北京与上海地区中国荷斯坦牛长寿性及淘汰原因分析

彭朋，杨影，张海亮，杨宇泽，李锡智，赵晓铎，董刚辉，韩博，张胜利，孙东晓

（1.中国农业大学动物科技学院，北京 100193；北京市畜牧总站，北京 100101；3.北京首农畜牧发展有限公司，北京 100029；4.上海奶牛育种中心，上海 200436）

随着奶牛平衡育种理念的提出，世界各国荷斯坦牛育种目标不断更新完善，产奶量和乳成分性状均获得了显著遗传进展，与此同时，健康性状逐渐受到育种工作者的关注。其中，长寿性已成为当前许多国家的育种目标性状。奶牛寿命与牛场的经济效益密切相关，越长寿，使用年限则越长，其终生产奶量则更高，从而提高养殖效益[1]。但实际生产中，奶牛的平均使用胎次为3～4胎，而奶牛最高产奶量[2]应该在第4～7个泌乳期。因此，大多数奶牛个体在未充分发挥出泌乳潜力前就被淘汰，造成很大的经济损失[3]。

长寿性状的表型定义主要有三种：生存时间（天数、月龄等），为连续性状；某阶段个体生存或者死亡（即生存状态），为二分类性状；个体在t时刻受到的风险，一般用于生存分析的比例风险模型。本研究采用第一类，即生存时间作为长寿性状的表型，包括在群时间（Herd life, HL）和生产寿命（Productive life,PL）。在群时间指奶牛从出生至淘汰的时间，而生产寿命指从第一次产犊至淘汰的时间。奶牛长寿性状受很多因素影响，如遗传、环境、产奶量、饲养管理水平、疾病和体型等。研究表明，奶牛长寿性的遗传力偏低（0.06 ～ 0.12）[4,5]，受环境因素影响较大。主动淘汰的原因主要包括年老、低产或群体控制，被动淘汰包括繁殖障碍、产后疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、消化代谢疾病和外伤等，这些疾病导致奶牛生产能力下降或消失，甚至死亡[6,7]。

目前，中国荷斯坦牛的综合选择指数尚未包括长寿性状。鉴于平衡育种的重要性，长寿性将逐渐成为我国奶牛育种的目标性状。本研究通过分析北京首农畜牧、上海奶牛育种中心和北京区县的中国荷斯坦母牛离群数据，比较分析不同地区、不同规模牛场的长寿性情况及离群影响因素，以期为中国荷斯坦牛的平衡育种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

表1 奶牛离群记录数据分布情况

本研究收集了北京首农畜牧、上海奶牛育种中心、北京区县部分牛场在2001-2018年期间的中国荷斯坦母牛离群数据，共计166 207条，数据分布情况如表1所示。其中，北京首农畜牧与上海奶牛育种中心的牧场为规模化牧场，而北京区县为小规模示范牛场，包含昌平2个、密云2个、延庆4个牛场。数据包含：出生日期、初次产犊日期、离群日期、离群胎次和离群原因等。

1.2 数据分析

本研究依据已有报道[7]，将淘汰原因细分为16个类别，包括：消化系统疾病、繁殖障碍疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、营养代谢疾病、呼吸系统疾病、心血管系统疾病、传染病、低产、老龄、生长发育与体况、外伤与感染、意外事故、死亡、其他原因和不明记录。不明记录指淘汰原因记录不全或人工录入的缺失等而导致无具体淘汰原因；其他原因指有淘汰原因记录但发生频率极少且难以归类到其他类别中的一些淘汰因素。

数据质控步骤：保留出生日期、淘汰日期有效的个体；剔除初次产犊日龄（Age at the first calving, AGEF）异常的数据，即第一次产犊日龄＜500d或＞1 800d的个体。

利用R studio软件和Excel进行图表的制作。

2 结果与分析

2.1 长寿性状

表2 奶牛在群时间、生产寿命、初次产犊日龄、淘汰胎次的平均值统计量

由表2可知，北京首农畜牧、上海奶牛育种中心及北京区县牛场的奶牛平均在群时间分别为4.34、3.39和4.72年，平均生产寿命分别为2.50、2.54和2.98年，平均初次产犊日龄分别为820、796和797d。方差分析结果表明，三者的在群时间、生产寿命和初次产犊日龄均差异极显著（P＜0.01），但三者仍具有一些共同点。总体而言，三种类型牛场近70%比例的奶牛在3胎之前被淘汰，平均在2岁左右头胎产犊，平均终身使用年限不足5年。

北京、上海地区三个牛群淘汰牛的出生年份与淘汰年份如图1、图2所示。随着年份的推移，每年新出生与淘汰的牛数量都在增加。由于北京首农畜牧平均淘汰胎次为2.72胎，在群时间为4.34年，所以2012年之前出生的牛大部分已被淘汰。在2001-2012年间，平均每年出生牛数比淘汰牛数多3 706头，且年增量较为平稳。上海奶牛育种中心2017年淘汰的牛在2008-2016年间呈正态分布出生。对北京区县牛场，其出生牛数与淘汰牛数也呈逐年增加的趋势，虽数据量有限，但大致趋势与北京首农畜牧一致。

图1 淘汰牛出生年份分布图

图2 淘汰牛淘汰年份分布图

2.2 淘汰胎次

图3表明了北京首农畜牧、上海奶牛育种中心及北京区县示范场三种类型牛场的淘汰胎次分布趋势，由其可见，三者的淘汰胎次均集中在前3胎。由表1可见，北京首农畜牧、上海奶牛育种中心及北京区县的平均淘汰胎次分别为2.72、2.69和2.62胎，均小于3胎。北京首农畜牧前3胎淘汰头数占比分别为22%、24%和19%，共占比65%；上海奶牛育种中心前3胎淘汰头数占比分别为18%、23%和18%，共占比59%，但存在20%原始数据缺失现象；北京区县前3胎淘汰头数占比分别为27%、23%和19%，共占比69%。

图3 淘汰牛淘汰胎次分布图

2.3 淘汰原因

由表3和图4可见，除去不明记录、其他原因和死亡外，北京首农畜牧导致奶牛淘汰的前五种原因依次是：消化系统疾病（18.49%）、繁殖障碍疾病（17.25%）、乳房疾病（9.89%）、低产（8.84%）和肢蹄疾病（6.02%）；上海奶牛育种中心的前五项淘汰原因依次是：乳房疾病（15.76%）、繁殖障碍疾病（15.74%）、肢蹄疾病（15.62%）、消化系统疾病（12.41%）和呼吸系统疾病（5.23%）；北京区县的主要淘汰原因依次是：繁殖障碍疾病（25.61%）、乳房疾病（14.18%）、消化系统疾病（11.50%）、肢蹄疾病（8.97%）和传染病（6.01%）。综合来看，消化系统、繁殖障碍和乳房疾病是奶牛淘汰的主要诱因，其次肢蹄疾病也是一大因素。

表3 导致奶牛淘汰的原因及占比

图4 淘汰牛淘汰原因分布图

3 讨论

3.1 奶牛长寿性概况

奶牛寿命与奶牛的经济效益关系密切。奶牛寿命越长，终生产奶量就越多，给奶牛场带来的经济效益就越大。但北京、上海地区牛场奶牛的平均胎次仅为3胎左右[8]，在没有达到最大产奶量之前，大多数奶牛还没有发挥泌乳潜力就被淘汰了，造成了经济效益的损失。随着育种工作的开展，各国在产奶量上得到了显著提高，但奶牛生产寿命却未得到提高，1994年美国的平均淘汰胎次为2.7胎，2007年奥地利的平均淘汰胎次为3.3胎[9]。本研究中平均淘汰胎次在2.71胎，平均在2岁左右投入生产，平均在群时间不足5年，其中前三胎淘汰数占比最高，分别为69%、65%和59%，与赵番番等[10]对新疆地区报道的3.15胎及李权武等[11]对西安地区报道的3.4胎相比略低，但都处于3胎左右。原因可能是奶牛场为了追求更高的产奶量，采用高精料营养饲养模式，致使奶牛群体处于亚健康状态、持续弱酸性体液状态，蹄病、酸中毒、乳热症等疾病多发；还有可能是过分追求单产水平，对低产奶牛过度淘汰，导致母牛淘汰胎次降低。

世界各国越来越重视奶牛的生产寿命，加拿大最早开始对奶牛“终生效益”进行选择，美国在最新公布的TPI（总性能指数）中将“生产寿命（PL）”的权重由4%提高到5%。我国目前更注重产奶性能的提高，随着奶业的发展，也将会越来越重视奶牛的长寿性。

3.2 淘汰原因比较分析

本研究中消化系统、繁殖障碍和乳房疾病是奶牛淘汰的主要原因，其次是肢蹄疾病。胥磊等[12]报道的新疆昌吉地区奶牛淘汰主要原因为肢蹄疾病与乳房疾病，其次为繁殖类疾病与消化系统；张巧娥等[13]报道的宁夏地区奶牛淘汰主要原因为乳房疾病、消化系统疾病和肢蹄病。Ahlman等[14]对瑞士荷斯坦牛的研究结果表明，乳房疾病、繁殖障碍是淘汰的主要原因，其次为低产；美国USDA在2007年报道[15]中显示乳房、繁殖障碍与肢蹄疾病为主要原因。这与本研究结果均有差异，本研究中消化系统疾病发生率较其他研究较高，原因可能是由于营养和饲养管理水平不到位引起的。

如今世界各国奶业发展迅速，产奶量不断提高，各类疾病已经越来越成为限制奶牛经济发展的主要因素，各个牧场应更加重视各类疾病的防治，提高牧场的营养与管理水平，以此来提高奶牛的生产寿命，最终使得奶牛的经济效益得到提升。

4 结论

本研究对北京首农畜牧、上海奶牛育种中心的大规模化牛场和北京区县相对小规模示范牛场奶牛的长寿性状和淘汰原因进行分析，结果发现奶牛平均淘汰胎次为2.71胎，平均在群时间不足5年。对淘汰原因的分析发现，消化系统疾病、繁殖障碍与乳房疾病是造成奶牛被动淘汰的最主要原因，表明牧场在饲料营养与饲养管理上仍存在问题，需更加关注营养与管理等方面，不断提高养殖水平，以期延长奶牛的使用年限。