690 |
| 目標增重，g/d | 640 | 949 | 949 | 685 |
| ME允許增重 kg/d | 0.83 | 0.84 | 0.93 | 1.05 |
| MP允許增重 kg/d | 0.70 | 0.88 | 0.89 | 1.57 |
| 日糧原料(kg DM/d) | ||||
| 窖藏半乾草飼料 | 3.67 | 3.81 | 4.27 | 9.76 |
| 玉米青貯 | 1.50 | 3.13 | 3.50 | 2.41 |
| 大豆粕 CP44% | 0.11 | - | - | - |
| 磷酸氫鈣，18%P | 4.5g | 9.0g | 9.0g | 4.5g |
| 日糧成分： | ||||
| MP,% | 8.2 | 7.8 | 7.8 | 7.8 |
| RDP,% | 4.9 | 12.6 | 12.6 | 15.7 |
| RUP,% | 3.9 | 3.4 | 3.4 | 3.6 |
| CP,% | 18.8 | 16.0 | 16.0 | 19.3 |
| ME, Mcal/kg | 1.04 | 1.04 | 1.04 | 1.01 |
| Ca, % | 1.05 | 0.89 | 0.89 | 1.15 |
| 提供吸收的，g | 18 | 22 | 25 | 44 |
| 需要吸收的，g | 12 | 16 | 16 | 15 |
| P, % | 0.35 | 0.33 | 0.33 | 0.34 |
| 提供吸收的，g | 12 | 23 | 26 | 27 |
| 需要吸收的，g | 9 | 13 | 13 | 15 |
荷斯坦奶牛溫度為-6.67C，風速為15mph，體表潮濕不清潔。
奶牛犢：出生到90千克
NRC-2001中所列出的奶牛犢營養需要是從流食非反芻飼餵方式到通過反芻和飼料獲得營養過程的營養需要。犢牛的營養需要需要根據其消化道的發育變化情況劃分為相應的三個階段：
（1） 哺乳階段：所有的營養需求由牛奶或代乳品滿足，一般為出生後的前3周。
（2） 哺乳與開始採食過渡階段：通過兩種方式共同滿足動物的營養需要，大約在3~6周；
（3） 反芻階段：牛犢採食固體飼料和通過瘤胃微生物發酵來滿足營養需要。
能量和蛋白質需求：犢牛能量需求可用淨能或ME體系進行描述，ME體系更好，犢牛利用牛奶或代乳品獲得維持以及增重所需的能量，比從固體飼料中更有效。有兩個公式用於計算奶牛能量需求，從犢牛至飼餵牛奶或代乳品。在ME模型中，牛奶或代乳品的代謝能轉化為維持淨能效率係數為86%，轉化為增重淨能效率係數69%；如果犢牛僅飼餵開始料，則開始料飼料轉化ME為維持淨能效率是75%，增重淨能係數是57%，對於奶牛犢來說，飼餵牛奶/代乳品和幼畜料，在ME模型中，由代謝能轉化為維持和增重的效率係數與消化的DM成比例。在NRC-2001第十章中有關於計算犢牛能量需要的詳細闡述。
蛋白質需要可由蛋白質或表觀可消化蛋白質（ADP）來描述，其中ADP更常用。CP和ADP的轉化效率係數隨飼料的不同而不同。犢牛僅飼餵牛奶或代乳品，沒有微生物蛋白質產生，飼料蛋白質消化率很高ADP=CP*0.93 ；過渡階段ADP=CP*0.8645 ；若犢牛僅飼餵開始料，則ADP=CP*0.75。當犢牛飼餵一些或全部的幼畜料時，由CP轉化為ADP應考慮到微生物蛋白質和小腸中消化吸收的蛋白質。關於以上3種情況下犢牛對能量和蛋白質需求列於表8中。
表8 僅飼餵液相飼料、液相與固相結合和僅固體飼料的犢牛對ME和ADP的營養需要
| 犢牛重（千克） | 每日增重（千克） | DM採食量（千克） | ME（Mcal/天） | ADP（千克/天） |
| 僅飼餵牛奶或代乳品 | ||||
| 24.75 | 0.405 | 0.184 | 2.0 | 0.1125 |
| 39.6 | 0.405 | 0.245 | 2.6 | 0.1170 |
| 49.5 | 0.405 | 0.286 | 3.0 | 0.1170 |
| 飼餵牛奶/代乳品和幼畜開始料 | ||||
| 39.6 | 0.585 | 0.368 | 3.4 | 0.126 |
| 49.5 | 0.585 | 0.429 | 3.9 | 0.13 |
| 59.4 | 0.585 | 0.470 | 4.3 | 0.135 |
| 僅飼餵幼畜開始料 | ||||
| 59.4 | 0.675 | 0.776 | 5.3 | 0.2385 |
| 79.2 | 0.675 | 0.899 | 6.2 | 0.252 |
| 99.0 | 0.675 | 1.083 | 7.0 | 0.261 |
環境對犢牛營養需要的影響：表8所列的營養需要是犢牛在溫度適中區情況下，既不散熱也不吸熱，體溫恆定的標準。犢牛的溫度適中區隨年齡和DMI採食量的不同而異處；。3周齡以下溫度適中區為15.0~25.0C；而3周齡以上的犢牛在熱貯存機制被調用前能夠承受的溫度可以低至—9.5C。在ME模型中，隨溫度增加維持需要增加的關係列於表9中。
表9 犢牛隨溫度降低，維持需要的ME需求的增加
| 0~3w 犢牛 | >3w 犢牛 | |
| 溫度C | ME增加幅度，% | ME增加幅度，% |
| 10 | 27 | 0 |
| 5 | 40 | 13 |
| 0 | 54 | 27 |
| -5 | 68 | 40 |
| -10 | 86 | 54 |
| -15 | 94 | 68 |
| -20 | 108 | 81 |
| -25 | 121 | 94 |
| -30 | 134 | 107 |
很多犢牛冬天在室外飼養，在氣溫降至一定溫度後，犢牛體重不能再增長，甚至下降。利用NRC-2001可以很清晰地看出溫度對營養需求的影響，增加的維持需要全被產熱消耗抵消掉，而沒有用於生長。飼餵額外的牛奶或代乳品可以補償低溫下增加的能量需求，但如果溫度太低就不能吸收足夠的能量來維持體重 competency
總結
NRC第七版（2001）奶牛營養需要量體系預測了奶牛的營養需要，以及為滿足奶牛營養需要的飼料的內在品質進行了評價。使用者會發現動物的營養需要隨日糧中飼料的變化以及DMI採食量不同而發生變化。這為營養學家關於與日糧關聯的動物生產性能的更加有力的解釋，與先前的需要量版本的解釋提供了強有力的、獨特的特點。因為過去的版本只是概略的養分需要量和飼料成分表，沒有將各種影響動物生產性能的各種因素，如環境因素、動物體況、飼餵特點和飼料自身特點等包容進來。
對於青年奶牛和犢牛，模型中的環境因素對於動物為什麼不生長或是容易肥育目的給出了很好的解釋。營養學家應該學習和利用第七版2001—NRC中所提出的關於奶牛新的概念和飼餵方法，在實踐中去領會新體系的優越性。
