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（1）胃 奶牛属反刍动物，有四个胃，分别是瘤胃、网胃、瓣胃和皱（真）胃。
① 瘤胃 大型牛140～230L，小型牛95～130L，约占全胃容积的80%。呈椭圆形，几乎占整个腹腔的左半部，具有暂时储存食物的功能，不能分泌胃液。胃黏膜表面有无数密集的角质化乳头，胃内有大量的瘤胃原虫和细菌，具有物理和生物消化作用。
② 网胃 又称蜂巢胃。位于瘤胃前方，是4个胃中最小的，约占全胃容积的5%，其上端的瘤网口与瘤胃相通，下方的网瓣口与瓣胃相通。饲料颗粒可在瘤胃和网胃之间自由移动。主要功能是将随饲料吃进的重物（钉子、铁丝等）贮藏起来。
③ 瓣胃 呈球形，位于右季肋部，网胃与瘤胃交界处的右侧，占全胃容积的7%～8%，其上端的网瓣口与网胃相通，下端的瓣皱口与皱胃相通。内壁有纵列褶膜，故又称百叶胃。主要功能是进一步研磨食糜，吸收有机酸和水分，使进入真胃的食糜更细、含水量更低，以便于消化。
④ 皱胃 又称真胃。呈长梨形，位于右季肋部和剑状软骨部，与腹腔底部紧贴。皱胃黏膜有螺旋形大皱褶，可以防止皱胃内容物逆流回瓣胃。奶牛的4个胃中只有皱胃分泌胃液，胃液中含胃蛋白酶和胃酸，可消化食糜中的蛋白质，使食糜得到初步的化学消化，但不消化脂肪、纤维素和淀粉。
（2）小肠 包括十二指肠、空肠及回肠，特别发达，长27～49m。其内存在大量的消化液，含多种蛋白酶类，可进一步消化进入小肠的食糜。小肠的内表面折叠，折叠的表面上有许多柱状肠绒毛，可以增加吸收面积，使消化后的营养物质得到充分吸收。
（3）大肠 包括盲肠、结肠和直肠，盲肠为0.75m，结肠为10～11m。大肠中有微生物，可对食糜进行降解，能消化饲料中15%～20%的纤维素，产生大量可被机体吸收利用的，挥发性脂肪酸，主要作用是吸收水分、水溶性物质、矿物质及胆酸盐等。
（1）反刍 奶牛的采食方式与单胃动物不同。在采食过程中，未经充分咀嚼就匆匆将食物吞咽入瘤胃，在瘤胃内经过一段时间的浸泡和软化，再返回口腔，重新咀嚼并混入唾液、重新咽下的过程称为反刍。
奶牛每昼夜的采食时间为6～8h，放牧或饲料粗糙时，采食时间延长，气温过高或过低也会使采食时间延长。因此，夏天应以夜饲为主，冬天以舍饲为主；日粮品质较差时，应延长饲喂时间。反刍时间与采食时间之比大约为1∶1。成年牛每昼夜有10～15个反刍周期，每次约30min。反刍周期的发生和停止主要与前胃食糜的状态和运转情况有关。一般晚上的反刍时间较白天多，大概有10次左右，且每次反刍的持续时间也较长。当处于安静环境时，反刍常在饲喂结束20～30min后才出现；若存在外界干扰因素，则反刍会延迟。
反刍的作用是将饲料颗粒进一步磨碎，至不再随逆呕食团进入口腔。每个逆呕食团再咀嚼的持续时间和次数主要决定于食糜的性质。一般每个食团从瘤胃经食管沟到口腔需1秒，咀嚼时间需40～50秒，咀嚼次数为40～70次，且吞咽后5秒即可发生再次逆呕。
（2）瘤胃微生物及其作用 奶牛的瘤胃中寄居着大量的微生物，每毫升瘤胃液中有10 9 ～10 10 个，其微生物区系十分复杂，种类众多，主要有瘤胃细菌、厌氧真菌和瘤胃原虫三大类。各种微生物种群所占比例受饲料种类、饲喂制度及奶牛年龄等影响。
瘤胃微生物不仅与牛之间存在共生关系，各微生物种群之间也相互联系和制约，三类微生物之间形成一个动态的平衡，共同构成瘤胃微生物的生态系统。这些微生物在瘤胃内能抑制病原菌的生长，协助消化各种饲料，并合成蛋白质、氨基酸、多糖及维生素，供自身生长和繁殖；最后随食糜进入真胃和小肠，在各种消化酶类的作用下分解为可供宿主利用的营养物质。优化瘤胃微生物菌群能最大限度地提高采食量、纤维消化率和微生物蛋白的合成，以实现稳定高产；还可促进挥发性脂肪酸的生产，降低有机酸的积累，防止酸中毒。
（3）采食
① 采食特点 牛无上门齿，饲料在口中不经咀嚼即咽下，在休息时进行反刍。牛舌大而厚，有力而不灵活，舌头上表面有许多朝后凸起的角质化刺状乳头，会阻止口腔内的饲料掉出来。如饲料中混有铁钉、铁丝、玻璃碴等异物时，舌头不会把它顶出，这些较重的尖状物沉入网胃底部。当牛反刍时，胃强烈收缩，尖锐异物会刺破胃壁，造成创伤性胃炎；有时会刺破横隔膜、心包、心脏等，引起创伤性心包炎，危及牛的生命。未切碎的根茎类饲料，容易造成牛食道梗阻。塑料薄膜过大时，会堵塞网瓣孔，严重时造成死亡。
② 采食时间 在适宜温度内，自由采食情况下，牛的采食时间为每昼夜6～7h。牛的采食习性受气温变化的影响，气温在低于20℃、等于27℃和高于30℃时，分布在白天的自然采食时间分别为68%、37%和11%，因此，在炎热的夏季要注意在早晨和晚上饲喂。放牧时采食时间比舍饲长一些；饲喂干草秸秆或草切的过长则采食时间较长；喂全价颗粒日粮所需的采食时间短。
③ 干物质采食量 通常奶牛干物质的采食量占体重的2%～4%或者更高，但是也随产奶量和奶牛的食欲而变化；也受诸多因素影响，如饲料、生理阶段（发情、妊娠阶段少，分娩后增加）管理、环境、健康状况、日粮组成等。计算方法：干物质采食量（kg/d）=0.025×体重（kg）+0.1×日产奶量（kg）。
（4）嗳气 瘤胃和网胃中寄居着大量的微生物，可以对进入胃中的各种营养物质进行强烈的发酵，产生挥发性脂肪酸和各种气体（主要是甲烷和二氧化碳）；随着瘤胃内气体的增多，气体被驱入食管，从口腔逸出的过程就是嗳气。奶牛每昼夜可产生气体600～1200L，每小时嗳气17～20次，每次嗳气时气体排出量为0.5～1.7L。