2020年国内18 省份不同月份奶牛繁殖和产奶性能表现研究

徐 伟，董 飞，张赛赛，姜兴刚，任德全，马志愤，4＊

1 一牧科技（北京）有限公司，北京 100016

2 黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院，黑龙江齐齐哈尔 161005

3 呼伦贝尔市海拉尔区畜牧工作站，内蒙古呼伦贝尔 021008

4 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193

0 引言

奶牛大都耐寒怕热，荷斯坦牛舒适温度为0～20.0 ℃，当环境温度超过25.0 ℃时[1]，就会产生热应激。此时，处于热应激期的奶牛不仅采食量、产奶量下降[2，3]，繁殖性能也会受到较为严重的负面影响[4，5]。随着气候变暖，2020年全球平均气温较1951—1980年上升超过1.0 ℃，且2021年1—6月气温相较于1980年上升0.25～0.65 ℃，可见气温逐年呈现上升趋势（图1）。降低因环境温度上升造成奶牛热应激所带来的不利影响，需要先量化国内各省份不同月份青年牛、经产牛繁殖和产奶性能表现，然后针对负面影响较大的月份制定应对措施与管理方案，以缓解环境温度对奶牛和生产带来的影响。然而，目前很少有对全国或大部分省份牧场在不同月份下奶牛生产性能的研究报道，因此，研究量化不同月份下青年牛和经产牛生产性能表现，为不同月份、不同群体制定应对措施，具有一定参考和生产指导意义。

图1 全球年度气温变化

1 材料与方法

1.1 数据来源

繁殖关键指标（21 天怀孕率、受胎率、21 天配种率）、产奶关键指标（高峰奶量、日单产）均来自“一牧云牧场生产管理与服务支撑系统”月度关键指标，统计月份为2020年1—12月。

1.2 数据筛选与算法说明

筛选成母牛、后备牛月度21 天怀孕率5.0%～60.0%，月度受胎率10.0%～90.0%，月度21 天配种率10.0%～90.0%，产奶量10.00～120.00 kg/天，在此基础上保证每个指标至少有6 个月对应的牧场数据进行分析，得到18 个省份201 个牧场样本。其中，月度21 天怀孕率、月度21 天配种率和月度受胎率在下文均有说明。

1.3 21 天怀孕率

Steve Eicker博士和Connor Jameson博士于20世纪80年代最早提出的21 天怀孕率的概念，是目前评估牧场繁殖表现的关键指标。21 天怀孕率定义为：应怀孕牛只在可怀孕的21 天周期（发情周期）内最终怀孕的比例。计算方法见公式1。本文分析的月度21天怀孕率（以下简称“怀孕率”），即截至当月月底之前两个情期的合计怀孕率。

1.4 21 天配种率

21 天配种率，或称发情揭发率，通常与21 天怀孕率共同计算与呈现，其定义为：应配种牛只在可配种的21 天周期（发情周期）内最终配种的比例。计算方法见公式2。本文分析的月度21 天配种率（以下简称“配种率”），即截至当月月底之前两个情期的合计配种率。

1.5 受胎率

受胎率定义为：配种后已知孕检结果配种事件中怀孕的百分比。计算方法见公式3。本文分析的月度受胎率（以下简称“受胎率”），即当月成母牛、后备牛对应分组的受胎率。

2 结果

2.1 不同月份繁殖性能表现

2.1.1 成母牛繁殖性能

由表1可知，相较于1—4月和10—12月，5—6月成母牛受胎率与怀孕率开始下降（受胎率平均37.5%、怀孕率平均22.1%），7—8月明显下降（受胎率平均32.7%、怀孕率平均19.9%），9月受胎率、怀孕率仍较低。然而，配种率在5—9月期间基本没有下降，反而稍有提升。

表1 2020 年各月份成母牛主要繁殖率平均值 单位：%

2.1.2 成母牛不同胎次、配次配种受胎率

由表2可知，1胎牛、2胎牛、3胎及以上牛在1—6月和10—12月相差不大（平均差值1.7～2.7 个百分点），但在7—9月，2胎、3胎及以上牛只受胎率明显低于1胎（平均低4.3～5.1 个百分点），且下降幅度也较大。

从表2可看出，第3次及以上配种受胎率明显低于第1次和第2次（平均低5.4～6.9 个百分点），以5月为参考，第1次、第2次、第3次及以上配种受胎率降低幅度最大，分别达5.5 个百分点、6.1 个百分点、5.7 个百分点。

表2 2020 年各月份成母牛不同胎次、配次配种受胎率 单位：%

2.1.3 后备牛繁殖性能

由表3可以看出，1—12月后备牛怀孕率、受胎率相对稳定，即使夏季6—8月也未出现明显下降的趋势。但后备牛配种率相对较低，为55.0%左右（成母牛配种率60.0%左右）。这一结果可为优化青年牛的繁殖计划、生产管理提供依据。

表3 2020 年各月份后备牛主要繁殖率平均值 单位：%

2.2 不同月份产奶性能表现

由表4可见，1—12月泌乳牛、头胎牛、经产牛单产在6月之后呈现缓慢下降的趋势，平均下降幅度0.50～0.90 kg。泌乳牛、经产牛峰值产量在6月之后呈现较明显的下降趋势，其中经产牛峰值产量在7—9月较6月下降幅度较大，下降约1.50 kg，头胎牛7—9月较6月下降幅度较小，下降约0.30 kg。

表4 2020 年各月份群体峰值产量与日单产均值 单位：kg/天

3 讨论

3.1 不同月份繁殖性能表现

牛华锋等[6]2018年研究表明，炎热月份（7—9月）较其他月份成母牛情期受胎率降低了2.8 个百分点，21天妊娠率降低了2.4 个百分点。郭刚等[7]2012年研究指出，奶牛受胎率和21 天妊娠率在7月左右达到最低点，1—5月变化不明显，9月开始回升。王景霖等[8]2018年研究显示，8月奶牛受胎率最低（38.3%），8月与7月、9月受胎率差异不显著，但显著低于其他月份。本研究结果与以上3 个研究结果相似，因此，受胎率降低的主要原因可能是受夏季高温的影响。

母畜发情是由卵巢上卵泡发育所引起的，受下丘脑、垂体、卵巢轴调控的一种生殖生理现象。武明等[9]2011年研究指出，调控卵巢活动的主要因素是来自下丘脑的促性腺激素释放激素（GnRH）与来自垂体前叶的促黄体素（LH）和促卵泡素（FSH）。Gilad等[10]1993年研究表明，在夏季高温条件下，奶牛受到热应激，体内皮质类固醇激素分泌增多，而这类激素抑制GnRH和LH的分泌。热应激的奶牛体内LH分泌脉冲振幅和分泌频率均有所下降，这使生长在低LH水平环境中的优势卵泡分泌雌激素减少，导致母牛不发情。

胡明德等[11]2003年和朱胜杰等[12]2015年研究证实，初配牛（后备牛）的平均受胎率最高，其次是第1胎，胎次是影响受胎率的主要因素之一，随着奶牛胎次的增加，其受胎率逐步降低，且两个研究中7—8月配种月份奶牛受胎率最低，均与本研究结果相近。可见，夏季气温较高的地区，应重视青年牛和头胎牛配种，繁殖性能较差的经产牛应推迟配种，从而提高配种受胎率。另外，第3次及以上配种受胎率明显低于第1次和第2次，因此，重视产后首次配种，提高成母牛首次配种受胎率，避免配种次数2 次及以上的牛只在气温较高的月份配种。

3.2 不同月份产奶性能表现

Berman等[1]1985年研究显示，荷斯坦牛舒适温度为0～20 ℃，当环境温度超过25 ℃时，就会产生热应激。Armstrong等[13]1994年研究表明，当环境温湿度指数超过72时，奶牛出现轻度热应激。而夏季，多数地区白天环境温度多大于20 ℃，超过奶牛舒适温度范围。泌乳牛耐热性较差，高温条件下主要通过出汗和热性喘息调节体温。曲强主编的《动物生理》（2007年）[14]中指出，热应激会使牛食欲不佳，反刍减少，消化机能明显降低，泌乳牛产奶量下降。

王建平等[15]2008年研究显示，7—10月母牛产奶量较低，平均为25.16 kg/天，9月时平均产奶量最低22.32 kg/天，而当地最高气温出现在7、8月；徐伟等[16]2014年研究表明，山西运城地区一牧场9月群体测定日平均产奶量最低（7、8月温度最高）。王建平等[15]2008年指出，热应激的危害有一定的滞后性，可能是奶牛在生理调节中，首先恢复体质，然后恢复产奶。因此，牧场需要根据当地环境温度和牛舍内温度，做好防暑措施，在高温月份（环境温度≥25 ℃）之前提前进行降温，在高温月份过后也要保证牛舍内降温设施的正常运作。

4 建议

4.1 做好防暑降温

有条件的牧场，可以在成母牛舍内安装温度监测设备并与降温设备连接，设定预警阈值，当环境温度≥20 ℃，自动开启风扇；当环境温度≥25 ℃，开启喷淋加风扇。如果温度监测和降温设备无连接，可以人为根据温度阈值，对风扇和喷淋设备进行开启、关闭操作，目标是降低牛舍内温度，减少奶牛热应激。

开放式牧场，可以在运动场搭建遮阳棚，或在运动场周围种植树木，这样即使在夏季温度高、光照强的的情况下，也可以保证奶牛在阴凉处避暑。此外，无论牛舍内还是运动场，需要保证水槽内不缺水，奶牛可以随时饮用。

4.2 优化配种方案

温度较高月份，青年牛受热应激影响较小，牧场可以按照正常配种程序进行配种。而成母牛配种受胎率随着胎次增加而降低，头胎牛在温度较高月份可以进行配种，2胎及以上牛只需要根据产后恢复情况，检查是否有繁殖疾病或繁殖功能障碍，如果奶牛状态表现良好，可进行配种，否则，建议在温度适宜的月份进行配种。

成母牛配种受胎率随配种次数增加而降低，但首次配种受胎率受高温影响相对2 次及以上的较小，建议重视首次配种，提高成母牛受胎率，避免配种次数2 次及以上的牛只在气温较高的月份配种。

此外，南方地区6—9月长期气温较高，建议成母牛避开高温月份配种，在温度适宜的月份集中配种。

4.3 营养管理与饲养管理

建议参考高民等[17]2011年在《热应激对奶牛生产的影响及应对策略》一文中的措施和方法。

4.3.1 营养管理措施

通过营养管理措施降低奶牛热应激反应，采取措施时应对以下几方面予以特别关注：饲料采食量下降，热应激条件下营养需要量增加，避免日粮的热增耗和营养过剩。建议：一是尽可能选择高质量的粗饲料；二是在保持足量有效纤维的前提下（粗饲料或有效纤维提高到21.0%），降低日粮的纤维水平。酸性洗涤纤维（ADF）14.0%～17.0%，中性洗涤纤维（NDF）23.0%～25.0%，非纤维碳水化合物（NFC）＞25.0%，如使用一些副产物如大豆皮、甜菜渣等；三是日粮补加脂肪。水平控制在不超过日粮干物质的5.0%～5.5%；四是选择高消化率的饲料，从而降低热产生；五是平衡日粮蛋白质水平，低于18.0%。瘤胃降解蛋白（DIP）低于61.0%粗蛋白（CP），非降解蛋白质（UIP）在36.0%～40.0%CP，减少可溶性和可降解蛋白质水平，并改善日粮氨基酸平衡。使用尽量少的赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、精氨酸，它们在分解作用过程中产生较多的热；六是添加缓冲剂（碳酸氢钠、氧化镁等）；七是增加日粮中钾的水平。当温度超过30.0 ℃，每天每头牛日粮应包含0.11 kg的白食盐，以补偿钾在热应激时的损失；八是添加酵母或酵母培养物；九是充足的饮水。当温度由30.0 ℃升高到35.0 ℃时，饮水量由80 L提高到121 L，每1.00 kg乳脂水需要量为2.00～4.00 kg，温度每提高1.0℃，饮水量增加1.20 kg。首先，热应激时奶牛饮水量可以增加20.0%～50.0%，应保持清洁和新鲜饮水的充分供应；其次，保证足够的饮水空间，每头牛至少2～3 英尺（1 英尺=0.30 m）饮水空间。

4.3.2 饲养管理措施

通过饲养管理措施降低动物热应激反应，采取以下措施：一是保持料槽中饲料新鲜和供应充足，宜在挤奶后供给饲料；二是频繁添加饲料，保证奶牛随时可采食；三是日粮混合均匀；四是保证全部奶牛同时采食到饲料；五是观察奶牛是否有挑料和拒食粗料现象，若有，应加入少量的水或糖蜜与饲料更好地结合在一起，提高饲料适口性；六是调整饲喂时间以与奶牛行为相匹配，一般奶牛在夜晚凉爽情况下可以采食较多的饲料；七是增加饲喂次数，每天最少3次；八是使用全混合日粮（TMR）技术饲喂。