北京與上海地區(qū)中國荷斯坦牛長壽性及淘汰原因分析

彭朋，楊影，張海亮，楊宇澤，李錫智，趙曉鐸，董剛輝，韓博，張勝利，孫東曉

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，北京 100193；北京市畜牧總站，北京 100101；3.北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 100029；4.上海奶牛育種中心，上海 200436）

隨著奶牛平衡育種理念的提出，世界各國荷斯坦牛育種目標(biāo)不斷更新完善，產(chǎn)奶量和乳成分性狀均獲得了顯著遺傳進(jìn)展，與此同時，健康性狀逐漸受到育種工作者的關(guān)注。其中，長壽性已成為當(dāng)前許多國家的育種目標(biāo)性狀。奶牛壽命與牛場的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，越長壽，使用年限則越長，其終生產(chǎn)奶量則更高，從而提高養(yǎng)殖效益[1]。但實際生產(chǎn)中，奶牛的平均使用胎次為3～4胎，而奶牛最高產(chǎn)奶量[2]應(yīng)該在第4～7個泌乳期。因此，大多數(shù)奶牛個體在未充分發(fā)揮出泌乳潛力前就被淘汰，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

長壽性狀的表型定義主要有三種：生存時間（天數(shù)、月齡等），為連續(xù)性狀；某階段個體生存或者死亡（即生存狀態(tài)），為二分類性狀；個體在t時刻受到的風(fēng)險，一般用于生存分析的比例風(fēng)險模型。本研究采用第一類，即生存時間作為長壽性狀的表型，包括在群時間（Herd life, HL）和生產(chǎn)壽命（Productive life,PL）。在群時間指奶牛從出生至淘汰的時間，而生產(chǎn)壽命指從第一次產(chǎn)犢至淘汰的時間。奶牛長壽性狀受很多因素影響，如遺傳、環(huán)境、產(chǎn)奶量、飼養(yǎng)管理水平、疾病和體型等。研究表明，奶牛長壽性的遺傳力偏低（0.06 ～ 0.12）[4,5]，受環(huán)境因素影響較大。主動淘汰的原因主要包括年老、低產(chǎn)或群體控制，被動淘汰包括繁殖障礙、產(chǎn)后疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、消化代謝疾病和外傷等，這些疾病導(dǎo)致奶牛生產(chǎn)能力下降或消失，甚至死亡[6,7]。

目前，中國荷斯坦牛的綜合選擇指數(shù)尚未包括長壽性狀。鑒于平衡育種的重要性，長壽性將逐漸成為我國奶牛育種的目標(biāo)性狀。本研究通過分析北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心和北京區(qū)縣的中國荷斯坦母牛離群數(shù)據(jù)，比較分析不同地區(qū)、不同規(guī)模牛場的長壽性情況及離群影響因素，以期為中國荷斯坦牛的平衡育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

表1 奶牛離群記錄數(shù)據(jù)分布情況

本研究收集了北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心、北京區(qū)縣部分牛場在2001-2018年期間的中國荷斯坦母牛離群數(shù)據(jù)，共計166 207條，數(shù)據(jù)分布情況如表1所示。其中，北京首農(nóng)畜牧與上海奶牛育種中心的牧場為規(guī)?；翀?，而北京區(qū)縣為小規(guī)模示范牛場，包含昌平2個、密云2個、延慶4個牛場。數(shù)據(jù)包含：出生日期、初次產(chǎn)犢日期、離群日期、離群胎次和離群原因等。

1.2 數(shù)據(jù)分析

本研究依據(jù)已有報道[7]，將淘汰原因細(xì)分為16個類別，包括：消化系統(tǒng)疾病、繁殖障礙疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、營養(yǎng)代謝疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病、傳染病、低產(chǎn)、老齡、生長發(fā)育與體況、外傷與感染、意外事故、死亡、其他原因和不明記錄。不明記錄指淘汰原因記錄不全或人工錄入的缺失等而導(dǎo)致無具體淘汰原因；其他原因指有淘汰原因記錄但發(fā)生頻率極少且難以歸類到其他類別中的一些淘汰因素。

數(shù)據(jù)質(zhì)控步驟：保留出生日期、淘汰日期有效的個體；剔除初次產(chǎn)犢日齡（Age at the first calving, AGEF）異常的數(shù)據(jù)，即第一次產(chǎn)犢日齡＜500d或＞1 800d的個體。

利用R studio軟件和Excel進(jìn)行圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 長壽性狀

表2 奶牛在群時間、生產(chǎn)壽命、初次產(chǎn)犢日齡、淘汰胎次的平均值統(tǒng)計量

由表2可知，北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣牛場的奶牛平均在群時間分別為4.34、3.39和4.72年，平均生產(chǎn)壽命分別為2.50、2.54和2.98年，平均初次產(chǎn)犢日齡分別為820、796和797d。方差分析結(jié)果表明，三者的在群時間、生產(chǎn)壽命和初次產(chǎn)犢日齡均差異極顯著（P＜0.01），但三者仍具有一些共同點?？傮w而言，三種類型牛場近70%比例的奶牛在3胎之前被淘汰，平均在2歲左右頭胎產(chǎn)犢，平均終身使用年限不足5年。

北京、上海地區(qū)三個牛群淘汰牛的出生年份與淘汰年份如圖1、圖2所示。隨著年份的推移，每年新出生與淘汰的牛數(shù)量都在增加。由于北京首農(nóng)畜牧平均淘汰胎次為2.72胎，在群時間為4.34年，所以2012年之前出生的牛大部分已被淘汰。在2001-2012年間，平均每年出生牛數(shù)比淘汰牛數(shù)多3 706頭，且年增量較為平穩(wěn)。上海奶牛育種中心2017年淘汰的牛在2008-2016年間呈正態(tài)分布出生。對北京區(qū)縣牛場，其出生牛數(shù)與淘汰牛數(shù)也呈逐年增加的趨勢，雖數(shù)據(jù)量有限，但大致趨勢與北京首農(nóng)畜牧一致。

圖1 淘汰牛出生年份分布圖

圖2 淘汰牛淘汰年份分布圖

2.2 淘汰胎次

圖3表明了北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣示范場三種類型牛場的淘汰胎次分布趨勢，由其可見，三者的淘汰胎次均集中在前3胎。由表1可見，北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣的平均淘汰胎次分別為2.72、2.69和2.62胎，均小于3胎。北京首農(nóng)畜牧前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為22%、24%和19%，共占比65%；上海奶牛育種中心前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為18%、23%和18%，共占比59%，但存在20%原始數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象；北京區(qū)縣前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為27%、23%和19%，共占比69%。

圖3 淘汰牛淘汰胎次分布圖

2.3 淘汰原因

由表3和圖4可見，除去不明記錄、其他原因和死亡外，北京首農(nóng)畜牧導(dǎo)致奶牛淘汰的前五種原因依次是：消化系統(tǒng)疾病（18.49%）、繁殖障礙疾病（17.25%）、乳房疾病（9.89%）、低產(chǎn)（8.84%）和肢蹄疾病（6.02%）；上海奶牛育種中心的前五項淘汰原因依次是：乳房疾?。?5.76%）、繁殖障礙疾病（15.74%）、肢蹄疾?。?5.62%）、消化系統(tǒng)疾病（12.41%）和呼吸系統(tǒng)疾?。?.23%）；北京區(qū)縣的主要淘汰原因依次是：繁殖障礙疾?。?5.61%）、乳房疾?。?4.18%）、消化系統(tǒng)疾?。?1.50%）、肢蹄疾?。?.97%）和傳染?。?.01%）。綜合來看，消化系統(tǒng)、繁殖障礙和乳房疾病是奶牛淘汰的主要誘因，其次肢蹄疾病也是一大因素。

表3 導(dǎo)致奶牛淘汰的原因及占比

圖4 淘汰牛淘汰原因分布圖

3 討論

3.1 奶牛長壽性概況

奶牛壽命與奶牛的經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系密切。奶牛壽命越長，終生產(chǎn)奶量就越多，給奶牛場帶來的經(jīng)濟(jì)效益就越大。但北京、上海地區(qū)牛場奶牛的平均胎次僅為3胎左右[8]，在沒有達(dá)到最大產(chǎn)奶量之前，大多數(shù)奶牛還沒有發(fā)揮泌乳潛力就被淘汰了，造成了經(jīng)濟(jì)效益的損失。隨著育種工作的開展，各國在產(chǎn)奶量上得到了顯著提高，但奶牛生產(chǎn)壽命卻未得到提高，1994年美國的平均淘汰胎次為2.7胎，2007年奧地利的平均淘汰胎次為3.3胎[9]。本研究中平均淘汰胎次在2.71胎，平均在2歲左右投入生產(chǎn)，平均在群時間不足5年，其中前三胎淘汰數(shù)占比最高，分別為69%、65%和59%，與趙番番等[10]對新疆地區(qū)報道的3.15胎及李權(quán)武等[11]對西安地區(qū)報道的3.4胎相比略低，但都處于3胎左右。原因可能是奶牛場為了追求更高的產(chǎn)奶量，采用高精料營養(yǎng)飼養(yǎng)模式，致使奶牛群體處于亞健康狀態(tài)、持續(xù)弱酸性體液狀態(tài)，蹄病、酸中毒、乳熱癥等疾病多發(fā)；還有可能是過分追求單產(chǎn)水平，對低產(chǎn)奶牛過度淘汰，導(dǎo)致母牛淘汰胎次降低。

世界各國越來越重視奶牛的生產(chǎn)壽命，加拿大最早開始對奶?！敖K生效益”進(jìn)行選擇，美國在最新公布的TPI（總性能指數(shù)）中將“生產(chǎn)壽命（PL）”的權(quán)重由4%提高到5%。我國目前更注重產(chǎn)奶性能的提高，隨著奶業(yè)的發(fā)展，也將會越來越重視奶牛的長壽性。

3.2 淘汰原因比較分析

本研究中消化系統(tǒng)、繁殖障礙和乳房疾病是奶牛淘汰的主要原因，其次是肢蹄疾病。胥磊等[12]報道的新疆昌吉地區(qū)奶牛淘汰主要原因為肢蹄疾病與乳房疾病，其次為繁殖類疾病與消化系統(tǒng)；張巧娥等[13]報道的寧夏地區(qū)奶牛淘汰主要原因為乳房疾病、消化系統(tǒng)疾病和肢蹄病。Ahlman等[14]對瑞士荷斯坦牛的研究結(jié)果表明，乳房疾病、繁殖障礙是淘汰的主要原因，其次為低產(chǎn)；美國USDA在2007年報道[15]中顯示乳房、繁殖障礙與肢蹄疾病為主要原因。這與本研究結(jié)果均有差異，本研究中消化系統(tǒng)疾病發(fā)生率較其他研究較高，原因可能是由于營養(yǎng)和飼養(yǎng)管理水平不到位引起的。

如今世界各國奶業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)奶量不斷提高，各類疾病已經(jīng)越來越成為限制奶牛經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，各個牧場應(yīng)更加重視各類疾病的防治，提高牧場的營養(yǎng)與管理水平，以此來提高奶牛的生產(chǎn)壽命，最終使得奶牛的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。

4 結(jié)論

本研究對北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心的大規(guī)?；龊捅本﹨^(qū)縣相對小規(guī)模示范牛場奶牛的長壽性狀和淘汰原因進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)奶牛平均淘汰胎次為2.71胎，平均在群時間不足5年。對淘汰原因的分析發(fā)現(xiàn)，消化系統(tǒng)疾病、繁殖障礙與乳房疾病是造成奶牛被動淘汰的最主要原因，表明牧場在飼料營養(yǎng)與飼養(yǎng)管理上仍存在問題，需更加關(guān)注營養(yǎng)與管理等方面，不斷提高養(yǎng)殖水平，以期延長奶牛的使用年限。