奶牛個體性狀評價方法的應(yīng)用研究

王 猛，王 靜

（河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州 450046）

河南省是我國畜牧業(yè)養(yǎng)殖大省，在伊利、花花牛和科迪為首的大型乳業(yè)集團的帶動下，全省標準化、規(guī)?；膛ｐB(yǎng)殖場發(fā)展迅速，擁有規(guī)模養(yǎng)殖場600余家，奶牛養(yǎng)殖業(yè)得到了迅速發(fā)展。隨之而來，提高育種水平、提高飼養(yǎng)管理水平就成為各養(yǎng)殖場追尋的目標?；谀膛ｓw型評價的方法，作為飼養(yǎng)過程中一種可預(yù)測方法，受到養(yǎng)殖場的廣泛關(guān)注。

我國民間，被農(nóng)戶接受并廣泛沿用的奶牛個體性狀評估方法是：一摸二看三遛。一摸，是指觸摸奶牛的背脊、助骨與臀部，以此感知奶牛相應(yīng)部位的脂肪儲量；二看，是指觀察奶牛的牙齒、四肢和乳房，牙齒反映奶牛的真實年齡，四肢反映奶牛體軀的健壯性，乳房的飽滿程度反映奶牛潛在的泌乳量；三溜，是指牽著奶牛走路，同時密切觀察奶牛的精神狀態(tài)，觀察奶牛生理上是否存在缺陷體征。這種方法參考的特征很具有代表性，也具有很強的實用價值。但是，這種方法缺少定量的標準，是一種模糊的評價體系。在動物科學(xué)領(lǐng)域，系統(tǒng)的對奶牛進行評價的方法可以劃分為以下三種。

1 奶牛體尺參數(shù)測量

體尺參數(shù)是奶牛體軀各個部位量化后的指標，一般覆蓋長、寬、高、圍度等等基礎(chǔ)信息。通過奶牛體尺參數(shù)的測量，可以估算奶牛的體重，進一步掌握奶牛生長發(fā)育情況和營養(yǎng)狀況。奶牛體尺參數(shù)測量時常用的工具包括測杖和卷尺等等，使用卷尺時應(yīng)注意卷尺緊挨毛皮，松緊以兩個手指并排自由滑動為準。常用的測量項目包括：體高、體斜長、胸圍和腹圍等等。測量目的不同，體尺參數(shù)測量的具體內(nèi)容也不盡相同[1]。

進行體尺參數(shù)測量時，對奶牛的站姿要求如下：

1）奶牛直立于平坦的地面上，立勢端正；

2）從前往后看，前腿和后腿均要端正，四腿分列成兩排；

3）從側(cè)面看，左腿和右腿兩者之間有一定程度的遮掩，背部及腰部直挺，頭部自然前伸。

待奶牛體軀各個部位自然伸展時，迅速、準確地進行測量。各個部位的體尺參數(shù)分別獨立的進行兩次測量，取平均值，并做好記錄。測量參數(shù)如圖1[2]所示，測量方法和測量工具見表1。

圖1 奶牛體尺參數(shù)測量的主要部位

表1 體尺參數(shù)的測量方法和測量工具

2 奶牛線性性狀評定

最初的奶牛評定是使用肉眼觀察的方法，根據(jù)奶牛的體貌特征和體軀各個部位的性狀，對個體進行判斷與評價，缺點是主觀性強，沒有嚴格的量化標準。20世紀70年代后期，美國奶牛人工授精育種者聯(lián)合會提出了奶牛線性性狀評定方法，該方法的特點是基于性狀特征進行數(shù)量統(tǒng)計，評分方法量化。因此，能夠最大程度上減少了評分者的主觀誤差，評分結(jié)果比較客觀[3]。

我國奶牛線性性狀評定起步較晚，是借鑒的加拿大的9分評價制和美國的50分評價制兩種方法，各地根據(jù)各自的情況自由選擇，沒有一個統(tǒng)一的評分方法。2002年6月，全國荷斯坦奶牛線性鑒定研討會在西安召開，會議上確定了我國奶牛線性性狀評定的統(tǒng)一方法，以加拿大的9分評價制方法為藍本，結(jié)合國內(nèi)的實際情況制定，相比50分評價方法易學(xué)、易用和容易推廣。9分制奶牛線性性狀評定時，細化為體軀、尻部、肢蹄、泌乳系統(tǒng)和乳用特征這五大類，合計24個性狀。此外，9分制方法還考慮遺傳性性狀缺陷的問題，在評分時按要求減去這部分相應(yīng)的分數(shù)[4]。

1）體軀。體軀占總分的18%。體軀部分包括高度、前段部分、胸寬、體重、體深和腰強度六個性狀。奶牛體軀極高和極低都不適合規(guī)?；曫B(yǎng)，體軀高度在規(guī)?；B(yǎng)殖中起重要作用。胸寬和前段直接反映奶牛個體的強壯程度。體深與奶牛個體的采食量有直接聯(lián)系。腰強度與繁育后代密切關(guān)聯(lián)。

2）尻部。尻部占總分的10%。優(yōu)秀奶牛尻部特征是長、寬、平。尻部性狀包括尻寬（左右坐骨結(jié)節(jié)之間的寬度）和尻角度（腰角外緣與坐骨結(jié)節(jié)之間的傾斜度）。尻寬與分娩繁殖的難易程度直接相關(guān)，尻寬越寬，分挽越容易。尻角度與奶牛的排泄能力和繁殖能力直接相關(guān)，最佳的尻角度為腰角略高于坐骨結(jié)節(jié)，最優(yōu)情況是兩者的連線與水平線之間為5度。

3）肢蹄。肢蹄占總分的20%。該部分包括蹄角度、蹄踵深度、后肢的后視程度、骨質(zhì)程度和后肢側(cè)視。肢蹄部分的性狀反映了奶牛的運動能力和體軀健康程度。蹄角度是中間性狀，角度值過大過小都不好。后肢側(cè)視以145度的彎曲程度為優(yōu)秀。后肢的后視程度以飛節(jié)部位呈現(xiàn)平行狀態(tài)為優(yōu)。

4）泌乳系統(tǒng)。泌乳系統(tǒng)占總分的40%。該部分包括前乳房附著程度、前乳頭位置分布、中央懸韌帶的堅韌程度、后乳房附著程度、前乳頭長度值、后乳頭位置分布、乳房質(zhì)地程度、后乳房寬度值和乳房深度值，是衡量奶牛優(yōu)劣的最重要的指標。強有力的懸韌帶體現(xiàn)在乳房后側(cè)中部有明顯的深溝。后乳頭如果向外側(cè)張開，則說明乳房脆弱。

5）乳用特征。乳用特征占總分的20%。該部分包括棱角性、骨豁輪廓等。奶牛的輪廓、肋骨兩側(cè)的張開寬、牛頸的長度、個體的姿態(tài)和脂肪的厚薄等，綜合進行評定。優(yōu)質(zhì)的奶牛應(yīng)具有鮮明的輪廓、大而明亮的眼睛、寬大而方正的嘴部、深而長的胸部，平整而間距較大的肋骨，細膩均勻、大而圓滑的乳房等等。奶牛的乳用性狀多而復(fù)雜，評分標準沒有量化，評分較為困難，需要綜合考慮上述性狀給出合適的分數(shù)。

3 奶牛體況評分

奶牛體況評分（Body Condition Score，簡稱BCS），是根據(jù)奶牛體軀膘情進行的打分，代表了奶牛脂肪層的儲備情況。如圖2所示[5]，不同生產(chǎn)階段的奶牛，其采食量和產(chǎn)奶量都不盡相同，一般來說，產(chǎn)奶量的增加需要大量能量的供給，對應(yīng)的采食量也隨之增加，此時身體儲藏的脂肪會轉(zhuǎn)化為能量，提供奶牛日常所需。奶牛產(chǎn)奶全周期的每個階段的體況，對相鄰的下一個階段，特別是泌乳時期的產(chǎn)奶量有著直接的影響。通過量化的指標，對不同生產(chǎn)階段的奶牛體況進行合理的評估，確保其不同階段的BCS分值處于合理的水平，保持最佳的營養(yǎng)策略，做到利潤的最大化。因此，BCS是對奶牛的生長、生產(chǎn)、繁育等方面產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵指標。

圖2 不同生產(chǎn)周期BCS分值變化示意圖

3.1 不同體況奶牛的分值特征

1)BCS1分奶牛。奶牛的左側(cè)和右側(cè)肋骨均沒有脂肪沉淀，皮下肌肉層單薄。脊椎、腰角、尾椎、髖骨和坐骨結(jié)節(jié)有明顯的突出，沒有脂肪沉淀，肌肉覆蓋很薄，沒有平滑的感覺。尾根高高翹起，與髖骨的連接處，出現(xiàn)很深的凹陷，骨骼結(jié)構(gòu)突出明顯。如圖3[6]所示。

圖3 BCS1分奶牛側(cè)視圖、后視圖、全視圖

2)BCS2分奶牛?？梢悦黠@的觀測到奶牛左側(cè)和右側(cè)的每一根肋骨。觸摸起來，肋骨末梢有突出的手感，肌肉部分比1分稍厚。脊椎、腰角和尾部區(qū)域中的骨骼明顯。臀部、坐骨結(jié)節(jié)和髖骨突出，凹陷程度較1分牛輕。尾根與髖骨之間的連接處凹陷，但是骨骼結(jié)構(gòu)有一定的肌肉覆蓋層。如圖4[6]所示：

圖4 BCS2分奶牛側(cè)視圖、后視圖、全視圖

3)BCS3分奶牛。從奶牛左測或者右側(cè)的后部，向前觀察，隱約顯現(xiàn)奶牛的肋骨骨頭，觸摸肋骨感覺很平滑。脊椎處少量脂肪，呈現(xiàn)平滑三角形狀，觸摸可感覺到骨頭。臀部圓潤平滑。髖骨、坐骨結(jié)節(jié)和牛尾根四周的區(qū)域平滑，沒有脂肪沉積的狀況。如圖5[6]所示。

圖5 BCS3分奶牛側(cè)視圖、后視圖、全視圖

4)BCS4分奶牛。用力觸摸才能區(qū)分單個的肋骨，扁平圓潤。脊椎骨、腰椎部、背椎部和尾椎部區(qū)域顯得很平。臀部圓潤，臀部之間很平。牛尾根、坐骨結(jié)節(jié)和髖骨區(qū)域圓潤，有脂肪堆積跡象。如圖6[6]所示：

圖6 BCS4分奶牛側(cè)視圖、后視圖、全視圖

5)BCS5分奶牛。脊椎骨、肋骨、臀部及髖骨的骨骼結(jié)構(gòu)不清晰，皮下脂肪堆積十分明顯。牛尾根和坐骨結(jié)節(jié)埋在脂肪層中。如圖7[6]所示：

圖7 BCS5分奶牛側(cè)視圖、后視圖、全視圖

3.2 不同生產(chǎn)階段奶牛的體況分值

1）月子期。（1）適中評價：3.5～3.25 分，最高不超過3.75分，最低不低于3.25分。（2）體況目標：奶牛產(chǎn)犢時，脂肪儲備充足但不過剩。既要保證產(chǎn)奶量又要防止脂肪肝、難產(chǎn)的發(fā)生。

2）泌乳高峰期。（1）適中評價：3.25～2.75 分，最高不超過3.25分，最低不低于2.75分。（2）體況目標：這個時期能量消耗最大，通過調(diào)節(jié)奶牛日糧，確保營養(yǎng)均衡，減少大量產(chǎn)奶對奶牛的負重。

3）泌乳中期。（1）適中評價：2.75～3 分，最高不超過3.25分，最低不低于2.75分。（2）體況目標：保持奶牛身體能量的平衡，產(chǎn)奶量與營養(yǎng)物質(zhì)攝入量達到最大產(chǎn)出比。

4）泌乳后期。（1）適中評價：3～3.5 分。最高不超過3.5分，最低不低于2.75分。距離干奶期30天時，不低于3.25分。（2）體況目標：補充能量，開始增加脂肪的儲備，為下一個產(chǎn)奶期做好準備。

5）干奶期。（1）適中評價：3.25～3.5 分，最高不超過3.75分，最低不低于3.25分。（2）體況目標：脂肪增厚，瘤胃壁和乳腺組織得以恢復(fù)，從而確保奶牛身體全面的恢復(fù)。

4 總結(jié)與展望

奶牛體尺參數(shù)測量，這是對奶牛體重估算的重要途徑，依此判斷奶牛的生長發(fā)育以及營養(yǎng)狀況；奶牛線性性狀評定，與奶牛的生產(chǎn)性能測定并列為奶牛育種的兩大參考標準；奶牛體況評分，這是衡量奶牛產(chǎn)奶量、牛奶品質(zhì)和飼養(yǎng)與營養(yǎng)的重要參考因素。以上三種評價體系較為完善，也是使用范圍最廣的方法，它們的適用領(lǐng)域不同，共同點是評價工作都需要相關(guān)專業(yè)人員來完成。當(dāng)人工進行評價時，由于評價體系和評價指標多樣、復(fù)雜，以及評價人員個體的差異，會給評價結(jié)果帶來很大的不確定性。此外，人工方法自動化程度低、工作強度大、效率低下，養(yǎng)殖企業(yè)很難形成有效的管理。

傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)和現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合或許是可行的突破口，從技術(shù)的角度看，圖像處理和機器視覺技術(shù)的應(yīng)用已非常廣泛。圖像和視覺本身就是對人類眼睛和視覺的模仿，在人力成本越來越高昂的今天，人工智能的一個方向就是從對人眼的替代開始。與此同時，圖像和視覺領(lǐng)域有一個先天的優(yōu)勢，這種技術(shù)不需要人和動物的直接接觸，更大程度上減少應(yīng)激的出現(xiàn)。圖像處理技術(shù)在奶牛個體性狀評價中的研究，必將為智能養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展帶來更多可能性。