首次產(chǎn)犢月齡對(duì)中國(guó)荷斯坦牛生產(chǎn)性能的影響

董剛輝，趙玉民，王雅春，王鳳紅，馬惠海，秦立紅，任小麗，曹露，羅漢鵬，李軍衛(wèi)，劉基偉，喬綠，于長(zhǎng)平，郭剛*，吳健*

（1.北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 100076；2.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，吉林公主嶺 136100；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京 100193；4.薩諾（楊凌）現(xiàn)代動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)有限公司北京分公司，北京 100176；5.河南省奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定中心，河南鄭州 450000；6.丹麥奧胡斯大學(xué)，切勒 8830-DK）

首次產(chǎn)犢月齡（Age at First Calving,AFC）即荷斯坦牛第1 次產(chǎn)犢時(shí)的月齡。首次配種月齡即荷斯坦牛第1 次配種輸精時(shí)的月齡。荷斯坦牛妊娠周期一般為280 d 左右，排除流產(chǎn)、早產(chǎn)因素，AFC 可反映首次配種月齡大小。泌乳曲線是描述一個(gè)泌乳期內(nèi)產(chǎn)奶量隨泌乳天數(shù)變化規(guī)律的曲線。泌乳曲線的優(yōu)劣決定著牧場(chǎng)效益的高低。后備牛從出生到第一次產(chǎn)犢、產(chǎn)奶之前不能為牧場(chǎng)帶來(lái)直接經(jīng)濟(jì)效益，但是其飼養(yǎng)成本卻占奶牛生產(chǎn)成本的20%。因此，牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)者往往期望后備牛盡早配種、妊娠、產(chǎn)犢、產(chǎn)奶。

然而，首次配種月齡過(guò)早導(dǎo)致AFC 提前，加重青年牛身體負(fù)擔(dān)，造成青年牛生長(zhǎng)發(fā)育特別是乳腺和生殖系統(tǒng)發(fā)育受阻，對(duì)未來(lái)繁殖和產(chǎn)奶有不利影響，如助產(chǎn)、難產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加，產(chǎn)后生殖疾病增多，產(chǎn)后恢復(fù)時(shí)間增加，再次受孕時(shí)間延長(zhǎng)，產(chǎn)奶量降低，泌乳持續(xù)力下降等。而首次配種月齡過(guò)晚導(dǎo)致AFC 延后，不僅會(huì)增加飼養(yǎng)成本，還極易出現(xiàn)奶牛肥胖，后備牛發(fā)情率、受胎率下降，流產(chǎn)率增高，助產(chǎn)、難產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大，產(chǎn)道損傷，乳腺發(fā)育受限等。因此，適宜的AFC 對(duì)降低奶牛飼養(yǎng)成本、增加未來(lái)產(chǎn)奶量、提高未來(lái)繁殖效率、提高牧場(chǎng)經(jīng)營(yíng)效益具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)牧場(chǎng)首次配種月齡一般為12～15月齡，但最佳首次配種月齡意見(jiàn)尚未統(tǒng)一。我國(guó)有關(guān)荷斯坦牛最佳首次配種月齡還未見(jiàn)報(bào)道，AFC 對(duì)母牛未來(lái)生產(chǎn)表現(xiàn)的影響相關(guān)報(bào)道較少，僅見(jiàn)趙善江、張彬、葉東東的研究報(bào)道。然而這些研究都是僅針對(duì)AFC 對(duì)未來(lái)繁殖性能或1 胎產(chǎn)奶量進(jìn)行研究，且樣本量較少。因此，本研究以國(guó)內(nèi)24個(gè)規(guī)模牧場(chǎng)2013—2020 年的1 746 985 條奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定（Dairy Herd Improvement,DHI）數(shù)據(jù)為材料，調(diào)查AFC 對(duì)荷斯坦牛不同胎次生產(chǎn)表現(xiàn)的影響，以期找到最佳的AFC，進(jìn)一步推算出青年牛最佳的首次配種月齡，為中國(guó)荷斯坦牛生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本文研究數(shù)據(jù)來(lái)自國(guó)內(nèi)24個(gè)規(guī)模牧場(chǎng)（其中北京20個(gè)，河北2個(gè)，河南1個(gè)，山東1個(gè)）2013—2020 年的荷斯坦牛DHI 數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)處理 根據(jù)研究目的和生產(chǎn)實(shí)際篩出符合以下條件的記錄：①有首次產(chǎn)犢日期記錄且AFC ≥550 d。②泌乳天數(shù)在5～305 d 內(nèi)。

數(shù)據(jù)處理過(guò)程：①胎次分為1 胎、2 胎、3 胎、4 胎及以上（簡(jiǎn)稱“4 胎”）4個(gè)水平。②產(chǎn)犢季節(jié)分為春季（3—5 月）、夏季（6—8 月）、秋季（9—11 月）、冬季（12—2 月）。③AFC=首次產(chǎn)犢日齡/30.5，四舍五入保存月齡整數(shù)，因此，AFC 為20 月齡代表實(shí)際AFC為19.5～20.4 月齡，AFC為21月齡代表實(shí)際AFC為20.5～21.4 月齡等。④對(duì)體細(xì)胞數(shù)（Somatic Cell Count，SCC）進(jìn)行對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換得到體細(xì)胞評(píng)分（Somatic Cell Score，SCS），轉(zhuǎn)換公式為SCS=Log（SCC/100000）+3，將SCS 四舍五入保留至整數(shù)。⑤個(gè)體單胎次產(chǎn)奶量記錄少于5 條時(shí)，刪除該個(gè)體該胎次內(nèi)的所有記錄。⑥荷斯坦牛AFC 一般不會(huì)超過(guò)28 月齡，故將AFC 為28 月齡及以上合并為1 列。

最終獲得數(shù)據(jù)1 310 999 條，其中1 胎數(shù)據(jù)508 183條，2 胎數(shù)據(jù)380 018 條，3 胎數(shù)據(jù)229 426 條，4 胎及以上數(shù)據(jù)193 372 條。

研究采用SAS9.1 軟件GLM 過(guò)程對(duì)測(cè)定日產(chǎn)奶量影響因素進(jìn)行方差分析，統(tǒng)計(jì)分析模型為：

其中，Y為DHI 測(cè)定日產(chǎn)奶量；為總體均值效應(yīng)；HYS為產(chǎn)犢場(chǎng)年季效應(yīng)；AFC為首次產(chǎn)犢月齡效應(yīng)；LAC為胎次效應(yīng)；AFC×LAC為AFC 與胎次互作效應(yīng)；SCS為體細(xì)胞評(píng)分效應(yīng)；DIM為泌乳天數(shù)效應(yīng)；a、a、a為協(xié)變量系數(shù)；e為隨機(jī)殘差效應(yīng)。

用wood 模型擬合各胎次、AFC 為20～27 月齡牛群泌乳曲線，并獲得相關(guān)參數(shù)：

其中，y 為測(cè)定日產(chǎn)奶量；t 為泌乳天數(shù)；a、b、c 為模型參數(shù)，分別反映奶牛的產(chǎn)奶潛力、泌乳曲線達(dá)到峰值時(shí)的上升速率及達(dá)到峰值后的下降速率；Per 為泌乳持續(xù)力；PY 為高峰奶產(chǎn)量，即泌乳曲線最高點(diǎn)的產(chǎn)奶量。

2 結(jié)果

2.1 數(shù)據(jù)分布 圖1 是本研究所用數(shù)據(jù)不同AFC 各胎次數(shù)據(jù)量，可以看出AFC 集中出現(xiàn)在23～25 月齡，隨胎次增加，數(shù)據(jù)量呈減少趨勢(shì)。

圖1 不同AFC 各胎次數(shù)據(jù)量

2.2 日產(chǎn)奶量影響因素方差分析結(jié)果 表1 表明，產(chǎn)犢場(chǎng)年季、AFC、胎次、體細(xì)胞評(píng)分、AFC 與胎次互作、泌乳天數(shù)效應(yīng)對(duì)日產(chǎn)奶量均有影響（<0.01）。泌乳天數(shù)2 次方、泌乳天數(shù)3 次方對(duì)日產(chǎn)奶量影響極顯著，表明日產(chǎn)奶量隨泌乳天數(shù)變化趨勢(shì)線為曲線。

表1 日產(chǎn)奶量影響因素方差分析結(jié)果

2.3 泌乳曲線擬合結(jié)果

2.3.1 泌乳曲線 各胎次AFC 為20～27 月齡時(shí)，泌乳曲線如圖2 所示，曲線擬合>0.95。可以看出，過(guò)早的AFC（20～21 月齡）對(duì)各胎次泌乳曲線均有不利影響，尤其對(duì)1 胎牛影響最大。1 胎牛AFC 從20 月齡增至23月齡時(shí)，泌乳曲線變化明顯且逐漸優(yōu)化，23 月齡以后，泌乳曲線變化不明顯。經(jīng)產(chǎn)牛AFC 為23 月齡時(shí)，泌乳曲線最優(yōu)。

圖2 各胎次AFC 為20～27 月齡時(shí)泌乳曲線

2.3.2 高峰奶產(chǎn)量 對(duì)AFC 為20～27 月齡牛各胎次高峰奶產(chǎn)量作圖，如圖3 所示。1 胎牛高峰奶產(chǎn)量低于經(jīng)產(chǎn)牛，1 胎時(shí)高峰奶產(chǎn)量隨AFC 的增加而增加，AFC 為23 月齡牛與AFC 為24～27 月齡牛高峰奶產(chǎn)量差異較小。經(jīng)產(chǎn)牛AFC 為23 月齡時(shí)，2 胎、4 胎高峰奶產(chǎn)量高于AFC 為其他月齡牛。AFC 為21 月齡時(shí)，3 胎高峰奶產(chǎn)量最高。當(dāng)AFC 大于21 月齡時(shí)，3 胎牛高峰奶產(chǎn)量隨著AFC 增加，高峰奶產(chǎn)量降低。

圖3 AFC 為20～27 月齡時(shí)各胎次高峰奶產(chǎn)量

2.3.3 泌乳持續(xù)力 對(duì)AFC 為20～27 月齡牛各胎次泌乳持續(xù)力作圖，如圖4 所示。1 胎牛的泌乳持續(xù)力明顯高于經(jīng)產(chǎn)牛。AFC 為23 月齡時(shí)，2 胎、4 胎泌乳持續(xù)力高于其他月齡牛。AFC 為24 月齡時(shí)，3 胎泌乳持續(xù)力最高。

圖4 AFC 為20～27 月齡時(shí)各胎次泌乳持續(xù)力

2.3.4 305 d 產(chǎn)奶量 對(duì)AFC 為20～27 月齡牛各胎次305 d 產(chǎn)奶量作圖，如圖5 所示。AFC 為20～23 月齡，各胎次牛隨AFC 增加305 d 產(chǎn)奶量增加。AFC 為23 月齡時(shí)，305 d 產(chǎn)奶量最高。AFC 為23～27 月齡，1 胎牛305 d 產(chǎn)奶量差異較小，經(jīng)產(chǎn)牛305 d 產(chǎn)奶量隨著AFC的增加而減少。

圖5 AFC 為20～27 月齡時(shí)各胎次305 d 產(chǎn)奶量

3 討 論

3.1 中國(guó)荷斯坦牛產(chǎn)奶量影響因素 中國(guó)荷斯坦牛產(chǎn)奶量受遺傳、營(yíng)養(yǎng)、管理水平、環(huán)境、應(yīng)激等多種因素影響，本研究將遺傳、營(yíng)養(yǎng)、管理水平、環(huán)境、應(yīng)激差異綜合考慮為HYS 效應(yīng)，結(jié)果表明，HYS、AFC、LAC、SCS、AFC 與LAC 間互作、DIM 效應(yīng)對(duì)產(chǎn)奶量均有影響（<0.01），與再娜古麗、Hutchison、劉麗元、梁艷、黃錫霞、任小麗、Berry等研究結(jié)果一致。

在HYS 方面，不同牧場(chǎng)之間由于管理水平、硬件設(shè)施、環(huán)境不同，奶牛產(chǎn)奶量表現(xiàn)有所差異；不同年份、產(chǎn)犢季節(jié)由于所面臨的環(huán)境有所差異，如夏季、冬季熱冷應(yīng)激，均可造成產(chǎn)奶量下降；不同年份整體降雨水平不同，整體氣候有所差異也會(huì)造成產(chǎn)奶量變化，因此，HYS 對(duì)產(chǎn)奶量有影響。在LAC 方面，頭胎牛身體發(fā)育尚未成熟，首次經(jīng)歷因產(chǎn)奶造成的體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)大量流失，身體不能快速適應(yīng)這種急劇變化，導(dǎo)致產(chǎn)奶表現(xiàn)不不如經(jīng)產(chǎn)牛，因此LAC 對(duì)產(chǎn)奶量有影響。在DIM 方面，各胎次牛由于產(chǎn)后泌乳，體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)快速流失，身體機(jī)能需要時(shí)間來(lái)適應(yīng)這種變化，故表現(xiàn)為泌乳前期泌乳量隨DIM 的增加，快速升高，達(dá)到泌乳高峰后，因發(fā)情、妊娠等因素，體內(nèi)激素水平發(fā)生變化，泌乳量緩慢下降。因此，DIM 對(duì)產(chǎn)奶量有影響。在AFC 方面，AFC 過(guò)早對(duì)應(yīng)首次懷孕時(shí)間過(guò)早，體內(nèi)激素水平變化，胎兒發(fā)育爭(zhēng)奪營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等因素導(dǎo)致青年牛生長(zhǎng)發(fā)育特別是泌乳系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)發(fā)育受阻，對(duì)未來(lái)泌乳、生殖造成不利影響，助產(chǎn)、難產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加，產(chǎn)后恢復(fù)時(shí)間增加，再次受孕時(shí)間延長(zhǎng)，泌乳量降低，泌乳持續(xù)力下降。而首次配種月齡過(guò)晚，AFC 延后不僅會(huì)增加飼養(yǎng)成本，還極易出現(xiàn)后備牛過(guò)度肥胖，發(fā)情率、受胎率下降，妊娠時(shí)流產(chǎn)率增高，產(chǎn)犢時(shí)助產(chǎn)、難產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增大，生殖系統(tǒng)受損風(fēng)險(xiǎn)增加，乳腺發(fā)育受阻。因此，AFC 對(duì)產(chǎn)奶量有影響。

3.2 中國(guó)荷斯坦牛泌乳曲線擬合 在高峰奶產(chǎn)量上，1胎牛高峰奶產(chǎn)量低于經(jīng)產(chǎn)牛，與曹露、Roberto等研究結(jié)果一致。1 胎時(shí)高峰奶產(chǎn)量隨AFC 的增加而增加，AFC 為23 月齡牛與AFC 為24～27 月齡牛高峰奶產(chǎn)量差異較小。經(jīng)產(chǎn)牛AFC 為23 月齡時(shí)，2、4 胎高峰奶產(chǎn)量高于AFC 為其他月齡牛。AFC 為21 月齡時(shí)，3 胎高峰奶產(chǎn)量最高。當(dāng)AFC 大于21 月齡時(shí)，3 胎牛高峰奶產(chǎn)量隨著AFC 增加，高峰奶產(chǎn)量降低?？梢?jiàn)，過(guò)早、過(guò)晚的AFC 對(duì)各胎次高峰奶產(chǎn)量表現(xiàn)均有不利影響。

在泌乳持續(xù)力上，1 胎牛的泌乳持續(xù)力明顯強(qiáng)于經(jīng)產(chǎn)牛。AFC 為23 月齡時(shí)，2 胎、4 胎泌乳持續(xù)力高于其他月齡牛。AFC 為24 月齡時(shí)，3 胎泌乳持續(xù)力最高。可見(jiàn)，過(guò)早過(guò)晚的AFC 對(duì)各胎次泌乳持續(xù)力均有不利影響。

從305 d 產(chǎn)奶量上看，1 胎牛305 d 產(chǎn)奶量隨AFC的增加而增加，AFC 大于23 月齡，增加幅度較小，與Eastham、Froidmont研究結(jié)果一致。但Nilforooshan研究結(jié)果表明AFC 為24 月齡時(shí)，1 胎牛305 d 產(chǎn)奶量最高。經(jīng)產(chǎn)牛AFC 為20～23 月齡時(shí)，305 d 產(chǎn)奶量隨AFC 增加而增加，與Eastham、Torshizi研究一致。AFC 為23～27 月齡時(shí)，305 d 產(chǎn)奶量隨著AFC 的增加而減少。AFC 為23 月齡時(shí)，經(jīng)產(chǎn)牛305 d 產(chǎn)奶量最高，可能是由于后備牛首次懷孕時(shí)間過(guò)晚導(dǎo)致肥胖，對(duì)泌乳系統(tǒng)的不利影響隨著胎次的增加也很難恢復(fù)。

3.3 中國(guó)荷斯坦牛最佳AFC 從高峰奶產(chǎn)量、泌乳持續(xù)力、305 d 產(chǎn)奶量綜合考慮，本研究結(jié)果表明AFC 為23 月齡即22.5～23.4 月齡，奶牛未來(lái)產(chǎn)奶表現(xiàn)最佳。Pirlo報(bào)道AFC 為23～24 月齡時(shí)，意大利荷斯坦牛未來(lái)生產(chǎn)表現(xiàn)最佳。Torshizi報(bào)道AFC 為24～26.5 月齡時(shí)，荷斯坦牛305 d 產(chǎn)奶量表現(xiàn)最佳。Turiello報(bào)道AFC 為22～25 月齡時(shí)，荷斯坦牛產(chǎn)后空懷時(shí)間最短。Wathes報(bào)道只要AFC 大于23 月齡就不會(huì)對(duì)未來(lái)生產(chǎn)表現(xiàn)有影響。Ettema報(bào)道首次產(chǎn)犢天數(shù)低于700 d（約23 月齡）時(shí)，產(chǎn)奶性能和繁殖性能均受到不利影響，將首次產(chǎn)犢天數(shù)提高至750 d（約24.5 月齡）情況并沒(méi)有得到改善，但是AFC 為23～24.5 月齡時(shí)，青年母牛經(jīng)濟(jì)回報(bào)率最高。Gill報(bào)道AFC 為22.5～23.5 月齡時(shí)，牛生產(chǎn)壽命最長(zhǎng)。Niloforooshan報(bào)道伊朗荷斯坦牛AFC 為24 月齡時(shí)，1 胎牛產(chǎn)奶量最高。本研究結(jié)果與Pirlo、Ettema研究結(jié)果基本一致。

從經(jīng)濟(jì)效益上來(lái)看，目前荷斯坦牛在群壽命約為3胎。后備青年牛養(yǎng)殖費(fèi)用約23 元/頭·d，AFC 為23 月齡牛較AFC 為22 月齡牛，后備青年牛飼養(yǎng)費(fèi)用增加701.5 元/頭，但后期前3 胎產(chǎn)奶量增加997.57 kg，按目前奶價(jià)4.1 元/kg 計(jì)算，AFC 為23 月齡牛較AFC 為22 月齡牛增加收益約3 388.5 元，故AFC 為23 月齡時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益最佳。由奶牛平均妊娠周期為9.2 月齡推出青年牛最佳首次妊娠時(shí)配種月齡為13.3～14.2 月齡，即青年牛首次配種月齡為13.3 月齡。雖然AFC 為23 月齡牛1 胎產(chǎn)奶表現(xiàn)略低于AFC 為24～27 月齡牛，但考慮到2 胎以后的產(chǎn)奶表現(xiàn)、飼養(yǎng)成本和首次妊娠的配種月齡過(guò)大引起的泌乳、繁殖問(wèn)題，AFC 為23 月齡仍是最佳推薦。

4 結(jié) 論

HYS、AFC、LAC、SCS、AFC 與LAC 間互作、DIM 效應(yīng)對(duì)產(chǎn)奶量均有影響（<0.01）。荷斯坦牛最佳AFC 為22.5～23.4 月齡，最佳首次配種月齡為13.3月齡。首次配種月齡、AFC 過(guò)早或過(guò)晚均會(huì)對(duì)未來(lái)產(chǎn)奶表現(xiàn)產(chǎn)生不利影響，但隨著后備牛飼養(yǎng)管理水平的不斷提升，未來(lái)該指標(biāo)可能會(huì)發(fā)生變化。