中國規(guī)模化牧場后備奶牛繁育與頭胎產(chǎn)奶性能現(xiàn)狀

劉帥，魏家琳，馬玉林，楊思銳，馬佳瑩，曹志軍

（中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院/動物營養(yǎng)學(xué)國家重點實驗室，北京 100193）

后備奶牛的配種與產(chǎn)犢時間不僅會影響其投入生產(chǎn)時間以及產(chǎn)奶性能高低，并且也會影響后備奶牛培育的成本。相關(guān)研究表明，首次產(chǎn)犢月齡與頭胎產(chǎn)奶量以及乳脂率呈負相關(guān)關(guān)系，即首次產(chǎn)犢月齡越大，頭胎產(chǎn)奶量就會越低，乳脂率也會越低[1,2]。Krp lkov等[3]在綜合考慮了產(chǎn)奶量、乳成分、產(chǎn)犢間隔等因素后認為，首次產(chǎn)犢月齡應(yīng)控制在700d以內(nèi)才能獲得最佳的管理效益。不僅如此，Tozer和Heinrichs[4]也指出，首次產(chǎn)犢月齡減少30d，可以使得整個后備奶牛培育的成本降低4.3%。然而，也有研究指出，首次產(chǎn)犢月齡過早可能會造成奶牛難產(chǎn)率上升，并降低其產(chǎn)奶量和乳成分[5～7]。張彬等[8]表示，首次產(chǎn)犢時間為24月齡時可獲得最佳的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益，并且以24月齡為基礎(chǔ)，首次產(chǎn)犢月齡每提前1個月，305d產(chǎn)奶量平均減少378.7kg。相關(guān)研究結(jié)果不盡相同，這可能是不同國家和牧場的飼養(yǎng)管理模式以及奶牛品種不同造成的。目前，我國尚缺乏有關(guān)后備奶牛繁育數(shù)據(jù)的基本信息，相關(guān)研究也僅是在基于少數(shù)牧場或單一牧場模式下進行研究，缺乏代表性。美國的一項針對1 400多萬頭荷斯坦牛的調(diào)研結(jié)果表明，荷斯坦牛的首次產(chǎn)犢月齡從1980年的28個月提前到了2004年的25.5個月[9]。2014年美國農(nóng)業(yè)部調(diào)研顯示，該國104個牧場奶牛的平均首次產(chǎn)犢月齡為25個月，其中41.6%的奶牛首次產(chǎn)犢月齡小于24個月[10]。英國對2006-2008年首次產(chǎn)犢的約40萬頭奶牛調(diào)研表明，該國奶牛的平均首次產(chǎn)犢月齡為29.1個月，其中12.9%的奶牛首次產(chǎn)犢月齡小于24個月，而40.9%的奶牛首次產(chǎn)犢月齡大于30個月[5]。在2006-2018年間，伊朗對該國113個散欄飼養(yǎng)的牧場（牛群規(guī)模20～3 000頭泌乳牛）進行調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，該國11.5萬頭后備奶牛的首次配種月齡為24.9個月，其中44%的奶牛首次配種月齡在23～25個月之間。這些大規(guī)模調(diào)研為科學(xué)研究提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，也為相應(yīng)國家的奶業(yè)發(fā)展提供了重要的數(shù)據(jù)參考，為制定奶牛發(fā)展規(guī)劃和相應(yīng)政策提供了強大的數(shù)據(jù)支撐。

本次調(diào)研分別在2017年和2019年進行，調(diào)研覆蓋了我國23個省份的32.5萬頭后備奶牛。本文是在對調(diào)研數(shù)據(jù)進行了科學(xué)規(guī)范的整理基礎(chǔ)上，集中分析和闡述中國規(guī)?；翀龊髠淠膛５氖状闻浞N、首次產(chǎn)犢以及頭胎牛產(chǎn)奶性能，以期為科學(xué)研究、行業(yè)發(fā)展、政策制定等提供重要的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 調(diào)研途徑、調(diào)研對象和調(diào)研內(nèi)容

調(diào)研分兩個階段進行，第一階段為2017年3～4月，第二階段為2019年9～12月。調(diào)研主要通過現(xiàn)場問卷調(diào)查、網(wǎng)絡(luò)問卷調(diào)查和電話咨詢進行，共收回115家牧場的有效問卷。調(diào)研主要對象為中國部分規(guī)?；翀觯膛４鏅冢?00頭）。調(diào)研的內(nèi)容包括奶牛場基本情況、后備奶牛繁育數(shù)據(jù)和頭胎牛產(chǎn)奶性能相關(guān)數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)均通過牧場管理軟件導(dǎo)出或從紙質(zhì)版原始記錄獲取。有的牧場因數(shù)據(jù)缺失或遺漏并未填寫全面，在與牧場進行溝通后，對于無法補充全面的予以剔除，僅保留可用數(shù)據(jù)，相關(guān)調(diào)研牧場的基本信息以及詳細調(diào)研方法詳見團隊前期發(fā)表文章[11～13]。

1.2 數(shù)據(jù)分析

原始數(shù)據(jù)首先經(jīng)Excel進行整理，再用GraphPad Prism（8.0版）作圖，并使用SAS（9.2版）軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 首次配種性控凍精使用現(xiàn)狀

如圖1所示，我國規(guī)?；翀鲈诮o奶牛首次配種時，有66.1%的牧場使用性控凍精，而33.9%的牧場不使用性控精液。

圖1 首次配種是否使用性控凍精（n = 112 牧場）

2.2 首次配種與產(chǎn)犢現(xiàn)狀

圖2反映了我國規(guī)?；翀?015-2019年后備奶牛首次配種月齡和產(chǎn)犢月齡的分布狀況。本文分析了超過16萬頭后備奶牛的調(diào)研數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，只有極少部分奶牛配種過早（≤10月齡）或者過晚（≥21月齡），初配月齡主要集中在13～15月，占比達65.5%，平均配種月齡為14.1月，14月齡之前配種的占比達65.1%。首次產(chǎn)犢月齡分析顯示，我國規(guī)?；翀瞿膛３醍a(chǎn)月齡差異較大，從19～31月齡不等，主要集中在22～24月齡，占比達55.5%，平均初產(chǎn)月齡為23.8月，小于23月齡的占比達40.8%。

圖2 首次配種月齡分布（a, n = 163726）和產(chǎn)犢月齡分布（b, n =206349）

近年來，我國規(guī)模化牧場首次配種月齡和產(chǎn)犢月齡逐年提前（圖3）。其中，首次配種月齡從2015年的14.1個月提前到了2019年的13.8個月，而首次產(chǎn)犢月齡則從2015年24.1個月提前到了2019年的23.5個月。

圖3 首次配種月齡（a, n = 163726）和產(chǎn)犢月齡（b, n =206349）隨年份變化情況

2.3 青年牛產(chǎn)犢難易現(xiàn)狀

難產(chǎn)是奶牛常見的產(chǎn)后疾病之一，在首次產(chǎn)犢的奶牛中則更為常見。如圖4所示，我國規(guī)?；翀鲇?3.4%的青年牛可以順產(chǎn)，而16.6%的奶牛在首次產(chǎn)犢時會經(jīng)歷不同程度的難產(chǎn)。對不同胎次的奶牛難產(chǎn)程度分析發(fā)現(xiàn)，除青年牛產(chǎn)犢時難產(chǎn)程度較高（占比達2.9%），其余胎次奶牛難產(chǎn)程度基本一致（占比為1.8%～1.9%），經(jīng)產(chǎn)牛順產(chǎn)的比例也維持在86%以上。

圖4 青年牛產(chǎn)犢難易分布(a, n = 243360)和各胎次產(chǎn)犢難易占比(b, n = 629985)

2.4 頭胎牛生產(chǎn)性能現(xiàn)狀

頭胎牛產(chǎn)奶量往往反映了一個牧場的產(chǎn)奶潛力。如圖5所示，我國規(guī)?；翀鲱^胎牛305d產(chǎn)奶量從5～13t不等，其中產(chǎn)奶量在7～11t之間的占比最高，達73.3%，而產(chǎn)奶量大于11t的占比為11.2%。

圖5 頭胎牛305d產(chǎn)奶量分布（n = 122949）

進一步對2017-2019年頭胎牛生產(chǎn)性能分析發(fā)現(xiàn)（表1），2018年頭胎牛305d產(chǎn)奶量最高，達8.96t，其次是2019年和2017年，分別為8.85t和8.57t。同樣，高峰奶量也是2018年最高（38.2kg/d），而后是2019年和2017年，分別為37.7kg/d和36.3kg/d。2017-2019年，頭胎牛乳脂率和乳蛋白率逐漸降低，且各年之間差異顯著（P＜0.001）。

表1 頭胎牛產(chǎn)奶性能現(xiàn)狀

3 討論

3.1 后備奶牛繁育現(xiàn)狀

在奶牛繁育生產(chǎn)中，通過性別控制技術(shù)不僅可以增加選種強度、加快育種進程、預(yù)防伴性遺傳疾病，還可以使受性別影響的生產(chǎn)性狀（如生長速度）和限性性狀（如泌乳性能）得到充分發(fā)揮，獲得最大的經(jīng)濟效益。經(jīng)產(chǎn)牛產(chǎn)后生殖系統(tǒng)功能恢復(fù)情況復(fù)雜，與經(jīng)產(chǎn)牛相比，后備奶牛子宮環(huán)境更適合于輸精和妊娠，在應(yīng)用性控凍精進行配種時，情期一次受胎率高達60%～80%，而經(jīng)產(chǎn)牛使用性控凍精配種的情期一次輸精受胎率則較低。因此，經(jīng)產(chǎn)牛通常情況下會使用普通精液，而首次配種時則較多使用性控精液[14]。美國調(diào)研表明，41.1%的牧場給后備奶牛使用性控精液，以牛頭數(shù)占比來看，共計32.5%的后備奶牛使用性控精液，僅3.4%的經(jīng)產(chǎn)牛使用性控精液[10]。相比之下，我國規(guī)模化牧場青年牛性控凍精使用率要高于美國。這可能是由于我國規(guī)?；翀霰壤粩嗵岣?，使用性控凍精有利于牧場進一步擴繁。此外，繁殖技術(shù)的不斷改進，也有效保障了性控凍精的使用效率。

國家標準《后備奶牛飼養(yǎng)技術(shù)規(guī)范》（GB/T 37116-2018）[15]規(guī)定，初次配種時奶牛在13～14月齡之間，體重達到360kg（或成年體重的55%）以上即可。不同的飼養(yǎng)管理水平下后備奶牛生長發(fā)育有所區(qū)別。在飼養(yǎng)管理水平較好時，可提前配種，而生長發(fā)育較慢則可推遲配種。2015-2019年我國規(guī)模化牧場初配月齡逐年提前，在2019年提前至13.8月齡，并且達到了國家標準中推薦的13～14月齡。相應(yīng)地，我國規(guī)?；翀龀醍a(chǎn)月齡從2015年24.1個月提前到了2019年的23.5個月。美國的一項研究表明，自2006年以來，該國荷斯坦牛和娟姍牛的初產(chǎn)月齡分別提前了2.4個月和2.7個月[16]。造成初配或初產(chǎn)月齡不斷提前的因素較多，包括遺傳改良的進步、飼料營養(yǎng)的改善、配種技術(shù)的發(fā)展、牧場管理水平的提高等多個方面。然而，初配或初產(chǎn)月齡應(yīng)該提前到何時，是否有最適的初配或初產(chǎn)月齡還有待進一步研究。部分研究支持初配或初產(chǎn)月齡應(yīng)該越早越好，因為早配種、早產(chǎn)犢意味著后備奶?？梢员M快投入生產(chǎn)，產(chǎn)生經(jīng)濟效益[4]，并且更早配種和產(chǎn)犢可以縮短產(chǎn)犢間隔[5]，加快遺傳進展[17]。但是，如果后備奶牛配種過早，將影響到其本身的健康和生長發(fā)育（特別是乳腺和生殖器官），導(dǎo)致死胎率上升，也會導(dǎo)致所產(chǎn)犢牛體質(zhì)弱、初生重小、不易飼養(yǎng)等一系列問題[2,6,18]，并有可能降低頭胎產(chǎn)奶量[5,8]。趙善江等[19]對北方某大型牧場（奶牛存欄大于5 000頭）的研究發(fā)現(xiàn)，初次配種妊娠月齡對頭胎和二胎牛產(chǎn)奶量有顯著影響，當(dāng)初次配種妊娠月齡為14月時，牧場頭胎和二胎牛305d產(chǎn)奶量最高，并且頭胎牛產(chǎn)后首次發(fā)情和受孕情況最優(yōu)。對于初產(chǎn)月齡，較多研究認為初產(chǎn)月齡應(yīng)保持在22～24月，以確保奶牛乳腺組織的最佳發(fā)育及其終身生產(chǎn)性能最高[20～22]。此外，也有研究認為，在綜合考慮終身產(chǎn)奶量、死胎率和遺傳進展的前提下，荷斯坦牛的初產(chǎn)月齡可以縮短至21～22月齡，娟姍牛的初產(chǎn)月齡則為20～21月齡。眾多研究結(jié)果不盡相同，更多的建議是，牧場應(yīng)綜合考慮奶牛品種、遺傳基礎(chǔ)、營養(yǎng)水平和管理條件等進行適時配種和產(chǎn)犢，奶牛的初產(chǎn)和初配月齡應(yīng)處在合理的范圍內(nèi)。

奶牛產(chǎn)犢難易度是反映奶牛繁殖性能高低的一個重要指標，難產(chǎn)也是奶牛生產(chǎn)中常見的產(chǎn)科疾病之一。難產(chǎn)往往危及胎兒和母牛的生命，產(chǎn)下的犢牛會面臨長時間缺氧、嚴重酸中毒、活力下降等風(fēng)險，而難產(chǎn)的母牛也可能有外傷、輕癱、子宮炎或子宮內(nèi)膜炎等疾病。奶牛發(fā)生難產(chǎn)的原因很多，包括遺傳、營養(yǎng)、胎次、犢牛初生重、犢牛性別和產(chǎn)犢方式等。相關(guān)研究表明，犢牛初生重在50kg以上時難產(chǎn)發(fā)生率最高，達33.9%；初生重在30～39kg時難產(chǎn)發(fā)生率最低，為10.3%。春季和夏季難產(chǎn)比例顯著高于秋季和冬季，并且生公犢的難產(chǎn)率顯著高于生母犢，雙胎及雙胎以上的難產(chǎn)發(fā)生率為47.87%，而單胎難產(chǎn)發(fā)生率為13.47%[23]。本文研究還表明，不同胎次奶牛產(chǎn)犢難易度不同，相比于頭胎牛，經(jīng)產(chǎn)牛助產(chǎn)比例顯著降低，頭胎牛助產(chǎn)比例是經(jīng)產(chǎn)牛的1.2～1.4倍。這可能是頭胎牛產(chǎn)道發(fā)育不完全，產(chǎn)道大小不足造成的[24]，因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)及時關(guān)注青年牛的產(chǎn)犢情況，必要時采取措施。相關(guān)研究指出，世界范圍內(nèi)奶牛難產(chǎn)率為2%～7%，其中美國牛群難產(chǎn)率較高，可能是由于美國并未嚴格淘汰難產(chǎn)牛，并且其管理中并未追求降低難產(chǎn)風(fēng)險。而2010-2019年，愛爾蘭奶牛難產(chǎn)率從2.0%下降到1.3%，這可能與愛爾蘭逐步淘汰難產(chǎn)牛從而使難產(chǎn)率下降有關(guān)[25]。從整體來看，我國奶牛難產(chǎn)率處于正常范圍，但仍然比愛爾蘭奶牛難產(chǎn)率高，可以通過逐步淘汰難產(chǎn)牛，改變牛群結(jié)構(gòu)，從而降低奶牛難產(chǎn)率。

3.2 頭胎牛產(chǎn)奶現(xiàn)狀

頭胎牛產(chǎn)奶量和奶牛終身產(chǎn)奶量高度相關(guān)，并且會很大程度上影響牧場經(jīng)濟效益，因此，關(guān)注頭胎牛產(chǎn)奶量對于牧場經(jīng)營管理具有重要意義。本文研究顯示，我國規(guī)?；翀鲱^胎牛305d產(chǎn)奶量大部分介于7～11t。影響頭胎牛產(chǎn)奶量的因素較多，包括出生時的季節(jié)、哺乳期日增重、營養(yǎng)水平、犢牛階段的健康狀況、產(chǎn)犢時的難產(chǎn)程度和產(chǎn)犢月齡等多個方面。其中，哺乳期日增重對頭胎牛產(chǎn)奶量的影響是產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點和熱點話題。此前有研究表明，哺乳期日增重增加會減少頭胎牛產(chǎn)奶量，或是與產(chǎn)奶量之間沒有顯著的相關(guān)關(guān)系[26,27]。相反，有研究人員認為提高哺乳期日增重可以顯著增加其終身產(chǎn)奶量或者頭胎產(chǎn)奶量[28]。Soberon等[29]研究發(fā)現(xiàn)，日增重每增加100g，頭胎305d產(chǎn)奶量就增加155kg，Zanton和Heinrichs[30]利用薈萃分析研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)奶量與日增重呈二次關(guān)系，當(dāng)日增重達到799g時頭胎305d產(chǎn)奶量可以達到最大值。近期研究指出，只要日增重在500g以上就可以有效增加產(chǎn)奶量[31]。這些不同的研究結(jié)果可能是因為奶牛品種、營養(yǎng)水平、牧場管理模式以及計算方法等因素不同導(dǎo)致的。另外，美國的一項長達10年的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)難產(chǎn)程度評分每增加1分時，頭胎牛305d產(chǎn)奶量就會降低284kg，并且會對乳脂率和乳蛋白率產(chǎn)生一定的負面影響；4月齡前如患有腹瀉或者肺炎等疾病也會使得頭胎牛305d產(chǎn)奶量顯著下降；初產(chǎn)月齡越早則頭胎305d產(chǎn)奶量就越低[1]。荷蘭2010年針對100家牧場（共8 454頭后備奶牛）的研究表明，24月齡產(chǎn)犢的奶牛，其頭胎305d產(chǎn)奶量平均為7 164kg，而產(chǎn)犢月齡每縮短1個月，則可增產(chǎn)143kg牛奶。還有研究指出，在夏季或者秋季出生的犢牛，其頭胎250d產(chǎn)奶量和乳蛋白量均可多增加20kg[32]。從上述研究中可以看出，影響頭胎牛產(chǎn)奶量的原因較為復(fù)雜，眾多研究結(jié)果也不盡一致，相關(guān)問題也亟待研究。但是在可操作的范圍內(nèi)，牧場應(yīng)為后備奶牛的生長發(fā)育提供良好的生產(chǎn)環(huán)境，并做好疾病防控和適時配種，及時采取有效措施應(yīng)對青年牛難產(chǎn)，從而最大限度地發(fā)揮頭胎牛的產(chǎn)奶潛力。

4 結(jié)論

隨著我國規(guī)模化牧場管理水平的不斷提高，后備奶牛首次配種和產(chǎn)犢時間不斷提前，至2019年，初配和初產(chǎn)月齡分別為14.1和23.8月。此外，我國規(guī)?；翀?3.3%的頭胎牛305d產(chǎn)奶量為7～9t，平均為8.79t。影響奶牛首次配種和產(chǎn)犢時間的因素有很多，并且眾多因素也會影響其頭胎305d產(chǎn)奶量，牧場需要結(jié)合自身飼養(yǎng)條件和管理水平等實際情況來做好后備奶牛的培育工作，以期能夠最大限度地發(fā)揮其生產(chǎn)及遺傳潛力。