牛繁殖效率参数及应用

侯荩褒，石德顺，邓彦飞，赵宏涛

（1.广西华胥水牛生物科技有限公司，南宁 530002；2.广西大学 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室，南宁 530004）

21世纪养牛产业经常面临的复杂挑战是提高牛场效益，但在众多影响牛场效益的因素中，繁殖效率居于首位，直接决定牛场的盈亏，既影响奶牛的产奶量和产奶天数，也影响奶牛和肉牛的淘汰率和犊牛数，是基础科学研究和实际应用中讨论较多的主题。但最近70年，不论是奶牛、肉牛或兼用牛，繁殖效率都是下降的［1］。繁殖效率的评估具体体现为家畜繁殖力参数，存在多种繁殖力参数用以评估牛场繁殖效率［2］，有些比较简单，称为简单参数；有些必须用两个或两个以上的简单参数进行计算，称为复合参数。作者就繁殖力参数的概念和统计方法进行综述，并结合牛场实践案例进一步探讨其实用性，旨在为牛场管理和技术人员及乡村牛人工输精员合理应用繁殖力参数、提高牛群的经济效益提供参考。

1 简单参数

见表1。

表1 简单参数、复合参数及其标准

1.1 产犊间隔

产犊间隔指连续两次产犊的间隔时间，包括主动等待期和干奶期，理想的时间是365 d，即1年产犊1次，也可以延长到410 d。该指标受到发情鉴定能力和受胎率的影响。产犊间隔通常被认为能合理延长奶牛群的泌乳天数，但忽略了围产期不当管理的淘汰风险，仅提供怀孕牛的有用信息，而排除了未孕牛或因不孕被淘汰的牛［3］，时效性差。

1.2 主动等待期（或自愿等待期）

主动等待期指产犊后到再次配种的时间，是变量，取决于母牛产后子宫机能复旧的时间，受到产犊难易和动物福利等因素的影响。成母牛产后首次配种的平均时间为40～60 d，青年牛首次配种的平均时间为390～450 d，但不同个体要灵活对待。发情周期的快速规律性启动和发情鉴定效率直接影响主动等待期的数值，其值偏小则受孕所需配种次数会增加。

1.3 空怀期

空怀期是从产犊到再次确定受孕的配种时间，可能是首次配种，也可能是第2，3次配种，受围产期护理和主动等待期的影响。奶牛空怀期的理想时间为85～115 d，肉牛为60～100 d。

临床实践表明，产奶量高的奶牛和带犊肉牛空怀期都较长，这与能量平衡直接相关，但往往使人误解为高产奶牛更难怀孕或繁殖力低，不过产奶量和静立发情的表现时间呈负相关［4］。母牛怀孕后产奶量一般会减少，个别非常明显，肉牛常出现踢犊不喂奶的现象；低产、短时间内未怀孕或产奶量低、配种次数多而被淘汰奶牛都会影响牛群的平均空怀期。

1.4 受孕所需配种次数

受孕所需配种次数＝群体配种次数／受孕牛头数，为母牛每次受胎所需的平均配种次数［5］，通常每个发情周期只配种一次，是情期受胎率的倒数。有效配种次数或受胎次数指每次受胎所需的配种情期数，或参加配种母畜每次妊娠的平均配种情期数［6］，如果每个情期只配种一次，则有效配种指数等于受孕所需配种次数。如配种100头母牛，每头每个发情周期只配种一次，40头怀孕，则受胎率＝40%，受孕所需配种次数＝100／40＝2.5次。

受孕所需配种次数考虑了精液和劳动力成本，弥补了情期受胎率的不足。为了追求高受胎率，有时每个情期配种2次或多次；杂交水牛最多配种7次，受胎率提高了，但精液和人力成本增加，受孕所需配种次数也增加，有效配种次数没有变化。

由受孕所需配种次数，配种员可以预测人工输精后是否成功，其值越高配种风险越大、无效配种次数增加，生殖道感染和早期流产概率也相应提高。

1.5 发情鉴定率

发情鉴定率＝检测出发情的牛数／（分娩未配种牛数＋未怀孕牛数）×100%，即发情牛头数占所有产后未配种和未怀孕牛数的比率。发情鉴定率是首要的繁殖力参数，实践中必须结合发情间隔才能得出准确数据；发情鉴定率与技术人员的实践经验呈正比，也与产后繁殖疾病的治疗呈正比。此外还需要甄别“假发情”。

鉴定为发情的牛包括有发情行为的第二性征并可排卵、安静发情并正常排卵、没有任何临床发情症状但有优势卵泡发育而排卵几种情况。发情只能说明卵巢有活性并启动了发情周期，并不意味着子宫完全复旧，当然每一次发情都会加快产后子宫的恢复。因此，发情的牛不一定都适合配种！

1.6 年不孕淘汰率

年不孕淘汰率＝年度因不孕淘汰的母牛数／全年适配母牛数×100% ，应该小于10%。

1.7 年繁殖率

年繁殖率＝年度出生的犊牛数／上年末可繁母牛数×100%，应该高于95%。

2 复合参数

见表1。

2.1 受孕发情周期数

受孕发情周期数＝（空怀期-主动等待期）／21，如果某牛场奶牛平均空怀期为150 d，主动等待期为60 d，则受孕发情周期数为4.28。这表示本牛场每头牛在怀孕前平均要经过4个发情周期，假如某牛在产后130天第1次检测到发情并配种受孕，空怀期缩短了，但存在发情鉴定不准确或产后护理不到位，可能有2次生理发情被忽略或没有启动。

2.2 发情周期

牛的发情周期平均为21 d，但在不同环境下是变化的，故常把发情周期分为五类，某牛场发情周期分类见表2。如果牛群中60% ～70%的奶牛属于b类（＞18～24 d），则牛群运行正常；如果个别奶牛发情周期≤18 d，说明发情鉴定不准确或存在卵巢囊肿；如果发情周期 ＞24～36 d，有可能发生了胚胎早期吸收；发情周期＞36则表示没有认真观测牛发情或胎儿早期流产。

生产中牛群发情鉴定率可以采用以下公式计算：群体发情鉴定率＝｛b＋d／［a＋b＋c＋2（d＋e）］｝×100%。代入表2数据，｛0.45＋0.215／［0.16＋0.45＋0.125＋2（0.215＋0.05）］｝×100%＝62.00%［7］。

表2 发情周期

管理好的牛场发情鉴定率应该在42%或更高，当牛群管理状况下滑时发情鉴定率在40%附近波动，甚至会下降到31%左右。

2.3 配种率（或参配率）

通常意义上，配种率＝受孕所需配种次数／［（空怀期-主动等待期）÷21］×100%［3］，如果受孕所需配种次数＝2.4，空怀期＝136 d，主动等待期＝50 d，则配种率＝2.4／［（136-50）÷21］×100%＝58.6%，说明分娩50 d以后成母牛没有发情和配种记录，而被检查出生理性发情并能配种的比率是58.6%。若空怀期缩短21 d，为115 d，则配种率为77.5%。

但笔者认为，配种率是配种母牛数占所有产后未配种和未怀孕母牛数的比率，即配种率＝配种母牛数／（未配种母牛数＋未怀孕母牛数）×100%。配种率的引入和兽医B超的应用密不可分，超声波能直观地看到卵巢的动态变化，有些母牛没有任何发情的临床症状，但B超显示有优势卵泡正在发育，进行人工输精并肌肉注射2～3 mL促性腺激素释放激素即可怀孕。这也催生了同期排卵和定时输精技术的成熟，但减少了发情鉴定技术的应用。

配种率并不指对牛群的发情鉴定能力，而是指鉴别出牛发情、并且也能配种的效率，特别强调的是发现了安静发情的牛。例如，产后55天奶牛表现出明显接受爬跨的静立发情行为，经直肠触摸检测卵巢有活性，但有子宫内膜炎，这头牛就不能配种，应记录发情进行治疗，等待下一个情期；但大多数情况下，主动等待期后发现发情牛都进行了配种，此时配种率就等于发情鉴定率。

2.4 受胎率（也称繁殖效率）

受胎率包括情期受胎率和总受胎率，情期受胎率包括第一、第二情期受胎率等。第一情期受胎率＝第一情期配种而怀孕母牛数／第一情期配种母牛数×100% 。总情期受胎率＝最终怀孕母牛数／总配种母牛的情期数×100%，分母包括历次复配的全部情期数。总受胎率＝一段时间内全部怀孕母牛数／相同时间内全部配种母牛数×100% ，排除严重生殖疾病和中途失配的母牛［6］。

每个情期只配种一次，情期受胎率是受孕所需配种次数的倒数，如果受孕所需配种次数为1.7，则情期受胎率为58.8%。情期受胎率可反映人工输精的技术水平，表示配种后能使母牛怀孕的效率，是评定母牛受胎能力的综合指标，受胎率低表明配种效率低或胚胎（胎儿）死亡。但受胎率不能及时反映长期患有繁殖疾病而不孕的母牛。总受胎率在度量全群繁殖效率方面有一定价值，但只能在年底或3个月以上才能统计出来，难以保证决策反馈的高时效性，从而及时规避生产损失。

2.5 21日妊娠率

21日妊娠率＝21 d内真实怀孕母牛数／相同的21 d内适配母牛数×100%＝配种率×受胎率，指在主动等待期后21 d内真实怀孕的母牛数占同期适配母牛数的比率［4］，是配种率和受胎率的综合指标。与受胎率一样，该指标也表明人工输精后受孕的效率。例如，某牛场群体母牛配种率为50%，受胎率为40%，则21日妊娠率为20%，表明如果产后有5头应该配种怀孕的母牛，但只有1头实现了妊娠。管理好的牛场21日妊娠率可达35%。如果用药物进行同期排卵和定时输精，则21日妊娠率＝处理后怀孕的母牛数／全部处理的母牛数×100%［7-8］。

21日妊娠率考虑到了全部空怀母牛，是评估繁殖效率颇受欢迎的参数，比产犊间隔、空怀期和受胎率更全面、及时、高效，能敏锐地反映近期牛群发情鉴定情况，为管理人员提供泌乳牛的有用信息［3］。

21日妊娠率最好能与早期妊娠诊断（如B超检测）结合应用以准确鉴定空怀母牛，并视情况进行同期排卵和定时输精。21日妊娠率融合了配种率和受胎率，不但重视结果，即母牛是否怀孕，还考虑速度、时间，其值的提高必须考虑配种率、受胎率、母牛的健康状况和产后子宫复旧程度、发情鉴定准确度以及配种的风险评估等。

人工输精存在母牛生殖道感染的危险，影响受胎率和能否完成整个妊娠期，称为受配风险，但过度关注发情鉴定率和配种率常会引起胚胎早期死亡或流产，增加了风险，降低了受胎率。为了追求高受胎率，技术人员可能会为非常健康、发情第二性征明显和阴道流大量透明黏液的母牛配种，但会忽略配种后可以受孕的部分牛，这使牛群受胎率较高，但21日妊娠率偏低。

3 繁殖力参数的经济效益

受孕所需配种次数越大，精液成本和人工费用越高，配种风险也提高。

母牛空怀期越短以及发情鉴定率、受胎率和21日妊娠率越高，则经济效益越高，但风险也越大，流产和难产的概率增加。

根据笔者在国外的生产实践列出奶牛繁殖力参数的经济价值，见表3。

表3 奶牛部分繁殖力参数的经济价值 美元

空怀期是每天净消费，发情鉴定率、受胎率和21日妊娠率每提高1%时每头母牛的年盈利［9］。发情鉴定率和受胎率每提高1%，每年母牛年盈利分别提高1.40，2.27美元。

奶牛21日妊娠率平均为14% ～16%，不能低于10%～11%。繁殖管理好的牛场奶牛21日妊娠率能达到25% ～30%；繁殖管理差的牛场奶牛21日妊娠率容易提高，但到18%后就不容易再提高了，性价比相对也降低；繁殖管理居中的牛场奶牛21日妊娠率为20% ～27%。当奶牛21日妊娠率处于15%～35%之间时，每提高一百分点，每头泌乳牛每年多获利10～20美元；当21日妊娠率≤13%时，每提高1%，每头母牛年盈利提高26美元；但提高到45%时再提高，每头泌乳牛盈利均为零！

4 各参数计算方法

4.1 基础数据

根据笔者实践经验设计了牛场繁殖力参数原始数据，见表4。

表4 原始数据

如果在21 d内有100头母牛产犊，主动等待期为50 d，每一情期只配种一次，配种后29～39 d间进行妊娠检查。

4.2 参数计算

利用表4数据，依据上述各繁殖参数的定义，分别计算空怀期、受孕所需配种次数、发情鉴定率、配种率、受胎率、21日妊娠率、年繁殖率、流产率和不孕淘汰率，结果见表5。

表5 各繁殖参数的计算结果

以第3情期为例，设适配母牛为66头，采用同期排卵和定时输精，都实行“盲配”，共处理50头，发情鉴定率＝配种率＝50／66×100% ＝75.76%。29 d后母牛妊检，怀孕26头，受胎率＝26／50×100% ＝52.00%，受孕所需配种次数＝50／26＝1.92，21日妊娠率＝26／66×100% ＝39.39%，21日妊娠率＝配种率×受胎率＝75.76% ×52.00%＝39.39%。26头怀孕牛的空怀期范围为96～117 d，取其中106 d，配种率＝受孕所需配种次数／［（空怀期-主动等待期）÷21］×100%［3］＝1.92／［（106-50）÷21］×100% ＝72.00%，有别于75.76%，需要进一步探讨。

在第7～8个情期，10头母牛和1头公牛放在一起45 d，最后8头怀孕，则两个情期受胎率＝21日妊娠率＝40%；因为10头母牛和1头公牛在一起的21 d内，如果全部怀孕，则受胎率＝21日妊娠率＝100%。

分娩牛都是单胎，年繁殖率＝96／100×100%＝96%。

5 牛场实践

5.1 牛场概况

试验牛场位于意大利北部韦尔切利省，处于北纬45°、东经8°，属于副热带四季分明的湿润气候，年平均气温为7～18℃，夏季最高气温为29℃，冬季最低气温为-2℃。同期排卵和定时输精试验时间为2004—2008年，之后成为常规繁殖技术。

牛只的生活空间为单独分隔的卧床和刮粪地板连接的采食架栏，基本上没有运动空间。

牛品种为法国乳肉兼用型蒙贝利亚，笔者负责同期发情处理和人工输精，并协助意大利兽医师进行早期妊娠检查及资料收集、电脑录入，韦尔切利省动物养殖协会和一家私人专业公司［La Società Co.Se.A.Corso Francia 177bis-Torino（To）-10139 Italy］进行数据分析和评估，并定期为牛场提供统计结果。试验中，奶牛最早的主动等待期为60 d，对成母牛全部进行同期排卵和定时输精。

5.2 春季繁殖力参数

2006年3—5月份牛场繁殖效率分析见表6～8（牛只依据泌乳和繁殖状况分组）。

表6 2006年3—5月份牛群结构和空怀期

牛场在2006年3—5月份日平均气温为8～18℃，气温适宜，各种繁殖力参数都比较理想，空怀牛占全群的3.70%，21日妊娠率为22.00%，首次发情配种率为83.00%，在表1的最好标准内。由于初产牛比例（40.00%）较高，首配受胎率（47.87%）低于表1标准（≥60.00%）。由表6可知，怀孕牛群产后首配受胎率（47.87%）和相应的空怀期（69 d）都好于其他各次配种，说明分娩的难易和围产期（围产期护理得好，分娩容易，子宫复旧早，首次出现发情的时间早，首配受孕率高）的护理显著影响之后的受胎率和空怀期。由各情期受孕率数据来看，69.59%的牛在前2个情期内受孕，都是在产后107 d内，即处于泌乳曲线平台期之后的下降期，这时期也是能量负平衡向正平衡的过渡时期。

表7 2006年3—5月份牛场配种效率

表8 各种繁殖力参数 %

5.3 2005年9月份—2007年6月份繁殖力参数分析

2005年9月份—2007年6月份各季节奶牛繁殖力参数见表9、表10。

表9 2005年9月份—2007年6月份各季节奶牛繁殖力参数 %

表10 2005年9月份—2007年6月份奶牛返情率 %

每3个月统计分析一次，2005年9月份—2007年6月份，牛场成母牛产后全部进行同期排卵和定时输精，起初完全按照方案执行，定时“盲配”，表现出很高的首次发情配种率，全部在80%以上；但受胎率和21日妊娠率分别在35.00% ～37.00%和21.00%～24.00%；36%的牛配后返情间隔处于36～48 d内，说明有的母牛胚胎早期死亡或者根本就没有排卵。之后采取同期处理和通过直肠触诊卵巢相结合确定是否配种，降低了配种风险，提高了受胎率和21日妊娠率（47.00%、27.00%）。另外由于牛场全部安装自动控制温度、湿度的电风扇和雾喷淋浴系统，形成了小的生态系统，消除了热应激对繁殖性能的不利影响。

5.4 2004—2007年的部分繁殖力参数

采用另一软件统计（Cincinnato allevatore 1.0.114）分析该牛场2004—2007年的部分繁殖力参数，结果见表11。

表11 2004—2007年部分繁殖力参数

2007年与2004年空怀期、受孕所需配种次数的差异很明显。开始进行同期排卵和定时输精时完全是“盲配”，出现一些药物处理无反应现象，即使进行了人工输精也无效，提高了配种风险。2006年结合了直肠触诊卵巢技术，明显改善了空怀期、受孕所需配种次数和21日妊娠率。

6 小结

以上笔者阐述了繁殖力参数的种类和差异，有些比较简单，如空怀期和产犊间隔，被广泛使用；有些比较复杂，针对性也强，如21日妊娠率，其为评估母牛同期化处理效果的强力参数。技术人员对繁殖参数的理解和计算方法的标准化也至关重要。原始数据的收集要求牛场管理者、兽医师、资料员以及乡村动物繁殖员认真记录。研究表明，繁殖力参数的综合使用有利于评估牛群内的繁殖力趋向，可为兽医师和技术人员提供非常珍贵的信息，便于及时采取措施提高繁殖效率，从而提升牛群的经济效益。同期排卵和定时输精技术能明显提高配种率和受胎率，省去发情鉴定的麻烦；如果能结合早期妊娠诊断技术和21日妊娠率使用，将产生更为明显的经济效益；而同期排卵和定时输精技术结合卵巢的动态监控或触诊判断是否能配种，更能显著提高受胎率和21日妊娠率。

疾病的控制和预防、营养管理以及动物福利，都影响牛场繁殖效率。对于肉牛最终需要的结果是：分娩后在最短的时间内生出犊牛，零死亡，并且配种次数最少！对于奶牛，所有繁殖参数的评估必须结合泌乳曲线变化、采食量、被动淘汰风险、主动淘汰策略、统计方法及成本（包括牛奶、饲料、粪尿处理、劳力、冻精、繁殖药物、死牛处理以及犊牛、青年牛和淘汰母牛）［9-10］。

综上，笔者就繁殖力各种参数的概念和统计方法进行介绍，旨在为牛场管理和技术人员、乡村牛人工输精员综合应用所有繁殖力参数、提高牛群的经济效益提供参考。