侯藎褒,石德順,鄧彥飛,趙宏濤
(1.廣西華胥水牛生物科技有限公司,南寧 530002;2.廣西大學 亞熱帶農業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室,南寧 530004)
21世紀養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)經(jīng)常面臨的復雜挑戰(zhàn)是提高牛場效益,但在眾多影響牛場效益的因素中,繁殖效率居于首位,直接決定牛場的盈虧,既影響奶牛的產(chǎn)奶量和產(chǎn)奶天數(shù),也影響奶牛和肉牛的淘汰率和犢牛數(shù),是基礎科學研究和實際應用中討論較多的主題。但最近70年,不論是奶牛、肉?;蚣嬗门?,繁殖效率都是下降的[1]。繁殖效率的評估具體體現(xiàn)為家畜繁殖力參數(shù),存在多種繁殖力參數(shù)用以評估牛場繁殖效率[2],有些比較簡單,稱為簡單參數(shù);有些必須用兩個或兩個以上的簡單參數(shù)進行計算,稱為復合參數(shù)。作者就繁殖力參數(shù)的概念和統(tǒng)計方法進行綜述,并結合牛場實踐案例進一步探討其實用性,旨在為牛場管理和技術人員及鄉(xiāng)村牛人工輸精員合理應用繁殖力參數(shù)、提高牛群的經(jīng)濟效益提供參考。
見表1。
表1 簡單參數(shù)、復合參數(shù)及其標準
產(chǎn)犢間隔指連續(xù)兩次產(chǎn)犢的間隔時間,包括主動等待期和干奶期,理想的時間是365 d,即1年產(chǎn)犢1次,也可以延長到410 d。該指標受到發(fā)情鑒定能力和受胎率的影響。產(chǎn)犢間隔通常被認為能合理延長奶牛群的泌乳天數(shù),但忽略了圍產(chǎn)期不當管理的淘汰風險,僅提供懷孕牛的有用信息,而排除了未孕?;蛞虿辉斜惶蕴呐#?],時效性差。
主動等待期指產(chǎn)犢后到再次配種的時間,是變量,取決于母牛產(chǎn)后子宮機能復舊的時間,受到產(chǎn)犢難易和動物福利等因素的影響。成母牛產(chǎn)后首次配種的平均時間為40~60 d,青年牛首次配種的平均時間為390~450 d,但不同個體要靈活對待。發(fā)情周期的快速規(guī)律性啟動和發(fā)情鑒定效率直接影響主動等待期的數(shù)值,其值偏小則受孕所需配種次數(shù)會增加。
空懷期是從產(chǎn)犢到再次確定受孕的配種時間,可能是首次配種,也可能是第2,3次配種,受圍產(chǎn)期護理和主動等待期的影響。奶牛空懷期的理想時間為85~115 d,肉牛為60~100 d。
臨床實踐表明,產(chǎn)奶量高的奶牛和帶犢肉??諔哑诙驾^長,這與能量平衡直接相關,但往往使人誤解為高產(chǎn)奶牛更難懷孕或繁殖力低,不過產(chǎn)奶量和靜立發(fā)情的表現(xiàn)時間呈負相關[4]。母牛懷孕后產(chǎn)奶量一般會減少,個別非常明顯,肉牛常出現(xiàn)踢犢不喂奶的現(xiàn)象;低產(chǎn)、短時間內未懷孕或產(chǎn)奶量低、配種次數(shù)多而被淘汰奶牛都會影響牛群的平均空懷期。
受孕所需配種次數(shù)=群體配種次數(shù)/受孕牛頭數(shù),為母牛每次受胎所需的平均配種次數(shù)[5],通常每個發(fā)情周期只配種一次,是情期受胎率的倒數(shù)。有效配種次數(shù)或受胎次數(shù)指每次受胎所需的配種情期數(shù),或參加配種母畜每次妊娠的平均配種情期數(shù)[6],如果每個情期只配種一次,則有效配種指數(shù)等于受孕所需配種次數(shù)。如配種100頭母牛,每頭每個發(fā)情周期只配種一次,40頭懷孕,則受胎率=40%,受孕所需配種次數(shù)=100/40=2.5次。
受孕所需配種次數(shù)考慮了精液和勞動力成本,彌補了情期受胎率的不足。為了追求高受胎率,有時每個情期配種2次或多次;雜交水牛最多配種7次,受胎率提高了,但精液和人力成本增加,受孕所需配種次數(shù)也增加,有效配種次數(shù)沒有變化。
由受孕所需配種次數(shù),配種員可以預測人工輸精后是否成功,其值越高配種風險越大、無效配種次數(shù)增加,生殖道感染和早期流產(chǎn)概率也相應提高。
發(fā)情鑒定率=檢測出發(fā)情的牛數(shù)/(分娩未配種牛數(shù)+未懷孕牛數(shù))×100%,即發(fā)情牛頭數(shù)占所有產(chǎn)后未配種和未懷孕牛數(shù)的比率。發(fā)情鑒定率是首要的繁殖力參數(shù),實踐中必須結合發(fā)情間隔才能得出準確數(shù)據(jù);發(fā)情鑒定率與技術人員的實踐經(jīng)驗呈正比,也與產(chǎn)后繁殖疾病的治療呈正比。此外還需要甄別“假發(fā)情”。
鑒定為發(fā)情的牛包括有發(fā)情行為的第二性征并可排卵、安靜發(fā)情并正常排卵、沒有任何臨床發(fā)情癥狀但有優(yōu)勢卵泡發(fā)育而排卵幾種情況。發(fā)情只能說明卵巢有活性并啟動了發(fā)情周期,并不意味著子宮完全復舊,當然每一次發(fā)情都會加快產(chǎn)后子宮的恢復。因此,發(fā)情的牛不一定都適合配種!
年不孕淘汰率=年度因不孕淘汰的母牛數(shù)/全年適配母牛數(shù)×100% ,應該小于10%。
年繁殖率=年度出生的犢牛數(shù)/上年末可繁母牛數(shù)×100%,應該高于95%。
見表1。
受孕發(fā)情周期數(shù)=(空懷期-主動等待期)/21,如果某牛場奶牛平均空懷期為150 d,主動等待期為60 d,則受孕發(fā)情周期數(shù)為4.28。這表示本牛場每頭牛在懷孕前平均要經(jīng)過4個發(fā)情周期,假如某牛在產(chǎn)后130天第1次檢測到發(fā)情并配種受孕,空懷期縮短了,但存在發(fā)情鑒定不準確或產(chǎn)后護理不到位,可能有2次生理發(fā)情被忽略或沒有啟動。
牛的發(fā)情周期平均為21 d,但在不同環(huán)境下是變化的,故常把發(fā)情周期分為五類,某牛場發(fā)情周期分類見表2。如果牛群中60% ~70%的奶牛屬于b類(>18~24 d),則牛群運行正常;如果個別奶牛發(fā)情周期≤18 d,說明發(fā)情鑒定不準確或存在卵巢囊腫;如果發(fā)情周期 >24~36 d,有可能發(fā)生了胚胎早期吸收;發(fā)情周期>36則表示沒有認真觀測牛發(fā)情或胎兒早期流產(chǎn)。
生產(chǎn)中牛群發(fā)情鑒定率可以采用以下公式計算:群體發(fā)情鑒定率={b+d/[a+b+c+2(d+e)]}×100%。代入表2數(shù)據(jù),{0.45+0.215/[0.16+0.45+0.125+2(0.215+0.05)]}×100%=62.00%[7]。
表2 發(fā)情周期
管理好的牛場發(fā)情鑒定率應該在42%或更高,當牛群管理狀況下滑時發(fā)情鑒定率在40%附近波動,甚至會下降到31%左右。
通常意義上,配種率=受孕所需配種次數(shù)/[(空懷期-主動等待期)÷21]×100%[3],如果受孕所需配種次數(shù)=2.4,空懷期=136 d,主動等待期=50 d,則配種率=2.4/[(136-50)÷21]×100%=58.6%,說明分娩50 d以后成母牛沒有發(fā)情和配種記錄,而被檢查出生理性發(fā)情并能配種的比率是58.6%。若空懷期縮短21 d,為115 d,則配種率為77.5%。
但筆者認為,配種率是配種母牛數(shù)占所有產(chǎn)后未配種和未懷孕母牛數(shù)的比率,即配種率=配種母牛數(shù)/(未配種母牛數(shù)+未懷孕母牛數(shù))×100%。配種率的引入和獸醫(yī)B超的應用密不可分,超聲波能直觀地看到卵巢的動態(tài)變化,有些母牛沒有任何發(fā)情的臨床癥狀,但B超顯示有優(yōu)勢卵泡正在發(fā)育,進行人工輸精并肌肉注射2~3 mL促性腺激素釋放激素即可懷孕。這也催生了同期排卵和定時輸精技術的成熟,但減少了發(fā)情鑒定技術的應用。
配種率并不指對牛群的發(fā)情鑒定能力,而是指鑒別出牛發(fā)情、并且也能配種的效率,特別強調的是發(fā)現(xiàn)了安靜發(fā)情的牛。例如,產(chǎn)后55天奶牛表現(xiàn)出明顯接受爬跨的靜立發(fā)情行為,經(jīng)直腸觸摸檢測卵巢有活性,但有子宮內膜炎,這頭牛就不能配種,應記錄發(fā)情進行治療,等待下一個情期;但大多數(shù)情況下,主動等待期后發(fā)現(xiàn)發(fā)情牛都進行了配種,此時配種率就等于發(fā)情鑒定率。
受胎率包括情期受胎率和總受胎率,情期受胎率包括第一、第二情期受胎率等。第一情期受胎率=第一情期配種而懷孕母牛數(shù)/第一情期配種母牛數(shù)×100% ??偳槠谑芴ヂ剩阶罱K懷孕母牛數(shù)/總配種母牛的情期數(shù)×100%,分母包括歷次復配的全部情期數(shù)。總受胎率=一段時間內全部懷孕母牛數(shù)/相同時間內全部配種母牛數(shù)×100% ,排除嚴重生殖疾病和中途失配的母牛[6]。
每個情期只配種一次,情期受胎率是受孕所需配種次數(shù)的倒數(shù),如果受孕所需配種次數(shù)為1.7,則情期受胎率為58.8%。情期受胎率可反映人工輸精的技術水平,表示配種后能使母牛懷孕的效率,是評定母牛受胎能力的綜合指標,受胎率低表明配種效率低或胚胎(胎兒)死亡。但受胎率不能及時反映長期患有繁殖疾病而不孕的母牛??偸芴ヂ试诙攘咳悍敝承史矫嬗幸欢▋r值,但只能在年底或3個月以上才能統(tǒng)計出來,難以保證決策反饋的高時效性,從而及時規(guī)避生產(chǎn)損失。
21日妊娠率=21 d內真實懷孕母牛數(shù)/相同的21 d內適配母牛數(shù)×100%=配種率×受胎率,指在主動等待期后21 d內真實懷孕的母牛數(shù)占同期適配母牛數(shù)的比率[4],是配種率和受胎率的綜合指標。與受胎率一樣,該指標也表明人工輸精后受孕的效率。例如,某牛場群體母牛配種率為50%,受胎率為40%,則21日妊娠率為20%,表明如果產(chǎn)后有5頭應該配種懷孕的母牛,但只有1頭實現(xiàn)了妊娠。管理好的牛場21日妊娠率可達35%。如果用藥物進行同期排卵和定時輸精,則21日妊娠率=處理后懷孕的母牛數(shù)/全部處理的母牛數(shù)×100%[7-8]。
21日妊娠率考慮到了全部空懷母牛,是評估繁殖效率頗受歡迎的參數(shù),比產(chǎn)犢間隔、空懷期和受胎率更全面、及時、高效,能敏銳地反映近期牛群發(fā)情鑒定情況,為管理人員提供泌乳牛的有用信息[3]。
21日妊娠率最好能與早期妊娠診斷(如B超檢測)結合應用以準確鑒定空懷母牛,并視情況進行同期排卵和定時輸精。21日妊娠率融合了配種率和受胎率,不但重視結果,即母牛是否懷孕,還考慮速度、時間,其值的提高必須考慮配種率、受胎率、母牛的健康狀況和產(chǎn)后子宮復舊程度、發(fā)情鑒定準確度以及配種的風險評估等。
人工輸精存在母牛生殖道感染的危險,影響受胎率和能否完成整個妊娠期,稱為受配風險,但過度關注發(fā)情鑒定率和配種率常會引起胚胎早期死亡或流產(chǎn),增加了風險,降低了受胎率。為了追求高受胎率,技術人員可能會為非常健康、發(fā)情第二性征明顯和陰道流大量透明黏液的母牛配種,但會忽略配種后可以受孕的部分牛,這使牛群受胎率較高,但21日妊娠率偏低。
受孕所需配種次數(shù)越大,精液成本和人工費用越高,配種風險也提高。
母??諔哑谠蕉桃约鞍l(fā)情鑒定率、受胎率和21日妊娠率越高,則經(jīng)濟效益越高,但風險也越大,流產(chǎn)和難產(chǎn)的概率增加。
根據(jù)筆者在國外的生產(chǎn)實踐列出奶牛繁殖力參數(shù)的經(jīng)濟價值,見表3。
表3 奶牛部分繁殖力參數(shù)的經(jīng)濟價值 美元
空懷期是每天凈消費,發(fā)情鑒定率、受胎率和21日妊娠率每提高1%時每頭母牛的年盈利[9]。發(fā)情鑒定率和受胎率每提高1%,每年母牛年盈利分別提高1.40,2.27美元。
奶牛21日妊娠率平均為14% ~16%,不能低于10%~11%。繁殖管理好的牛場奶牛21日妊娠率能達到25% ~30%;繁殖管理差的牛場奶牛21日妊娠率容易提高,但到18%后就不容易再提高了,性價比相對也降低;繁殖管理居中的牛場奶牛21日妊娠率為20% ~27%。當奶牛21日妊娠率處于15%~35%之間時,每提高一百分點,每頭泌乳牛每年多獲利10~20美元;當21日妊娠率≤13%時,每提高1%,每頭母牛年盈利提高26美元;但提高到45%時再提高,每頭泌乳牛盈利均為零!
根據(jù)筆者實踐經(jīng)驗設計了牛場繁殖力參數(shù)原始數(shù)據(jù),見表4。
表4 原始數(shù)據(jù)
如果在21 d內有100頭母牛產(chǎn)犢,主動等待期為50 d,每一情期只配種一次,配種后29~39 d間進行妊娠檢查。
利用表4數(shù)據(jù),依據(jù)上述各繁殖參數(shù)的定義,分別計算空懷期、受孕所需配種次數(shù)、發(fā)情鑒定率、配種率、受胎率、21日妊娠率、年繁殖率、流產(chǎn)率和不孕淘汰率,結果見表5。
表5 各繁殖參數(shù)的計算結果
以第3情期為例,設適配母牛為66頭,采用同期排卵和定時輸精,都實行“盲配”,共處理50頭,發(fā)情鑒定率=配種率=50/66×100% =75.76%。29 d后母牛妊檢,懷孕26頭,受胎率=26/50×100% =52.00%,受孕所需配種次數(shù)=50/26=1.92,21日妊娠率=26/66×100% =39.39%,21日妊娠率=配種率×受胎率=75.76% ×52.00%=39.39%。26頭懷孕牛的空懷期范圍為96~117 d,取其中106 d,配種率=受孕所需配種次數(shù)/[(空懷期-主動等待期)÷21]×100%[3]=1.92/[(106-50)÷21]×100% =72.00%,有別于75.76%,需要進一步探討。
在第7~8個情期,10頭母牛和1頭公牛放在一起45 d,最后8頭懷孕,則兩個情期受胎率=21日妊娠率=40%;因為10頭母牛和1頭公牛在一起的21 d內,如果全部懷孕,則受胎率=21日妊娠率=100%。
分娩牛都是單胎,年繁殖率=96/100×100%=96%。
試驗牛場位于意大利北部韋爾切利省,處于北緯45°、東經(jīng)8°,屬于副熱帶四季分明的濕潤氣候,年平均氣溫為7~18℃,夏季最高氣溫為29℃,冬季最低氣溫為-2℃。同期排卵和定時輸精試驗時間為2004—2008年,之后成為常規(guī)繁殖技術。
牛只的生活空間為單獨分隔的臥床和刮糞地板連接的采食架欄,基本上沒有運動空間。
牛品種為法國乳肉兼用型蒙貝利亞,筆者負責同期發(fā)情處理和人工輸精,并協(xié)助意大利獸醫(yī)師進行早期妊娠檢查及資料收集、電腦錄入,韋爾切利省動物養(yǎng)殖協(xié)會和一家私人專業(yè)公司[La Società Co.Se.A.Corso Francia 177bis-Torino(To)-10139 Italy]進行數(shù)據(jù)分析和評估,并定期為牛場提供統(tǒng)計結果。試驗中,奶牛最早的主動等待期為60 d,對成母牛全部進行同期排卵和定時輸精。
2006年3—5月份牛場繁殖效率分析見表6~8(牛只依據(jù)泌乳和繁殖狀況分組)。
表6 2006年3—5月份牛群結構和空懷期
牛場在2006年3—5月份日平均氣溫為8~18℃,氣溫適宜,各種繁殖力參數(shù)都比較理想,空懷牛占全群的3.70%,21日妊娠率為22.00%,首次發(fā)情配種率為83.00%,在表1的最好標準內。由于初產(chǎn)牛比例(40.00%)較高,首配受胎率(47.87%)低于表1標準(≥60.00%)。由表6可知,懷孕牛群產(chǎn)后首配受胎率(47.87%)和相應的空懷期(69 d)都好于其他各次配種,說明分娩的難易和圍產(chǎn)期(圍產(chǎn)期護理得好,分娩容易,子宮復舊早,首次出現(xiàn)發(fā)情的時間早,首配受孕率高)的護理顯著影響之后的受胎率和空懷期。由各情期受孕率數(shù)據(jù)來看,69.59%的牛在前2個情期內受孕,都是在產(chǎn)后107 d內,即處于泌乳曲線平臺期之后的下降期,這時期也是能量負平衡向正平衡的過渡時期。
表7 2006年3—5月份牛場配種效率
表8 各種繁殖力參數(shù) %
2005年9月份—2007年6月份各季節(jié)奶牛繁殖力參數(shù)見表9、表10。
表9 2005年9月份—2007年6月份各季節(jié)奶牛繁殖力參數(shù) %
表10 2005年9月份—2007年6月份奶牛返情率 %
每3個月統(tǒng)計分析一次,2005年9月份—2007年6月份,牛場成母牛產(chǎn)后全部進行同期排卵和定時輸精,起初完全按照方案執(zhí)行,定時“盲配”,表現(xiàn)出很高的首次發(fā)情配種率,全部在80%以上;但受胎率和21日妊娠率分別在35.00% ~37.00%和21.00%~24.00%;36%的牛配后返情間隔處于36~48 d內,說明有的母牛胚胎早期死亡或者根本就沒有排卵。之后采取同期處理和通過直腸觸診卵巢相結合確定是否配種,降低了配種風險,提高了受胎率和21日妊娠率(47.00%、27.00%)。另外由于牛場全部安裝自動控制溫度、濕度的電風扇和霧噴淋浴系統(tǒng),形成了小的生態(tài)系統(tǒng),消除了熱應激對繁殖性能的不利影響。
采用另一軟件統(tǒng)計(Cincinnato allevatore 1.0.114)分析該牛場2004—2007年的部分繁殖力參數(shù),結果見表11。
表11 2004—2007年部分繁殖力參數(shù)
2007年與2004年空懷期、受孕所需配種次數(shù)的差異很明顯。開始進行同期排卵和定時輸精時完全是“盲配”,出現(xiàn)一些藥物處理無反應現(xiàn)象,即使進行了人工輸精也無效,提高了配種風險。2006年結合了直腸觸診卵巢技術,明顯改善了空懷期、受孕所需配種次數(shù)和21日妊娠率。
以上筆者闡述了繁殖力參數(shù)的種類和差異,有些比較簡單,如空懷期和產(chǎn)犢間隔,被廣泛使用;有些比較復雜,針對性也強,如21日妊娠率,其為評估母牛同期化處理效果的強力參數(shù)。技術人員對繁殖參數(shù)的理解和計算方法的標準化也至關重要。原始數(shù)據(jù)的收集要求牛場管理者、獸醫(yī)師、資料員以及鄉(xiāng)村動物繁殖員認真記錄。研究表明,繁殖力參數(shù)的綜合使用有利于評估牛群內的繁殖力趨向,可為獸醫(yī)師和技術人員提供非常珍貴的信息,便于及時采取措施提高繁殖效率,從而提升牛群的經(jīng)濟效益。同期排卵和定時輸精技術能明顯提高配種率和受胎率,省去發(fā)情鑒定的麻煩;如果能結合早期妊娠診斷技術和21日妊娠率使用,將產(chǎn)生更為明顯的經(jīng)濟效益;而同期排卵和定時輸精技術結合卵巢的動態(tài)監(jiān)控或觸診判斷是否能配種,更能顯著提高受胎率和21日妊娠率。
疾病的控制和預防、營養(yǎng)管理以及動物福利,都影響牛場繁殖效率。對于肉牛最終需要的結果是:分娩后在最短的時間內生出犢牛,零死亡,并且配種次數(shù)最少!對于奶牛,所有繁殖參數(shù)的評估必須結合泌乳曲線變化、采食量、被動淘汰風險、主動淘汰策略、統(tǒng)計方法及成本(包括牛奶、飼料、糞尿處理、勞力、凍精、繁殖藥物、死牛處理以及犢牛、青年牛和淘汰母牛)[9-10]。
綜上,筆者就繁殖力各種參數(shù)的概念和統(tǒng)計方法進行介紹,旨在為牛場管理和技術人員、鄉(xiāng)村牛人工輸精員綜合應用所有繁殖力參數(shù)、提高牛群的經(jīng)濟效益提供參考。