郭夢(mèng)玲,王海洋,梁 艷,李明勛,楊章平,毛永江
(揚(yáng)州大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇 揚(yáng)州 225009)
奶牛群體改良計(jì)劃(Dairy herd improvement,DHI)是現(xiàn)代化養(yǎng)殖中提高奶牛生產(chǎn)管理水平的測(cè)定技術(shù),通過(guò)定期對(duì)泌乳牛生產(chǎn)性能和牛群資料進(jìn)行記錄和分析,獲得牛場(chǎng)生產(chǎn)管理的相關(guān)信息,反映了奶牛場(chǎng)生產(chǎn)管理過(guò)程中存在的問(wèn)題。產(chǎn)奶量是奶牛泌乳性能最基本的指標(biāo),也是衡量牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益的直接指標(biāo)。體細(xì)胞計(jì)數(shù)(Somatic cell count, SCC)是對(duì)乳汁中嗜酸性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等白細(xì)胞,以及乳腺的上皮細(xì)胞(5%左右)進(jìn)行綜合數(shù)目的確定,可以評(píng)定牛乳品質(zhì),也可以監(jiān)控管理奶牛群體的健康水平[1]。奶牛體細(xì)胞評(píng)分(Somatic cell score,SCS)通過(guò)計(jì)算公式SCS=log2(SCC/100 000)+3獲得,是奶牛乳房炎抗性選擇的一種有效方法[1-2]。高產(chǎn)量、高品質(zhì)和低體細(xì)胞數(shù)是牧場(chǎng)追求的優(yōu)質(zhì)牛奶指標(biāo)。相關(guān)資料表明,胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳階段、飼養(yǎng)管理、氣候環(huán)境和奶牛健康狀況等各種因素對(duì)奶牛日產(chǎn)奶量及SCS有重要影響[2-8]。Litwinczuk等[2]研究表明,隨著SCS的增加,日產(chǎn)奶量呈下降趨勢(shì)。張美榮等[5]研究表明,秋季產(chǎn)犢的奶牛泌乳性能達(dá)到較高水平。張夢(mèng)華等[6]研究表明,第2胎日產(chǎn)奶量最高,達(dá)到高峰后,產(chǎn)奶量逐漸下降。MilunPetrovi等[9]發(fā)現(xiàn)泌乳階段和產(chǎn)犢季節(jié)及其相互作用對(duì)SCS有顯著影響,夏季產(chǎn)犢的奶牛泌乳早期SCS極顯著高于其他產(chǎn)犢季節(jié)。此外,MaciucV等[10]研究表明,不同產(chǎn)犢季節(jié)營(yíng)養(yǎng)水平和氣候條件的變化均會(huì)對(duì)奶牛產(chǎn)奶量有影響,秋、冬季節(jié)氣候溫和,青綠飼料豐富,有利于產(chǎn)奶量的提高。在溫帶氣候地區(qū),在深秋和初冬產(chǎn)犢的奶牛產(chǎn)奶量比在春、夏季節(jié)產(chǎn)犢的奶牛更高,溫度在4~21 ℃之間被認(rèn)為是生產(chǎn)牛奶的最佳溫度[11]。
江蘇省屬東亞季風(fēng)氣候區(qū),處在亞熱帶和暖溫帶的氣候過(guò)渡地帶,季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同季。本研究通過(guò)對(duì)江蘇省某奶牛場(chǎng)10年來(lái)DHI數(shù)據(jù)的分析和整理,旨在揭示不同因素對(duì)荷斯坦牛泌乳性能的影響,為該地區(qū)牧場(chǎng)乳品質(zhì)的提高和飼養(yǎng)管理技術(shù)的改進(jìn)等方面提供參考。
供試數(shù)據(jù)來(lái)自江蘇省某奶牛場(chǎng)2010~2019年435 784條荷斯坦牛DHI記錄,主要包括胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測(cè)定年度、測(cè)定月份、泌乳天數(shù)、日產(chǎn)奶量和SCS等。為增加數(shù)據(jù)的代表性和整齊性,記錄數(shù)據(jù)不完整不納入分析;為確保結(jié)果的可靠性,對(duì)數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行限定,其范圍如下:日產(chǎn)奶量(5~70 kg)、SCS(0~9)、泌乳天數(shù)≤360 d。經(jīng)篩選最后用于分析的泌乳性能數(shù)據(jù)為415 386條記錄。
試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)位于大豐市郊區(qū),地理坐標(biāo)為E120°33'~120°40'、N33°10'~33°23'。氣候?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)氣候,靠近黃海,受海洋的調(diào)節(jié)作用明顯,加之季風(fēng)影響,實(shí)為溫和濕潤(rùn)的季風(fēng)氣候,四季分明,雨熱同季。初霜期11月上旬,終霜期4月上旬,無(wú)霜期210 d左右。
牧場(chǎng)規(guī)模為12 000頭左右,泌乳牛約為6 000頭。泌乳奶牛均采用散欄飼養(yǎng),TMR飼喂,轉(zhuǎn)盤式擠奶,日飼喂和擠奶各3次。采用牛場(chǎng)管理軟件DC305進(jìn)行智能化信息化管理,參考NRC奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(第七版,2001)進(jìn)行日糧配制。日糧主要包括粗飼料、混合精飼料和少量副產(chǎn)品(濕甜菜渣和濕啤酒糟)等組成,粗飼料為玉米青貯、苜蓿干草、羊草和燕麥干草等。
所有供試數(shù)據(jù)錄入Excel后,用SPSS(Ver26.0)多因素方差分析模型分析不同胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測(cè)定年度、測(cè)定月份、泌乳月等因素對(duì)日產(chǎn)奶量和SCS的影響,模型如下:
Y=μ+P+S+N+C+M+e
式中:Y為荷斯坦牛泌乳性能的觀察值,μ為總體均值,P為胎次的固定效應(yīng)(1~3),S為產(chǎn)犢季節(jié)的固定效應(yīng)(1~4),N為測(cè)定年度的固定效應(yīng)(2010-2019),C為測(cè)定月份的固定效應(yīng)(1~12),M為泌乳月的固定效應(yīng)(1~12),e為隨機(jī)殘差。其中,胎次劃分為:1~2胎牛各為一組,3胎及以上奶牛為一組,分為3個(gè)水平;產(chǎn)犢季節(jié)根據(jù)江蘇地區(qū)的氣候特點(diǎn)進(jìn)行劃分: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;每30 d為一個(gè)泌乳月[6]。各因素不同水平間的多重比較使用Duncan's法,數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤形式表示。
由表1可知,不同胎次對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。其中,荷斯坦牛第2胎日產(chǎn)奶量(33.63 kg)最高,顯著高于其他胎次(P<0.05)。第1胎日產(chǎn)奶量(30.15 kg)最低,顯著低于其他胎次(P<0.05)。荷斯坦牛3胎及以上SCS最高(2.73),顯著高于其他胎次(P<0.05),第1胎SCS最低(1.98),其次為2胎SCS(2.17)。
表1 不同胎次對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS的影響Table 1 Effect of different parities on daily milk yield and SCS of Holstein cows
由表2可以看出,不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。其中,荷斯坦牛日產(chǎn)奶量從高到低順序依次為冬季(34.02 kg)>春季(32.53 kg)>秋季(31.91 kg)>夏季(30.40 kg)。夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛SCS最高(2.40),冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛SCS最低(2.29),不同季節(jié)間荷斯坦牛SCS差異均達(dá)到顯著水平(P<0.05)。
由圖1可知,荷斯坦牛的日產(chǎn)奶量在2010~2019年間整體呈逐漸升高的變化趨勢(shì),其中2010年日產(chǎn)奶量最低為29.07 kg,2016年日產(chǎn)奶量最高為34.14 kg,之后保持動(dòng)態(tài)平衡趨勢(shì)。荷斯坦牛SCS自2010年開始逐漸降低,2013年SCS達(dá)到最低1.98,2014-2016年間SCS大幅上升,2016年SCS最高2.63,之后又逐漸下降。
表2 不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS的影響Table 2 Effect of different calving seasons on daily milk yield and SCS of Holstein cows
由表3可知,不同測(cè)定月份對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS有極顯著影響(P<0.01)。荷斯坦牛的日產(chǎn)奶量在1-12月間呈先降低后升高的趨勢(shì),其中1月荷斯坦牛日產(chǎn)奶量(35.45 kg)最高,顯著高于其他月份(P<0.05),8月日產(chǎn)奶量最低(24.80 kg),顯著低于其他月份(P<0.05)。荷斯坦牛10月SCS最高(2.63),顯著高于其他月份(P<0.05);3-5月SCS無(wú)顯著差異(P>0.05)。
由圖2可知,不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛泌乳曲線有顯著影響。各產(chǎn)犢季節(jié)泌乳曲線整體呈先上升達(dá)到泌乳高峰之后下降的變化趨勢(shì)。第1泌乳月春季和冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛日產(chǎn)奶量高于夏季和秋季。春季、秋季和冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛泌乳高峰出現(xiàn)在第2泌乳月,冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛泌乳高峰產(chǎn)奶量最高,且持續(xù)力最好,而夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛泌乳高峰出現(xiàn)在第3泌乳月,高峰產(chǎn)奶量最低。冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛第3-6泌乳月,日產(chǎn)奶量顯著高于其他季節(jié)(P<0.05);春季產(chǎn)犢的荷斯坦牛第8、9和11泌乳月,日產(chǎn)奶量顯著高于其他季節(jié)(P<0.05);夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛第1~4泌乳月,日產(chǎn)奶量顯著低于其他季節(jié)(P<0.05)。
表3 不同測(cè)定月份對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS的影響Table 3 Daily milk yield and SCS of Holstein cows in different tested months
由圖3可知,不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛SCS曲線有顯著影響。各產(chǎn)犢季節(jié)SCS曲線呈先下降后上升的變化趨勢(shì)。夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛第1泌乳月SCS最高,隨后逐漸下降,但在第8泌乳月前SCS均高于其他產(chǎn)犢季節(jié)的奶牛。春季、夏季和秋季產(chǎn)犢的荷斯坦牛在第2泌乳月SCS最低,而冬季產(chǎn)犢SCS最低出現(xiàn)在第3泌乳月。春季、秋季和冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛在第12泌乳月SCS最高,而夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛在第1泌乳月SCS最高。
奶牛泌乳性能的好壞,產(chǎn)奶量的高低,直接影響到牧場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。本研究發(fā)現(xiàn),不同胎次對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS有極顯著影響。其中,第2胎日產(chǎn)奶量最高,1胎日產(chǎn)奶量最低;1~3胎中SCS呈上升趨勢(shì)。魏琳琳等[12]研究發(fā)現(xiàn),荷斯坦牛第2胎日產(chǎn)奶量最高,之后日產(chǎn)奶量逐漸下降,SCS呈逐漸升高的變化趨勢(shì)。肖西山等[13]研究表明,第2、3胎的日產(chǎn)奶量較高,3胎之后日產(chǎn)奶量呈下降趨勢(shì),SCS隨著胎次的增加而逐漸上升,第5胎開始下降。上述研究SCS的變化規(guī)律與本研究結(jié)果基本一致,可能是隨著胎次的增加,奶牛抵抗力下降,患乳腺炎的幾率增大,而擠奶次數(shù)增多也可能對(duì)乳房造成一定的損傷,從而導(dǎo)致乳中SCC增多,SCS升高。此外,對(duì)于不同研究結(jié)果之間的差異,可能是因?yàn)樘ゴ蝿澐值牟煌?,本?shí)驗(yàn)在3胎之后沒有做更細(xì)致的劃分,各項(xiàng)泌乳性能的結(jié)果可能會(huì)有所不同。相關(guān)研究表明,前3胎隨著年齡和胎次的增加,奶牛的產(chǎn)奶量逐漸上升,但在第3、4胎達(dá)到產(chǎn)奶高峰后,產(chǎn)奶量呈下降趨勢(shì)[14]。對(duì)于頭胎牛,奶牛機(jī)體發(fā)育尚不完善,泌乳潛力較低,尚未達(dá)到產(chǎn)奶高峰,產(chǎn)奶量最低。因此,在牧場(chǎng)的飼養(yǎng)管理中,要充分利用奶牛的產(chǎn)奶潛力,增加經(jīng)濟(jì)效益,及時(shí)淘汰6胎及以上的奶牛。同時(shí)在泌乳期要保證飼糧的營(yíng)養(yǎng)水平及供給。
本研究發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS有極顯著影響,荷斯坦牛冬季產(chǎn)犢日產(chǎn)奶量最高,夏季時(shí)最低;夏季產(chǎn)犢SCS最高,顯著高于其他季節(jié)。Baul等[11]研究表明,在深秋和初冬產(chǎn)犢的奶牛產(chǎn)奶量比在春、夏季節(jié)產(chǎn)犢的奶牛更高。魏鵬飛等[15]研究表明,冬季奶牛產(chǎn)奶量最高,且隨著溫度的升高,產(chǎn)奶量逐漸下降。Nasr等[17]研究表明,天氣溫濕度指數(shù)與SCS顯著相關(guān),夏季時(shí)奶牛乳中的SCC最高。上述結(jié)論與本研究結(jié)果基本一致。其原因可能是夏季天氣悶熱潮濕,奶牛易發(fā)生熱應(yīng)激,造成奶牛干物質(zhì)采食量下降,本身攝入的能量不能滿足機(jī)體產(chǎn)奶的需求,從而產(chǎn)生能量負(fù)平衡,機(jī)體免疫力下降,感染病原微生物的幾率增加,導(dǎo)致荷斯坦牛產(chǎn)奶量下降,SCS上升。因此,牧場(chǎng)夏季要做好防暑降溫工作,盡量避免奶牛夏季產(chǎn)犢,防止奶牛發(fā)生熱應(yīng)激。
本研究發(fā)現(xiàn),不同測(cè)定年度對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS有極顯著影響,日產(chǎn)奶量在2010-2019年間整體呈逐漸上升的變化趨勢(shì),SCS逐漸下降在2013年達(dá)到最低,2015年SCS驟然上升,之后呈波動(dòng)上升趨勢(shì)。隨著測(cè)定年度的增加,該牧場(chǎng)投產(chǎn)時(shí)間增加,在牛群遺傳改良、飼養(yǎng)管理及營(yíng)養(yǎng)水平方面的日益完善,奶牛整體泌乳性能提升,因此日產(chǎn)奶量整體增加。此外,2015年是近30年來(lái)最冷的冬天,1月和2月最低氣溫-12 ℃,強(qiáng)降溫和雨雪天氣加強(qiáng)了冷應(yīng)激對(duì)牛群的影響,冷應(yīng)激下奶牛機(jī)體為保持體溫恒定,維持能量增加20%~30%,免疫功能也會(huì)遭到抑制,奶牛感染病原微生物幾率增加,從而SCC增加,SCS驟然上升。胡麗蓉等[18]研究表明,冷應(yīng)激下奶牛產(chǎn)奶量下降,而SCS逐漸上升,與本研究結(jié)果基本一致。因此,牧場(chǎng)飼養(yǎng)管理、奶牛遺傳改良、該地區(qū)氣候等也可能是導(dǎo)致奶牛日產(chǎn)奶量和SCS的變化的重要因素。此外,完善牧場(chǎng)的飼養(yǎng)管理、提升泌乳牛群的營(yíng)養(yǎng)水平、做好冬季的防寒保暖工作、加強(qiáng)牛群的遺傳改良等對(duì)于提升該牧場(chǎng)奶牛泌乳性能至關(guān)重要。
本研究發(fā)現(xiàn),不同測(cè)定月份對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS有極顯著影響,1-3月日產(chǎn)奶量較高,8月日產(chǎn)奶量最低;8-10月SCS較高,3-5月SCS較低。唐程等[8]研究表明,荷斯坦牛日產(chǎn)奶量在春冬季時(shí)測(cè)定的較高,SCS在春季時(shí)測(cè)定較低。張夢(mèng)華等[6]研究發(fā)現(xiàn),3-5月份日產(chǎn)奶量高于其他月份,7-9月份SCC高于其他月份。上述結(jié)論與本研究結(jié)果基本一致。其原因可能是夏季氣溫高引起奶牛熱應(yīng)激,食欲減退、采食量減少,攝取的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能滿足產(chǎn)奶需要,造成產(chǎn)奶量下降。此外,夏季高溫高濕,蚊蟲多,細(xì)菌快速繁殖并侵害牛體,牛舍衛(wèi)生環(huán)境較差,奶?;既橄傺椎膸茁噬仙?,導(dǎo)致奶牛乳中的SCC增加。
本研究發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)犢季節(jié)泌乳曲線整體先上升達(dá)到泌乳高峰之后下降。第2泌乳月是奶牛的泌乳高峰期,可能是由于干奶期營(yíng)養(yǎng)積累充足,且能夠通過(guò)體脂為機(jī)體泌乳補(bǔ)充能量,因此機(jī)體能量足以維持產(chǎn)奶需要,充分發(fā)揮了奶牛的產(chǎn)奶潛能。冬季和春季產(chǎn)犢荷斯坦牛日產(chǎn)奶量高于夏季和秋季,可能是產(chǎn)奶潛力高的第3-6泌乳月處于有利于產(chǎn)奶的春夏季,而泌乳潛力低的后5個(gè)泌乳月處于不利于產(chǎn)奶的秋冬季。冬季產(chǎn)犢的荷斯坦牛,泌乳持續(xù)力較好,可能是因?yàn)槎井a(chǎn)犢避開了夏季高溫,其泌乳月所處的天氣較適宜奶牛泌乳潛能的發(fā)揮。倪煒等[19]研究表明,隨著泌乳天數(shù)的增加,日產(chǎn)奶量逐漸上升達(dá)到高峰,產(chǎn)奶高峰后開始下降。白音塔拉等[20]研究表明,不同產(chǎn)犢季節(jié)泌乳高峰均出現(xiàn)在第2泌乳月,且秋季產(chǎn)犢泌乳曲線較為理想。吐日根白乙拉等[21]研究表明,不同季節(jié)產(chǎn)犢奶牛產(chǎn)奶量的高低取決于一個(gè)泌乳期中處于有利于產(chǎn)奶季節(jié)產(chǎn)奶天數(shù)長(zhǎng)短和所處泌乳階段。上述結(jié)論與本研究結(jié)果基本一致。因此,對(duì)于泌乳早期奶牛,要加強(qiáng)飼養(yǎng)管理、科學(xué)管理,充分滿足牛群的營(yíng)養(yǎng)需求,保證奶牛泌乳高峰期長(zhǎng)且穩(wěn)定,充分發(fā)揮奶牛的泌乳潛力;泌乳高峰期應(yīng)盡量處于有利于產(chǎn)奶的季節(jié),避開夏季的熱應(yīng)激,提高整個(gè)泌乳期的產(chǎn)奶量。
Olde Riekerink等[22]和孫先枝等[23]研究表明,奶牛SCS隨泌乳月的增加而升高,與本研究的結(jié)果略有差異。本研究發(fā)現(xiàn),不同產(chǎn)犢季節(jié)荷斯坦牛在產(chǎn)犢后SCS較高,之后驟然下降,到第2泌乳月下降至最低,然后開始逐漸上升,可能是圍產(chǎn)期奶牛處于能量負(fù)平衡狀態(tài),奶牛的免疫功能受到抑制,患乳腺炎和子宮炎的幾率增加,導(dǎo)致產(chǎn)犢后SCS較高。第2泌乳月后SCS開始上升,一方面隨著泌乳天數(shù)的增加,乳腺細(xì)胞不斷增殖,使得SCS逐漸上升,另一方面由于擠奶操作不規(guī)范、不注意乳房衛(wèi)生,長(zhǎng)時(shí)間擠奶對(duì)奶牛乳房組織造成一定損傷,更易被環(huán)境中的病原微生物感染,導(dǎo)致乳中SCC增加,SCS上升。夏季產(chǎn)犢的荷斯坦牛在第1-8泌乳月SCS高于其他季節(jié),可能是在夏季熱應(yīng)激下產(chǎn)犢,奶牛的泌乳性能和抵抗力都會(huì)有所下降,整個(gè)泌乳期SCS都較高于其他季節(jié)產(chǎn)犢的母牛。Granie等[24]研究表明,隨著泌乳天數(shù)的增加,SCS呈先下降后上升的變化趨勢(shì)。孫光野等[25]研究表明,圍產(chǎn)期奶牛能量負(fù)平衡對(duì)于泌乳初期的奶牛,會(huì)造成免疫抑制和免疫功能障礙,奶牛的患病率增加,與本研究結(jié)果基本一致。因此,圍產(chǎn)期各種炎癥的防治以及圍產(chǎn)期奶牛的日糧營(yíng)養(yǎng)水平調(diào)控尤為重要。此外,要規(guī)范擠奶的操作程序,加強(qiáng)奶牛乳房護(hù)理,徹底清洗和消毒以保證奶牛乳房的干凈健康,降低乳房炎發(fā)病率。
不同胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測(cè)定年度、測(cè)定月份和泌乳月等因素對(duì)荷斯坦牛日產(chǎn)奶量和SCS均有極顯著影響。其中,荷斯坦牛第2胎日產(chǎn)奶量最高,第1胎SCS最低,冬季產(chǎn)犢日產(chǎn)奶量最高,夏季產(chǎn)犢SCS最高。此外,隨著泌乳月的增加,荷斯坦牛日產(chǎn)奶量整體呈先上升,在第2~3泌乳月達(dá)到產(chǎn)奶高峰后下降,SCS先下降,在第2~3泌乳月達(dá)到最低值后逐漸升高。