影響江蘇某牛場荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分因素分析

劉釘釘，盧徐斌，趙靜雯，孫雨佳，楊章平

(揚州大學動物科學與技術學院，江蘇 揚州 225009)

奶牛群體改良(dairy herd improvement，DHI)又稱奶牛生產(chǎn)性能測定。DHI通過推廣一套完善的生產(chǎn)性能測定體系獲得到大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)全面的分析，指導牧場改進飼養(yǎng)管理，疫病防控，提高經(jīng)濟效益。其中，日產(chǎn)奶量是評價奶牛生產(chǎn)性能的最重要的指標之一，而乳成分主要包括乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分和尿素氮等指標，與牛奶品質(zhì)直接相關。對DHI報告中日產(chǎn)奶量和乳成分進行分析，可為牛奶品質(zhì)的改進和奶牛產(chǎn)量的提高提供指導?，F(xiàn)有研究表明，奶牛日產(chǎn)奶量易受品種、胎次、泌乳階段、產(chǎn)犢時期、氣候環(huán)境、管理水平等多種因素影響[1-9]。

該牧場屬于溫帶向亞熱帶過渡性氣候，氣候溫和，雨量適中，四季分明。本研究通過采集江蘇地區(qū)某規(guī)模化牧場的DHI測定數(shù)據(jù)，對其系統(tǒng)統(tǒng)計分析，探究該牧場荷斯坦牛不同胎次、泌乳階段、產(chǎn)犢季節(jié)、季節(jié)變化對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響，為該牧場飼養(yǎng)管理的改進和提高乳品質(zhì)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

試驗牛群來源于江蘇省某個規(guī)?；膛?，通過對自2018年1月到2020年12月共20余萬條DHI測定數(shù)據(jù)進行質(zhì)控選擇，最后得到共139 703條記錄數(shù)。該牧場采用自動流量計對日產(chǎn)奶量進行測定，并每月采集奶樣送往南京奶牛生產(chǎn)性能測定中心進行乳成分測定。

1.2 牧場信息

試驗牧場均位于江蘇蘇中地區(qū)，長江下游到淮河之間。氣候為亞熱帶季風氣候，夏季受季風影響明顯，雨熱同季，全年平均氣溫介于13～15 ℃，1月最冷，平均氣溫(-1.0)～3.3 ℃，7月最熱，平均氣溫26.1～28.8 ℃。該試驗牧場共有20 000多頭奶牛，泌乳牛為12 000多頭。泌乳奶牛采用散欄飼養(yǎng)，全混合日糧飼喂，每天早中晚各3次飼喂和擠奶，擠奶方式為轉(zhuǎn)盤式。

1.3 數(shù)據(jù)整理

在數(shù)據(jù)整理時，剔除記錄不完善數(shù)據(jù)和部分異常數(shù)據(jù)。為確保數(shù)據(jù)的可靠性，對數(shù)據(jù)范圍進行如下限定：日產(chǎn)奶量2～60 kg，乳脂率2%～7%，乳蛋白率2%～6%，體細胞評分1～9，乳尿素氮含量0.9～31.6 mg/dL。最后篩選出用于分析的139 703條記錄。同時在統(tǒng)計中，對固定效應進行水平劃分，劃分結果為：胎次分為1胎、2胎、3胎、4胎及以上；季節(jié)劃分為3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12月到下一年2月為冬季；泌乳階段劃分為30 d為1個泌乳月，共12個月。

1.4 統(tǒng)計分析

將數(shù)據(jù)在Excel中整理好后，用SPSS(Ver26.0)多因素方差分析模型分析不同胎次、測定季節(jié)、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳月份等因素對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響，模型為：

Y=u+P+J+D+M+e

式中：Y為日產(chǎn)奶量或乳成分的觀察值；u為總體均值；P為胎次的固定效應(1～4)；J為測定季節(jié)的固定效應(1～4)；D為產(chǎn)犢季節(jié)的固定效應(1～4)；M為泌乳月的固定效應(1～12)；e為隨機殘差。

各因素間不同水平多重比較用Duncan’s法，P<0.05表示顯著，P<0.01表示極顯著。結果采用“平均值±標準誤”表示。

2 結果與分析

2.1 不同胎次對日產(chǎn)奶量和乳成分影響

由表1可知，不同胎次對荷斯坦牛日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分和乳尿素氮含量的影響達到極顯著水平(P<0.01)。其中，荷斯坦牛3胎日產(chǎn)奶量最高，1胎日產(chǎn)奶量最低，1～3胎牛日產(chǎn)奶量逐步增高。乳成分指標中，3胎牛乳脂率最高，1胎牛乳脂率最低；乳蛋白率在2胎牛時達到最高，4胎及以上牛乳蛋白率最低；乳尿素氮含量2胎時最高，在2～4胎及以上時逐步下降；體細胞評分隨胎次的增加而逐步增高。

表1 胎次對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響

2.2 不同測定季節(jié)對日產(chǎn)奶量和乳成分含量影響

由表2可知，不同測定季節(jié)對荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分的影響達到極顯著水平(P<0.01)。其中，荷斯坦牛在春季和冬季日產(chǎn)奶量較高，春季最高，夏季和秋季日產(chǎn)奶量較低，夏季最低。在乳成分指標中，冬季乳脂率最高，秋季乳蛋白率最高，乳脂率和乳蛋白率在夏季均達到最低；夏季時荷斯坦牛體細胞評分最高，春季最低；乳尿素氮春季最高，夏季最低，在秋季和冬季之間差異不顯著(P>0.05)。

表2 季節(jié)對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響

2.3 不同產(chǎn)犢季節(jié)對日產(chǎn)奶量和乳成分含量的影響

由表3可知，荷斯坦牛在不同季節(jié)產(chǎn)犢對日產(chǎn)奶量和乳成分含量有極顯著影響(P<0.01)。其中，荷斯坦牛在秋季產(chǎn)犢日產(chǎn)奶量最高，顯著高于其他三季(P<0.05)。在乳成分指標中，荷斯坦牛在夏季產(chǎn)犢乳脂率最高，冬季產(chǎn)犢最低；冬季產(chǎn)犢乳蛋白率最高，秋季產(chǎn)犢乳蛋白率最低；夏季和秋季產(chǎn)犢體細胞評分最高，冬季產(chǎn)犢體細胞評分最低；秋季產(chǎn)犢乳尿素氮含量最高，夏季產(chǎn)犢時最低。

表3 產(chǎn)犢季節(jié)對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響

2.4 不同泌乳月對日產(chǎn)奶量和乳成分含量的影響

由表4可知，不同泌乳月對荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分有極顯著影響(P<0.01)。其中，從泌乳第1月到第3月日產(chǎn)奶量逐步增高，在第3月達到最高，從第3月到第12月逐步下降；乳尿素氮含量在泌乳第1月最低，從第1月到第5月逐步增高，在泌乳第5月達到最高，隨后從第5月到第12月呈下降趨勢；第1泌乳月荷斯坦牛乳脂率最高，從第1月到第4月呈下降趨勢，在第4月達到最低，從第4月起，乳脂率隨泌乳月份的增加而增高；乳蛋白率和體細胞評分均在泌乳第2月最低，從第2月開始逐步升高，到第12月達到最高。

表4 泌乳月對日產(chǎn)奶量和乳成分的影響

2.5 荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分相關性分析

由表5可知，產(chǎn)奶量與乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分均存在極顯著負相關關系，與乳尿素氮含量呈極顯著正相關(P<0.01)；乳脂率與乳蛋白率、體細胞評分、乳尿素氮均呈極顯著正相關(P<0.01)；乳蛋白率與體細胞評分呈極顯著正相關，與乳尿素氮呈極顯著負相關(P<0.01)；體細胞評分與尿素氮之間不存在顯著相關關系(P>0.05)。

表5 日產(chǎn)奶量和乳成分相關性分析

3 討 論

3.1 不同胎次對奶牛日產(chǎn)奶量和乳成分的影響

本研究顯示，胎次對奶牛日產(chǎn)奶量和乳成分有極顯著影響。其中，3胎牛日產(chǎn)奶量最高，1～3胎日產(chǎn)奶量逐漸升高，這與魏琳琳[7]和葉東東等[8]的研究相一致。脫征軍[9]和熊本海等[10]研究顯示乳脂率和乳蛋白率在2，3胎時最高，呈先升高再下降趨勢，與本研究結果相符。吳雙軍等[11]研究顯示1胎時，乳脂率和乳蛋白率最高，與本研究不同。本研究中，體細胞評分隨胎次增加而升高，這與韓曉暉[12]、賴安強等[13]的研究一致。乳尿素氮在2胎時最高，與Johnson等[14]的研究一致。奶牛日產(chǎn)奶量與乳成分隨胎次變化而變化，可能是因為隨胎次增加，奶牛泌乳機能逐漸完善，使日產(chǎn)奶量增加，乳脂率、乳蛋白率也相對升高。在3胎之后，奶牛機能開始衰退，患病次數(shù)增加，長期擠奶對乳房組織造成一定損傷，奶牛日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率開始下降，而體細胞數(shù)隨胎次增加不斷上升。現(xiàn)有研究表明，奶牛乳尿素氮與日糧營養(yǎng)攝取關系密切[15-17]。

3.2 不同測定季節(jié)對奶牛日產(chǎn)奶量和乳成分影響

在本研究中，不同測定季節(jié)對荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分有極顯著影響。其中，夏季奶牛日產(chǎn)奶量最低，明顯低于其他季節(jié)。乳脂率在秋冬季較高，夏季最低，這與吐爾遜古麗·肉孜阿洪等[13]的研究類似；乳蛋白率秋季最高，夏季最低，這與張夢華等[18]的研究相一致。夏季奶牛體細胞評分最高，顯著高于其他三季，這與王祖新等[19]的研究結果一致。乳尿素氮含量春夏兩季差異顯著，春季高，夏季低，這與一些研究有所不同。Hojman等[20]、Fatehi等[21]和Carlsson等[22]都認為夏季乳尿素氮含量較高。江蘇中部地區(qū)夏季高溫高濕，奶牛容易產(chǎn)生熱應激，從而奶牛日產(chǎn)奶量下降以及乳脂率、乳蛋白率也較低。同時夏季氣候利于牛場細菌滋生，使奶?；既榉垦椎臋C率增加，因此其體細胞評分也相應升高，故牛場夏季一定要做好防暑降溫和衛(wèi)生工作。夏季時有些奶牛場為節(jié)約成本會減少低產(chǎn)奶牛的精料配比，這可能導致乳尿素氮含量降低。

3.3 不同產(chǎn)犢季節(jié)對奶牛日產(chǎn)奶量和乳成分影響

本研究發(fā)現(xiàn)，不同季節(jié)產(chǎn)犢對日產(chǎn)奶量和乳成分有極顯著影響。其中，荷斯坦牛在秋季產(chǎn)犢日產(chǎn)奶量最高，冬季和夏季較低，這與劉燕飛等[23]的研究一致。脫征軍等[5]研究表明，冬季產(chǎn)犢乳蛋白率和乳脂率均最高，本研究冬季產(chǎn)犢乳蛋白率最高，與其研究結果一致，夏季產(chǎn)犢乳脂率最高，冬季產(chǎn)犢最低，與其不同；本研究夏季產(chǎn)犢體細胞評分最高，冬季產(chǎn)犢體細胞評分最低，與現(xiàn)有大多數(shù)報道一致；蘇義童等[25]研究認為春季、秋季產(chǎn)犢的牛乳尿素氮含量高于夏季、冬季，基本與本研究結果一致。一般認為，夏季產(chǎn)犢江蘇地區(qū)氣候炎熱，奶牛由于熱應激會使采食減少，導致日產(chǎn)奶量下降。秋季時牧草種類豐富，使奶牛攝取營養(yǎng)水平更高的食物，便于奶牛產(chǎn)犢后及時恢復，從而影響其日產(chǎn)奶量。本研究夏季產(chǎn)犢乳脂率高，可能是因為日產(chǎn)奶量下降，由于乳的濃縮作用，會使乳脂相對含量升高。在夏季高溫高濕的情況下產(chǎn)犢，奶牛更容易感染細菌和患病，從而體細胞評分較高。

3.4 不同泌乳月份對奶牛日產(chǎn)奶量和乳成分影響

本研究結果表明，不同泌乳月的日產(chǎn)奶量和乳成分含量存在極顯著差異，日產(chǎn)奶量和乳成分隨泌乳月的變化具有明顯的規(guī)律性。其中，日產(chǎn)奶量和乳尿素氮含量隨泌乳月的增加都呈先升高后下降趨勢，這與賴福琪等[26]、Arunvipas等[27]的研究基本一致。王若勇[28]、李勝利等[29]研究表明，乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分均隨泌乳階段的進行呈現(xiàn)先下降后升高的規(guī)律，上升趨勢明顯，與本研究結果一致。奶牛開始產(chǎn)奶時，產(chǎn)奶機制還不穩(wěn)定，所以日產(chǎn)奶量較低，隨著泌乳月的增加逐漸達到高峰，隨后開始逐步下降。由于日產(chǎn)奶量的多少會引起牛奶濃度的濃縮變化，從而乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分受奶牛日產(chǎn)奶量的變化而變化。有研究表明，在泌乳前幾個月，奶牛采食量會逐漸增加，這可能導致乳尿素氮含量增高，而隨著泌乳的進行，奶牛會加強對體內(nèi)氮的利用，從而乳尿素氮含量逐漸下降。

3.5 日產(chǎn)奶量和乳成分間的相關性分析

本研究中，日產(chǎn)奶量與乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分均存在極顯著負相關關系，與尿素氮含量呈極顯著正相關，這與Z.Litwi等[30]、張崢臻等[31]、郭夢玲等[32]的研究基本一致；張慢等[33]、劉歡等[34]的研究認為乳脂率和乳蛋白率、體細胞評分、乳尿素氮均呈極顯著正相關，而乳蛋白率與尿素氮呈極顯著負相關，這均與本研究結果一致；本研究中體細胞評分與尿素氮之間未存在顯著相關關系，這與李大剛等[35]、焦蓓蕾等[36]的報道相一致。隨著體細胞評分的升高，表明奶牛乳房開始出現(xiàn)炎癥，從而導致日產(chǎn)奶量下降，所以體細胞評分與日產(chǎn)奶量負相關。另一方面，當日產(chǎn)奶量增加時，牛奶的乳脂和乳蛋白含量可能會被稀釋，而當產(chǎn)奶量減少時，其濃度就會增加，所以日產(chǎn)奶量和乳脂率、乳蛋白率負相關。而日產(chǎn)奶量的增加很可能與奶牛采食調(diào)整相關，進而造成乳尿素氮含量的變化。體細胞評分增加造成日產(chǎn)奶量減少，使其乳汁濃度升高，從而導致乳脂率、乳蛋白率升高，所以其正相關。當乳蛋白率上升時，說明乳腺對血液中氮的利用率增加，其形成尿素氮的氮就相應下降，乳尿素氮含量下降。本研究中體細胞評分與尿素氮無相關性，也有研究認為其存在正相關關系，這可能與飼養(yǎng)管理、日糧配比等有關，需有待進一步研究。

4 結 論

不同胎次、測定季節(jié)、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳月都對江蘇地區(qū)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和乳成分產(chǎn)生極顯著的影響。其中，2胎和3胎的日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮含量較高，而體細胞評分較低。夏季及在夏季產(chǎn)犢牛的日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮含量均較低，而體細胞評分較高。日產(chǎn)奶量和乳尿素氮含量隨泌乳月呈先增加后下降趨勢，而乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分呈先下降再增加的趨勢，具有明顯的規(guī)律性。而產(chǎn)奶量與乳脂率、乳蛋白率、體細胞評分均存在極顯著負相關關系。因此在奶牛實際生產(chǎn)管理中，牛群胎次結構以2～3胎為宜，在夏季防治奶牛熱應激，加強管理，調(diào)整繁育計劃盡量避免在夏季產(chǎn)犢，利用泌乳規(guī)律改進日糧飼喂水平。