不同出生季節(jié)對天津地區(qū)荷斯坦牛泌乳性能的影響

摘 要： 旨在研究出生季節(jié)對荷斯坦牛泌乳性能的影響。本研究收集篩選天津市2020—2023年5個牧場9 515 頭奶牛的128 346 條DHI測定記錄，包括出生日期、胎次、日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、305天產(chǎn)奶量等數(shù)據(jù)，運用SPSS22.0軟件中的一般線性模型分析不同出生季節(jié)、不同胎次、不同場、出生年份等效應對泌乳性能的影響；使用wood模型擬合不同出生季節(jié)不同胎次的泌乳曲線，以出生季節(jié)為自變量，以泌乳曲線擬合所得參數(shù)計算二級參數(shù)：泌乳高峰日、高峰產(chǎn)奶量、泌乳持續(xù)力為因變量，運用單因素方差分析法分析不同出生季節(jié)對各胎次奶牛泌乳性能的影響。不同出生季節(jié)、不同胎次、出生季節(jié)×胎次互作對泌乳性能均有極顯著影響（Plt;0.01）；冬季出生牛只1胎及2胎時日產(chǎn)奶量較其它季節(jié)出生牛只高，差異顯著（Plt;0.05）；夏季出生牛只不同胎次時平均乳脂率及平均乳蛋白率較其它季節(jié)出生牛只高，2胎、3胎及以上時差異顯著（Plt;0.05）；冬季出生牛只1胎次時305天產(chǎn)奶量和成年當量顯著高于其它季節(jié)出生牛只（Plt;0.05），秋季出生牛只2胎次及3胎次時305天產(chǎn)奶量和成年當量顯著高于其它季節(jié)相應胎次牛只（Plt;0.05）；秋季出牛只不同胎次時泌乳高峰日到來最早，秋季出牛只2胎、3胎及以上牛只高峰奶量最高。天津地區(qū)荷斯坦牛出生季節(jié)、胎次、出生場及出生季節(jié)×胎次互作效應對泌乳性能均有極顯著影響；秋季出生牛只2、3胎次時305天產(chǎn)奶量最高、泌乳高峰到來最早、高峰奶量最高。

關鍵詞： 荷斯坦牛；出生季節(jié)；胎次；泌乳性能；泌乳曲線

中圖分類號：S823.2

文獻標志碼：A""" 文章編號：0366-6964（2024）05-1970-08

收稿日期：2023-11-10

基金項目：天津市種業(yè)專項（22ZXZYSN00020）；天津市科技計劃項目（22ZYCGSN00020；23ZYCGSN00160）；天津市奶牛產(chǎn)業(yè)技術體系（ITTCRS2021000）；天津市農(nóng)業(yè)科學院種業(yè)自主創(chuàng)新專項（2023ZYCX011）

作者簡介：陳麗麗（1986-），女，黑龍江五常人，碩士，畜牧師，主要從事奶牛繁育及營養(yǎng)調控研究，E-mail：chenlili0609@163.com；趙 康（1979-），男，河北永清人，碩士，高級畜牧師，主要從事動物遺傳育種研究，E-mail：zhaokang1980@126.com。陳麗麗和趙康為同等貢獻作者

*通信作者：馬 毅，主要從事奶牛良種繁育研究，E-mail：tjnnyz@126.com

Effect of Birth Season on Holstein Lactation Performance in Tianjin Area

CHEN" Lili1，2，3， ZHAO" Kang4，5， XIA" Min5， LU" Na1，2，3， MA" Yi1，2，3*

（1.Institute of Animal Science and Veterinary， Tianjin Academy of Agricultural Sciences，

Tianjin 300381，" China;

2.Tianjin Key Laboratory of Animal Molecular Breeding and

Biotechnology， Tianjin 300381，" China;

3.Tianjin Engineering Research Center of

Animal Healthy Farming， Tianjin 300381，" China;

4.Tianjin Jialihe Animal

Husbandry Group Company Limited， Tianjin 300404，" China;

5.Tianjin Tianshi Cattle Seed Industry Co. Ltd.， Tianjin 300404，" China）

Abstract：" The objective of this study was to investigate the impact of birth season on milk performance in dairy cows. The 128 346 DHI measurements were collected from 9 515 dairy cows in Tianjin between 2020 and 2023， these data included birth date， daily milk yield， milk fat percentage， milk protein percentage， and 305-day milk yield. The effects of different birth seasons， birth orders， fields and birth years on lactation performance were analyzed using the general linear model of SPSS22.0 software. Wood models were employed to fit lactation curves for different birth seasons and parities，

taking the birth season as the independent variable， the parameters obtained from the lactation curve fitting were used to calculate the secondary parameters： the peak day of lactation， peak milk yield， and lactation persistence as the dependent variables，

while single-factor analysis of variance was used to assess the impact of birth season on milk performance. Birth seasons， different parity， birth season×parity interaction had significant effects on lactation performance （Plt;0.01）.Calves born during winter exhibited significantly higher milk yield at one and two parities compared to calves born during other seasons（Plt;0.05）. Calves born during summer showed higher average milk fat percentage and average milk protein percentage than those born in other seasons at various parity levels， these differences were significant at second parity onwards （Plt;0.05）. Furthermore， calves born during winter had significantly higher 305-day milk yield and adult equivalent compared to other seasons （Plt;0.05）， while autumn-born calves at second and third parities demonstrated significantly higher values for these parameters compared to corresponding parities in other seasons （Plt;0.05）. Autumn cows displayed an earlier peak lactation day across different parities with the highest peak volume observed among those with two or more parities. Birth season， parity level， birth field， the interaction effect between birth season and parity level had a highly significant influence on milk performance of Holstein cattle in Tianjin area. The 305 days milk yield of autumn-born calves after 2，3 births were the highest， their milk peak day came earliest and the peak milk yield were highest.

Key words： Holstein; birth season; birth order; milk performance; lactation curve

*Corresponding author：MA Yi， E-mail：tjnnyz@126.com

天津是國內首個開展奶牛生產(chǎn)性能測定（DHI，dairy herd improvement）的地區(qū)，通過生產(chǎn)性能測定全覆蓋，本市奶牛泌乳性能穩(wěn)居全國領先水平，據(jù)統(tǒng)計，2022年全市DHI測定牧場平均日產(chǎn)奶量35.75 kg、平均乳脂率3.93%、平均乳蛋白率3.37%、305天產(chǎn)奶量10 412.16 kg、平均產(chǎn)犢間隔392.02 d。近年來，選種選配、精細養(yǎng)殖等技術手段在調節(jié)和改善奶牛泌乳性方面發(fā)揮了很大的作用，但環(huán)境、季節(jié)等自然因素對泌乳性能的影響研究相對較少，有研究表明產(chǎn)犢季節(jié)會引起奶牛生理周期的變化，導致其泌乳或繁殖指標的相應改變［1］，張俊星等［2］研究同樣證實產(chǎn)犢季節(jié)對所有健康、乳房健康、繁殖障礙、代謝障礙均有顯著影響，所有健康問題在冬季產(chǎn)犢的奶牛中發(fā)生風險最低，秋季是冬季的1.28倍；劉燦風等［3］也證實夏季產(chǎn)犢奶牛的產(chǎn)奶量顯著低于其他季節(jié)。也有研究表明季節(jié)對產(chǎn)奶量和各乳成分均有顯著的影響，乳蛋白率和體細胞數(shù)在夏、秋季節(jié)顯著高于冬、春季節(jié)［4］，童雄等［5］研究表明夏季產(chǎn)奶量極顯著低于其他季節(jié)。母牛產(chǎn)犢及生產(chǎn)受季節(jié)影響尚且有不同表現(xiàn)，那么牛只受出生季節(jié)的影響也不容忽視。

不同季節(jié)出生的奶牛受溫度、環(huán)境等因素影響，會引起犢牛生長發(fā)育水平參差不齊，導致牛只后續(xù)生長、生產(chǎn)性能相應改變，本研究擬通過積累的DHI數(shù)據(jù)分析多因素對奶牛泌乳性能的影響，進一步研究不同出生季節(jié)對奶牛各胎次泌乳性能的影響，以期獲得奶牛最適宜出生季節(jié)，指導牧場繁育管理工作合理化。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

收集2020—2023年天津市5個牧場13 706頭牛164 767條DHI測定記錄，包括日產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、305天產(chǎn)奶量，分析中國荷斯坦牛泌乳性能的影響因素。

1.2 數(shù)據(jù)整理

本研究對收集到的數(shù)據(jù)進行質量控制，要求如下：牧場連續(xù)測定2年以上，測定數(shù)量超過1 000條；日產(chǎn)奶量1～60 kg；乳脂率2%～8%；乳蛋白率2%～6%；乳糖率2%～6%；305天產(chǎn)奶量≥3 000 kg。

最終使用5個牧場9 515頭中國荷斯坦牛128 346條DHI測定記錄進行分析。

1.3 效應水平劃分

根據(jù)不同出生場牛只數(shù)據(jù)對出生場效應進行劃分，出生場共5個水平；根據(jù)不同出生年份牛只數(shù)據(jù)對出生年份效應進行劃分，出生年數(shù)為2012—2021年共劃分為10個水平；出生季節(jié)劃分為4個水平，分別為3～5月（春季）、6～8月（夏季）、9～11月（秋季）、12月～次年2月（冬季）；根據(jù)不同胎次對胎次效應進行劃分，胎次共劃分為3個水平，分別為1胎、2胎、3胎及以上；具體水平見表1。

1.4 影響因素顯著性檢驗

不同出生季節(jié)、不同胎次、不同場、出生年份等效應對泌乳性能的影響運用SPSS22.0軟件中的一般線性模型進行分析，最小二乘方差分析模型如下：

Yijklm=μ+Si+Hj+Yk+Tl+STm+eijklm，式中，Yijklm為泌乳性能的觀察值；μ為總體均值；Si為第i個出生季節(jié)的效應；Hj為第j場的效應；Yk為第k出生年份的效應；Tl為第l個胎次效應；STm為出生季節(jié)×胎次效應；eijklm為隨機誤差。

出生季節(jié)不同胎次奶牛泌乳性能的顯著性采用SPSS22.0軟件中單因素方差分析進行分析。

1.5 泌乳曲線擬合

用SPSS非線性回歸程序擬合每個胎次的泌乳曲線，本研究選擇Wood模型擬合泌乳曲線： Yt=atbe－ct。式中， t為泌乳天數(shù)；Yt 為對應泌乳天數(shù)的日產(chǎn)奶量，a、b、c 是模型參數(shù)，a是泌乳潛力（初始規(guī)模因子，與泌乳初始的產(chǎn)奶量有關），b是泌乳高峰過后產(chǎn)奶量下降的速度，c是達到泌乳高峰的速度；e為自然常數(shù)。

各參數(shù)初始值a=20，b=0.1，c=0.001，利用不同出生季節(jié)各胎次泌乳曲線擬合所得參數(shù)計算二級參數(shù)：泌乳高峰日MPY=b/c，高峰產(chǎn)奶量PY=a*（b/c）b*e-b ，泌乳持續(xù)力Per=－（b+1）ln（c），其中e為自然常數(shù)。

2 結 果

2.1 不同出生季節(jié)牛只統(tǒng)計

由圖1可以看出，春季、夏季、秋季和冬季出生牛只分別為1 646、2 823、3 219和1 824頭，秋季出生牛頭數(shù)最多；由于牧場牛只使用年限較低，統(tǒng)計牛只以1胎、2胎牛只為主，3胎及以上牛只數(shù)量最少。

2.2 泌乳性能影響因素的顯著性分析

由表2可見，不同出生季節(jié)、不同胎次、不同出生場及出生季節(jié)×胎次互作效應對泌乳性能均有極顯著影響，不同出生年份對305天產(chǎn)奶量、平均乳脂率和平均乳蛋白率無顯著性影響。

2.3 出生季節(jié)對不同胎次牛只泌乳性能的顯著性分析

由表3可以看出，冬季出生牛只1胎及2胎次時日產(chǎn)奶量高于其它季節(jié)出生牛只，差異顯著（Plt;0.05），夏季出生牛只1胎日產(chǎn)奶量均最低；平均乳脂率、平均乳蛋白率與日產(chǎn)奶量表現(xiàn)相反，春季出生牛只1胎次時平均乳脂率、平均乳蛋白率高于其它季節(jié)出生牛只，夏季出生牛只2胎、3胎及以上

時平均乳脂率、平均乳蛋白率高于其它季節(jié)出生牛只，差異顯著（Plt;0.05）；秋季出生牛只2胎、3胎及以上時305天產(chǎn)奶量、成年當量高于其它季節(jié)出生牛只，夏季出生牛只305天產(chǎn)奶量、成年當量最低。

2.4 不同出生季節(jié)不同胎次牛只泌乳曲線擬合

由表4可知，不同出生季節(jié)不同胎次牛只泌乳曲線各級參數(shù)表現(xiàn)不同。秋季出生牛只不同胎次時泌乳高峰日到來最早，秋季出生牛只2胎、3胎及以上牛只高峰奶量最高，但持續(xù)力較弱；冬季出生牛只1胎次時高峰奶量高于其它出生季節(jié)牛只；不同出生季節(jié)1胎牛泌乳高峰日普遍較2胎、3胎及以上牛只延后，1胎牛高峰奶量低于2胎、3胎及以上牛只，Wood模型擬合不同出生季節(jié)不同胎次的泌乳曲線如圖2～4所示，不同出生季節(jié)牛只各胎次泌乳曲線符合荷斯坦牛泌乳規(guī)律，一般泌乳高峰均出現(xiàn)在第2個測定日，在泌乳曲線圖中也可以看出1胎次時冬季出生牛只高峰奶量最高，2、3胎次時秋季出生牛只高峰日到達最早、高峰奶量最高。

3 討 論

3.1 荷斯坦牛泌乳性能的影響因素

荷斯坦牛泌乳性能受遺傳、營養(yǎng)、環(huán)境、疾病等多種因素影響，近年來泌乳性能的多因素分析大多基于不同年份［6］、不同胎次、初產(chǎn)月齡、產(chǎn)犢月齡［7］、產(chǎn)犢季節(jié)［8-9］、泌乳季節(jié)、泌乳階段［10］，不同體細胞水平［11］、不同產(chǎn)犢間隔［12］等因素，而不同“場年季”效應經(jīng)常被做為多因素分析中的固定或隨機效應，將出生場、出生年、出生季節(jié)作為一個影響因子進行分析。本研究結果顯示，出生季節(jié)、胎次、出生場及出生季節(jié)×胎次互作效應對泌乳性能均有極顯著影響（Plt;0.01），胎次、出生場對泌乳性能的影響與劉麗元［7］、鄭雅祺［8］、梁艷［9］、林小覺［10］等的研究結果一致。胎次對泌乳性能的影響是由于不同胎次牛只身體發(fā)育水平不同，頭胎牛身體發(fā)育尚不成熟，牛只在泌乳同時身體仍然在發(fā)育，從飼料中攝取的營養(yǎng)物質既要滿足泌乳需要又要滿足成長發(fā)育需要，所以泌乳性能較經(jīng)產(chǎn)牛低，隨生理成熟到3胎次時泌乳性能最佳；牛只出生場由于硬件條件、管理水平、營養(yǎng)調控、牛只選育等條件導致泌乳性能參差不齊。

3.2 出生季節(jié)對荷斯坦牛泌乳性能的影響

出生季節(jié)對奶牛泌乳性能的影響尚未見報導。本研究發(fā)現(xiàn)，出生季節(jié)對奶牛泌乳性能有顯著影響，分析是由于出生季節(jié)對犢牛生長發(fā)育的影響造成的。犢牛生長發(fā)育受到多個因素影響，主要包括圍產(chǎn)期母牛的營養(yǎng)狀況、犢牛在哺乳期和生長期營養(yǎng)供應、飼養(yǎng)管理以及外界環(huán)境等［13，14］。

不同出生季節(jié)會引起犢牛行為、犢牛生長發(fā)育、犢牛血液生理生化指標的變化，導致牛只初配月齡、初產(chǎn)月齡及泌乳性能相應改變，霍小凱等［15］研究表明不同季節(jié)出生的犢牛哺乳期的體高、胸圍和體斜長有一定差異，以秋季出生的發(fā)育最好；出生季節(jié)對犢牛生長發(fā)育的影響一方面可能是與溫度導致的牛體舒適度相關，另一方面牛只泌乳性能的發(fā)揮首先與其母親圍產(chǎn)期營養(yǎng)狀況息息相關，母牛圍產(chǎn)期營養(yǎng)良好，在胎兒快速發(fā)育階段便能提供充足的營養(yǎng)物質，犢牛出生后相同護理條件下便能發(fā)育更好。孫寶麗等［16］研究表明，秋季的干奶牛糞便中的有機質、全氮、全鉀、銅含量均顯著低于其他3個季節(jié)，說明秋季干奶牛營養(yǎng)物質吸收更充分，供給胎兒的營養(yǎng)物質更多；再者，馮亞杰等［17］研究表明炎熱天氣下腎上腺皮質機能亢進、糖皮質激素分泌增加，造成犢牛免疫機能抑制、采食量下降，從而導致機體白細胞增加、血鉀、血鈣等含量降低，影響機體發(fā)育；而冷刺激時引起機體的防御反應，提高了機體抵御外界溫度變化的能力，故夏季或冬季犢牛發(fā)育會受影響。

徐明等［18］進一步研究顯示，犢牛哺乳期生長發(fā)育狀況顯著影響犢牛成年后各胎次的峰值奶量和峰值日；也有研究表明，犢牛哺乳期平均日增重與成年后305天產(chǎn)奶量呈正相關趨勢，哺乳期日增重達到1 kg·d-1，頭胎牛的胎次產(chǎn)奶量增加1 100～1 500 kg［19-21］。犢牛哺乳期一般為60 d左右，秋季出生犢牛在斷奶后即迎來寒冷的冬季，受氣候環(huán)境影響，犢牛轉育成階段采食量即要滿足身體生長發(fā)育又要抵御低溫，故日增重變緩，Krplkov等［22］研究表明，5～14月齡犢牛平均日增重0.850～0.949 kg（中等組）時其頭胎牛產(chǎn)奶量、峰值奶量最佳。本研究發(fā)現(xiàn)，秋季出生牛只經(jīng)產(chǎn)后各項生產(chǎn)性能與以上研究結果一致，但頭胎牛各項生產(chǎn)性能指標未見明顯規(guī)律，應該是與牧場對育成牛的飼養(yǎng)管理有關。

4 結 論

天津地區(qū)荷斯坦牛出生季節(jié)、胎次、出生場及出生季節(jié)×胎次互作效應對泌乳性能均有極顯著影響；秋季出生牛只2、3胎次時305天產(chǎn)奶量最高、泌乳高峰到來最早、高峰奶量最高。

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（編輯 郭云雁）