非遺傳因素對中國荷斯坦牛DHI測定指標(biāo)的影響＊

張夢華，王愛芳，黃錫霞＊，李紅燕，譚世新，田曉陽

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，新疆烏魯木齊830052；2.新疆天山畜牧生物工程股份有限公司，新疆昌吉831100）

DHI（Dairy Herd Improvement）是指奶牛群改良，也稱奶牛生產(chǎn)性能測定體系［1］。DHI工作的實施過程是對泌乳牛定期（通常為1個月）進行一次產(chǎn)奶量記錄和奶樣的測定分析，同時收集牛群飼養(yǎng)管理與奶牛品種登記資料，依據(jù)這些資料和數(shù)據(jù)，通過專用的分析軟件進行系統(tǒng)加工處理，產(chǎn)生一系列反映牛場奶牛配種、繁殖、飼養(yǎng)、疾病、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)性能等方面的信息報表，發(fā)現(xiàn)奶牛場育種與生產(chǎn)中存在的問題［2］。DHI報告不僅僅應(yīng)用于指導(dǎo)奶牛生產(chǎn)管理，還為公牛的選育提供可靠而準(zhǔn)確的依據(jù)［3］。它是提高奶牛群管理水平和生鮮奶質(zhì)量水平的有效工具，也是奶牛育種工作的基礎(chǔ)，是評估公牛遺傳素質(zhì)最重要的數(shù)據(jù)來源。牛奶品質(zhì)關(guān)系到消費者的健康，對整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有著重要作用。然而，隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，中國荷斯坦牛的養(yǎng)殖數(shù)量也不斷增多。近年來物價也在持續(xù)升高，奶牛養(yǎng)殖業(yè)的成本也隨之升高，如何在增加奶牛養(yǎng)殖業(yè)利潤的同時保證牛奶品質(zhì)也成了我們的主要課題。優(yōu)質(zhì)的牛奶不僅表現(xiàn)在較高的乳脂率和乳蛋白率，還表現(xiàn)在超低的體細(xì)胞數(shù)，它們是衡量牛奶質(zhì)量的直接標(biāo)志。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)取自于新疆天山畜牧生物工程股份有限公司2004－2014年的21956條DHI測定記錄和牛只檔案，烏魯木齊種牛場2010－2014年的9052條DHI測定記錄和牛只檔案。

1.2 數(shù)據(jù)處理方法

1.2.1 DHI測定與牛只檔案記錄 DHI測定記錄包括牛號、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞數(shù)，而牛只檔案記錄中包括牛號、父親、母親、胎次、日產(chǎn)奶量等信息。將收集來的各泌乳月份DHI測定數(shù)據(jù)與牛只檔案記錄分別進行排序后一一對應(yīng)，為以后準(zhǔn)確建立日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率以及體細(xì)胞評分?jǐn)?shù)據(jù)庫做好準(zhǔn)備。

1.2.2 體細(xì)胞數(shù)轉(zhuǎn)換為體細(xì)胞評分 根據(jù)DHI測定記錄統(tǒng)計體細(xì)胞數(shù)（SCC）的分布頻率，制作圖1。將SCC轉(zhuǎn)換為體細(xì)胞評分（SCS）參照美國奶牛改良計劃委員會確定的公式［6－7］：統(tǒng)計SCS的分布頻率，制作圖2。

由圖1可知，SCC分布頻率是偏態(tài)的［4］，在統(tǒng)計分析中不能應(yīng)用正態(tài)分布的許多特性；由圖2可知，將SCC經(jīng)對數(shù)轉(zhuǎn)化為SCS后，呈現(xiàn)正態(tài)分布，因此本文分析是以SCS作為主要性狀［5］。

圖1 不同水平下SCC分布頻率Fig.1 Distribution frequency of SCC at different levels

1.2.3 乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分及日產(chǎn)奶量數(shù)據(jù)庫建立 乳脂率數(shù)據(jù)庫包括所有記錄母牛各泌乳月份DHI測定記錄。字段包括牛號、年份、季節(jié)、胎次以及乳脂率。

乳蛋白率數(shù)據(jù)庫包括所有記錄母牛各泌乳月份DHI測定記錄。字段包括牛號、年份、胎次以及乳蛋白率。

體細(xì)胞評分?jǐn)?shù)據(jù)庫包括所有記錄母牛各泌乳月份DHI測定記錄。字段包括牛號、年份、季節(jié)、胎次以及體細(xì)胞評分。

日產(chǎn)奶量數(shù)據(jù)庫包括所有記錄母牛DHI測定當(dāng)日的產(chǎn)奶量記錄，字段包括牛號、年份、季節(jié)、胎次以及日產(chǎn)奶量。

1.2.4 年、季節(jié)和胎次效應(yīng)水平的劃分 年份效應(yīng)根據(jù)DHI測定年份自2004－2014年劃分為1～11，11個水平；季節(jié)效應(yīng)根據(jù)新疆特殊的氣候劃分為3、4、5月為春季，6、7、8月為夏季，9、10、11月為秋季，12月和次年的1、2月為冬季4個水平，冬夏春秋依次用1～4表示。胎次效應(yīng)依據(jù)自然胎次劃分為1～6，6個水平，6胎以上并入第6胎次。

圖2 不同水平下SCS分布頻率Fig.2 Distribution frequency of SCS at different levels

1.3 統(tǒng)計方法

應(yīng)用SAS8.1的GLM程序分析年份、季節(jié)、胎次對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的影響，求得日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分的最小二乘均值［8］。模型如下：

其中yijkl＝日產(chǎn)奶量或乳成分觀測值；u＝總體均值；Xi＝年份效應(yīng)；Zj＝季節(jié)效應(yīng)；Pk＝胎次效應(yīng)；eijkl為隨機誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞評分描述性統(tǒng)計結(jié)果

對新疆荷斯坦牛DHI測定記錄進行分項統(tǒng)計，結(jié)果見表1。

2.2 非遺傳因素對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的影響

由表2可知，年份效應(yīng)對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量均有極顯著影響（P＜0.01）；季節(jié)效應(yīng)對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量均有極顯著影響（P＜0.01）；胎次效應(yīng)對乳脂率沒有顯著影響（P＞0.05），胎次對乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量有極顯著影響（P＜0.01）。

表1 乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量描述性統(tǒng)計量Table 1 Descriptive statistics of milkfat，milkprotein percentage，SCS and daily milk yield

2.2.1 不同年份的乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分以及日產(chǎn)奶量 由表3可見，2004年乳脂率較高，2004年或2005年與其他年份之間的乳脂率有極顯著的差異（P＜0.01），2007年、2008年和2014年的乳脂率相互之間均有極顯著差異（P＜0.01），并且它們與其他各年份之間的乳脂率均有極顯著差異（P＜0.01）；2014年或2008年與其他各年份的乳蛋白率之間有極顯著差異（P＜0.01），2004年或2009年與其他各年份之間的乳蛋白率由極顯著差異（P＜0.01）；2014年、2008年、2013年、2004年和2005年的體細(xì)胞評分相互之間有極顯著差異（P＜0.01），并且它們與其他各年份之間的體細(xì)胞評分之間有極顯著差異（P＜0.01）；2009年或2010年與其他各年份的日產(chǎn)奶量之間有極顯著差異（P＜0.01）。

表2 乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的最小二乘方差分析表Table 2 Analysis of Least－squares variance of milkfat percentage，milkprotein percentage，somatic cell score and daily milk yield

表3 乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的最小二乘均值及標(biāo)準(zhǔn)誤表Table 3 Least squares means and standard error of milk fat percentage，milk protein percentage，somatic cell score and daily milk yield

2.2.2 不同季節(jié)的乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分以及日產(chǎn)奶量 由表3可見，乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量在不同年份、季節(jié)、胎次的組內(nèi)均有極顯著差異（P＜0.01）。牛奶的乳脂率和乳蛋白率在冬季和秋季較高，而牛奶的體細(xì)胞評分在冬季和春季較大，奶牛的日產(chǎn)奶量在冬季和秋季較低。

2.2.3 不同胎次的乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分以及日產(chǎn)奶量 由表3可見，1～7胎中，日產(chǎn)奶量從高到低依次為：第二胎，第一胎，第三胎，第四胎，第五胎，第六胎。各胎次間的乳脂率均有極顯著差異（P＜0.01）；第三胎次的乳蛋白率與其他各胎次均有極顯著差異（P＜0.01），第一、二、六胎次的乳蛋白率與第三和第四胎次分別有極顯著差異（P＜0.01）；第五胎次的體細(xì)胞評分最高，各胎次的體細(xì)胞評分之間有極顯著差異（P＜0.01）；第一、二、三胎次的日產(chǎn)奶量較高，各胎次之間的日產(chǎn)奶量均有極顯著差異（P＜0.01）。

3 討 論

3.1 年份效應(yīng)對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的影響

隨著年份的增加，日產(chǎn)奶量增至最高后呈波動下降，而體細(xì)胞評分在波動上升，可能是因為每年的天氣變化，場內(nèi)的人員、管理、飼養(yǎng)等有所不同，更重要的是年份與胎次的交替作用，所以年份對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量有極顯著的影響［9］。此外隨著年齡的增加，奶牛體況和免疫力隨之降低，也可能導(dǎo)致體細(xì)胞評分的增加。降低乳中體細(xì)胞數(shù)的有效措施是改善牛場的飼養(yǎng)生產(chǎn)管理水平，及時淘汰年老體衰的奶牛［10］，從而降低體細(xì)胞評分。

3.2 季節(jié)效應(yīng)對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的影響

冬季的乳脂率和乳蛋白率均比春季、夏季、秋季高，同時冬季的體細(xì)胞評分也是四季中最高的，這可能是冬季氣候低溫潮濕和日產(chǎn)奶量較低的原因。夏季乳脂率最低，原因可能是高溫季節(jié)奶牛的食欲減退，粗飼料的攝取量也減少，使得纖維素的攝取量也減少，從而帶來乳脂率的下降。乳蛋白率和體細(xì)胞評分隨季節(jié)變動，可能是由于夏季高溫，奶牛受到很大的熱應(yīng)激，飼料及牧草的采食量普遍不足，營養(yǎng)狀況較差，因此對乳蛋白率和體細(xì)胞評分的影響很大，這與厲學(xué)武等［11］的研究結(jié)果一致。

夏、秋兩季的日產(chǎn)奶量比冬季和春季要高，秋季產(chǎn)奶量最高，冬季最低。原因可能是秋季的飼草新鮮，多汁，營養(yǎng)物質(zhì)充足，能夠滿足產(chǎn)奶所需的物質(zhì)基礎(chǔ)；新疆地區(qū)秋季氣溫適宜，奶牛的應(yīng)激性減弱，有利于其對飼料的消化和吸收；冬季牛舍的濕度過大，衛(wèi)生狀況相對較差，可能對奶牛產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致其產(chǎn)奶量偏低。為此要在冬季時供應(yīng)充足的飼草，降低牛舍濕度，使牛群處于一個舒適的環(huán)境中，以提高冬季產(chǎn)奶量。另外，育種人員也可以調(diào)整配種時間，盡量使母牛在秋季分娩［12］。同時在奶牛產(chǎn)犢后，及時做好產(chǎn)后恢復(fù)工作，維持較好的飼養(yǎng)管理水平，以降低乳中SCS水平。

3.3 胎次效應(yīng)對乳脂率、乳蛋白率、體細(xì)胞評分和日產(chǎn)奶量的影響

第二胎的日產(chǎn)奶量最高，第一胎次之，從第三胎開始隨著胎次的增加，日產(chǎn)奶量呈下降趨勢。其原因可能是對于一個較大的奶牛群體而言實際生產(chǎn)中常常是產(chǎn)1胎的牛多，隨著胎次的增加，奶牛不斷被淘汰出群。表3中從1胎到6胎的日產(chǎn)奶量測定數(shù)據(jù)在明顯下降，這種淘汰并非按照人們的愿望進行優(yōu)勝劣汰，淘汰產(chǎn)奶量低的奶牛，而往正好相反，是將哪些高產(chǎn)奶牛較先淘汰，這是由于奶牛產(chǎn)奶量越高，患病率越大，病情更為嚴(yán)重，尤其是生殖系統(tǒng)、泌乳系統(tǒng)、消化系統(tǒng)感染等發(fā)病明顯升高，使得高產(chǎn)奶牛不得不淘汰，稱之為被動淘汰。即使沒有被淘汰的產(chǎn)奶量較高的奶牛，容易患這樣那樣的疾病，影響產(chǎn)奶量，使奶牛高產(chǎn)水平不能充分發(fā)揮。而不易染病或病情輕微的奶牛往往是產(chǎn)奶量一般或者較低者，因而在到達(dá)3胎、5胎時產(chǎn)奶量反而低于1胎、2胎［13］。隨著胎次的增加，乳脂率呈下降趨勢，第一胎次乳脂率較低，第二胎次開始上升，上升至第四胎次后開始緩慢降低。不同胎次對乳蛋白率的影響不顯著（P＞0.05），各個胎次之間的乳蛋白率有極顯著差異（P＜0.01），隨著胎次的增加，乳蛋白率呈緩慢的波動下降趨勢。本研究與岳增華的研究結(jié)果一致。隨著胎次的增加而SCS呈波動上升，原因可能為奶牛胎次增加后，奶牛乳房機能出現(xiàn)下降，乳房及乳頭松弛，乳房容易接觸地面，進入乳房的細(xì)菌增多導(dǎo)致乳房免疫反應(yīng)大從而使體細(xì)胞數(shù)增加，使得體細(xì)胞評分也相應(yīng)的增加［14］。

4 結(jié) 論

年份、季節(jié)對日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞評分均有極顯著影響。胎次對日產(chǎn)奶量、乳蛋白率和體細(xì)胞評分有極顯著影響。因此，奶牛場可依據(jù)每個月的DHI分析報告，查找影響日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和體細(xì)胞評分的主要因素，有針對性的加強飼養(yǎng)管理，提高群體產(chǎn)奶量和牛奶品質(zhì)。

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