胎次、泌乳階段和季節(jié)對華南地區(qū)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

韓曉暉，周 震，吳澤標(biāo)，羅志瑩，劉 嬌，鄧 銘，郭勇慶

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科學(xué)學(xué)院，廣州 510642)

經(jīng)過100多年的發(fā)展，奶牛生產(chǎn)性能測定(Dairy Herd Improvement,DHI)技術(shù)逐漸形成一套完整的生產(chǎn)性能記錄和管理體系[1]，成為改善奶牛飼養(yǎng)條件、提高生產(chǎn)效率、保障乳品質(zhì)量安全不可或缺的重要分析工具[2]。DHI報告中的產(chǎn)奶量、乳蛋白率、尿素氮含量和乳脂率等數(shù)據(jù)信息可為牛奶品質(zhì)的持續(xù)改進(jìn)提供科學(xué)指導(dǎo)[3]。研究發(fā)現(xiàn)，胎次、季節(jié)和泌乳階段等是影響奶牛產(chǎn)奶性能指標(biāo)的重要非遺傳因素。本研究通過分析上述因素對中國華南地區(qū)奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響，探討提高奶牛生產(chǎn)性能的方法，為華南地區(qū)奶牛生產(chǎn)管理工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與測定

試驗牛來自廣東省某規(guī)?；伤固鼓膛觥Ｄ膛２捎蒙犸?，機械化擠奶。每頭奶牛每月采集奶樣1天，采樣總量為50 mL，早、中、晚采樣比例為4:3:3，將其混勻裝入提前裝有防腐劑的采樣管中，并記錄采樣當(dāng)天的日產(chǎn)奶量。將奶樣封裝后，立即送往廣州市奶牛研究所有限公司DHI測定中心進(jìn)行測定。共采集到2017年1至12月的18 773頭份DHI數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)整理與質(zhì)控

使用 Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。在數(shù)據(jù)整理過程中剔除DHI記錄中的缺失數(shù)據(jù)，并且各指標(biāo)數(shù)據(jù)中“平均值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差”區(qū)間以外的異常數(shù)據(jù)也予以剔除。最終保留了該場成年荷斯坦奶牛共17 645條DHI中8項指標(biāo)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分別是胎次、泌乳階段、季節(jié)、產(chǎn)奶量、乳蛋白率、乳脂率、尿素氮、體細(xì)胞數(shù)。表1結(jié)果顯示，該場奶牛的主要產(chǎn)奶性能指標(biāo)——平均產(chǎn)奶量、平均乳蛋白率、平均乳脂率、平均尿素氮含量和平均體細(xì)胞數(shù)均處于 DHI 記錄的正常范圍內(nèi)。

表1 全年產(chǎn)奶量和乳成分的描述性統(tǒng)計表

1.3 統(tǒng)計分析固定效應(yīng)的水平劃分

胎次劃分：按自然胎次劃分為5個水平，5胎及以上的胎次數(shù)進(jìn)行合并統(tǒng)計。泌乳階段劃分為5個時期：1(1～100 d)、2(101～200 d)、3(201～300 d)、4(301～400 d)、5(>400 d)。季節(jié)劃分為春(3-5月)、夏(6-8月)、秋(9-11月)、冬(12-2月)4個季節(jié)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

使用SPSS 23.0軟件對胎次、泌乳階段和季節(jié)與各關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行單因素ANOVA分析和LSD多重比較，再用相關(guān)性分析過程計算產(chǎn)奶量和各乳成分之間的Pearson系數(shù)，并進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 胎次對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

由表2可見，胎次可顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分(P<0.05)。其中，產(chǎn)奶量和乳蛋白率在第2胎時顯著高于其他胎次；乳脂率一直保持在3.4%以上，隨著胎次的增加呈先下降后上升，在頭胎時最高，第3胎最低；尿素氮含量在頭胎以及高胎次(≥5胎)時較高；體細(xì)胞數(shù)隨著胎次的增加而增加，從頭胎的31.11×104個/mL到5胎以上時的52.24×104個/mL，增長了67.9%。

2.2 泌乳階段對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

由表3和圖1結(jié)果可以看出，泌乳階段顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分(P<0.05)。產(chǎn)奶量與泌乳天數(shù)呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系(R2=0.9769)；相反，乳蛋白率(R2=0.9801)、乳脂率(R2=0.9189)、平均尿素氮(R2=0.7332)和體細(xì)胞數(shù)(R2=0.8318)均與泌乳天數(shù)呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。

2.3 季節(jié)對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

由表4結(jié)果可見，季節(jié)可顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分(P<0.05)。產(chǎn)奶量在冬春季高于夏秋季，冬季最高，夏季最低；乳蛋白率和體細(xì)胞數(shù)均是在夏秋季顯著高于冬春季；就乳脂率而言，呈現(xiàn)從春季開始逐漸上升的變化規(guī)律，冬季乳脂率含量最高；尿素氮含量隨季節(jié)變化波動較大，以夏季最高為13.28 mg/mL，秋季最低為10.93 mg/mL。

表2 胎次對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

表3 泌乳階段對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

2.4 奶牛泌乳性能各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

由表5可以看出，奶牛的產(chǎn)奶量與乳蛋白率、乳脂率、尿素氮、體細(xì)胞數(shù)之間均存在極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.01)；乳蛋白率與乳脂率、尿素氮、體細(xì)胞之間，乳脂率和尿素氮、體細(xì)胞數(shù)之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)；尿素氮和體細(xì)胞數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系不顯著(P>0.05)。

圖1 產(chǎn)奶量和乳成分隨泌乳階段變化的擬合圖像

表4 泌乳季節(jié)對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

表5 奶牛產(chǎn)奶量與乳成分之間的相關(guān)關(guān)系

3 討 論

3.1 胎次對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，泌乳胎次顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分。產(chǎn)奶量在2胎時達(dá)到峰值，2～5胎均值逐漸下降，這與童雄等[3]研究結(jié)果一致；翁春玲等[4]和賴福琪等[5]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛的乳蛋白率隨著胎次的變化呈先上升后下降再上升的趨勢，與本文的研究結(jié)果相似；乳脂率則與魏鵬飛等[6]的研究結(jié)果相似，隨胎次變化表現(xiàn)呈中間低兩頭高的規(guī)律；牛奶尿素氮在1胎及5胎及以上時含量最高；而體細(xì)胞數(shù)則符合大多數(shù)研究報道的規(guī)律，隨胎次的增加含量上升。

華南地區(qū)奶牛產(chǎn)奶量和乳成分隨著胎次的變化情況具有一定的規(guī)律性，可能是由于奶牛在頭胎時正處于機體的生長發(fā)育狀態(tài)，導(dǎo)致產(chǎn)奶量和乳蛋白率較低，乳脂率較高，體內(nèi)代謝旺盛，尿素生成較多。隨著奶牛胎次的增加，其泌乳系統(tǒng)逐漸發(fā)育成熟，產(chǎn)奶量達(dá)到高峰，乳蛋白率也隨之上升，體組織對氨基酸的利用率上升，尿素氮含量因此降低。在經(jīng)過幾個泌乳期后，奶牛不斷衰老，各項生理機能衰退，免疫力低下，乳房炎的感染幾率更高，且在長期的擠奶壓力下，乳頭和乳腺組織產(chǎn)生一定的機械損傷，造成體細(xì)胞數(shù)隨著胎次的增加不斷升高[7]。高胎次奶牛對日糧營養(yǎng)物質(zhì)利用率下降，產(chǎn)奶量降低，乳脂率上升，乳蛋白率和尿素氮下降。

3.2 泌乳階段對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

本研究結(jié)果顯示，泌乳階段顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分。產(chǎn)奶量隨著泌乳天數(shù)的增加而呈明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系；相反，乳蛋白率、乳脂率、平均尿素氮含量和體細(xì)胞數(shù)均隨著泌乳天數(shù)的增加而呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，與Bielfeldt等[8]的研究結(jié)果基本一致。本研究顯示，產(chǎn)奶量隨著泌乳階段的延長持續(xù)下降，與賴福琪[5]和王若勇等[9]研究結(jié)果不同，其研究中指出產(chǎn)奶量在開始泌乳的前2個月會先上升再下降。本研究中出現(xiàn)平均產(chǎn)奶量持續(xù)下降的情況，且降幅較大，推測原因為該牛場中頭胎牛所占的比例較大(55.76%)，頭胎牛比經(jīng)產(chǎn)牛更容易出現(xiàn)產(chǎn)犢和泌乳應(yīng)激，應(yīng)該做好產(chǎn)后護(hù)理和日糧調(diào)整工作，確保高峰奶達(dá)到預(yù)期水平。本研究中，隨著泌乳階段增加，乳脂率和體細(xì)胞數(shù)均先呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。對于乳脂率，徐軍[10]研究認(rèn)為，泌乳早期的奶牛處于能量負(fù)平衡狀態(tài)，動用體脂生成乳脂，因此乳脂會先下降，后隨著泌乳天數(shù)增加，奶牛采食攝入充足，乳脂和乳蛋白都將持續(xù)上升；對于體細(xì)胞數(shù)，與張海平等[11]的研究結(jié)果一致，可能是因為產(chǎn)奶量的下降，產(chǎn)生的“濃縮效應(yīng)”導(dǎo)致其上升。

3.3 季節(jié)對奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，季節(jié)可顯著影響奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分。有關(guān)季節(jié)對乳脂率和乳蛋白率的影響，前人研究結(jié)果差異較大。吐爾遜古麗·肉孜阿洪等[12]分析得出，乳脂率和乳蛋白率在春秋兩季較高，在夏冬兩季較低；蔣曉新等[13]指出春冬季節(jié)乳脂率較高，夏季較低；常玲玲等[14]通過測定478頭荷斯坦奶牛乳成分和體細(xì)胞數(shù)發(fā)現(xiàn)，乳脂率冬季較高，夏季最低，乳蛋白率秋冬季節(jié)較高，夏季最低。本研究中，春季時奶牛的乳蛋白率和乳脂率顯著低于其他季節(jié)；夏季時產(chǎn)奶量最低，尿素氮含量最高；秋季時乳蛋白率最高，尿素氮最低；冬季時的產(chǎn)奶量和乳脂率均顯著高于其他季節(jié)。這可能是因為奶?？购豢篃醄15]，華南地區(qū)冬季氣候適合牛生產(chǎn)，因此乳脂率和產(chǎn)奶量顯著高于其他季節(jié)。而春季處于奶牛泌乳高峰期，產(chǎn)奶量上升帶來的稀釋效應(yīng)而導(dǎo)致乳脂率和乳蛋白率降低。夏季華南地區(qū)天氣炎熱潮濕，奶牛易出現(xiàn)熱應(yīng)激而導(dǎo)致乳脂率降低以及對氨基酸利用率下降，尿素氮含量較高。而秋季時華南地區(qū)氣候溫和，奶牛的熱應(yīng)激現(xiàn)象得以緩解并消失，肝臟對氨基酸的利用能力上升，大量合成乳蛋白，故秋季奶牛乳蛋白率較高，尿素氮較低。此外，季節(jié)對各項生產(chǎn)性能的影響還可能是由于季節(jié)變化引起牧草供應(yīng)情況改變，進(jìn)而改變了飼糧的營養(yǎng)組成[16]。

3.4 奶牛泌乳性能各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

本研究結(jié)果表明，產(chǎn)奶量與各乳成分之間存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，這與多數(shù)研究報道結(jié)論一致[5，17]，主要是由于乳蛋白率、乳脂率、尿素氮含量和體細(xì)胞數(shù)都是以單位體積的含量來衡量的，產(chǎn)奶量越高，所起的稀釋作用就越大，各乳成分指標(biāo)就越低；乳蛋白率和乳脂率之間呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系，主要是由于乳脂和乳蛋白在牛奶形成的過程中具有相互促進(jìn)的作用，且都容易受到產(chǎn)奶量和乳成分的影響。

4 小 結(jié)

綜上所述，胎次、泌乳階段、季節(jié)均顯著影響中國華南地區(qū)荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量和各乳成分，且各因素間存在相關(guān)關(guān)系。因此在奶牛的實際生產(chǎn)管理工作中，除了加強飼養(yǎng)管理外，還應(yīng)通過適當(dāng)調(diào)整奶牛的胎次、泌乳階段，并根據(jù)季節(jié)變化進(jìn)行奶牛生產(chǎn)規(guī)劃，及時調(diào)整日糧配比與用量等，以提高乳品品質(zhì)和增加生產(chǎn)效益。