影响江苏某牛场荷斯坦牛日产奶量和乳成分因素分析

刘钉钉，卢徐斌，赵静雯，孙雨佳，杨章平

(扬州大学动物科学与技术学院，江苏 扬州 225009)

奶牛群体改良(dairy herd improvement，DHI)又称奶牛生产性能测定。DHI通过推广一套完善的生产性能测定体系获得到大量生产数据，通过对这些数据进行系统全面的分析，指导牧场改进饲养管理，疫病防控，提高经济效益。其中，日产奶量是评价奶牛生产性能的最重要的指标之一，而乳成分主要包括乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和尿素氮等指标，与牛奶品质直接相关。对DHI报告中日产奶量和乳成分进行分析，可为牛奶品质的改进和奶牛产量的提高提供指导。现有研究表明，奶牛日产奶量易受品种、胎次、泌乳阶段、产犊时期、气候环境、管理水平等多种因素影响[1-9]。

该牧场属于温带向亚热带过渡性气候，气候温和，雨量适中，四季分明。本研究通过采集江苏地区某规模化牧场的DHI测定数据，对其系统统计分析，探究该牧场荷斯坦牛不同胎次、泌乳阶段、产犊季节、季节变化对日产奶量和乳成分的影响，为该牧场饲养管理的改进和提高乳品质提供依据。

1 材料与方法

1.1 数据采集

试验牛群来源于江苏省某个规模化奶牛场，通过对自2018年1月到2020年12月共20余万条DHI测定数据进行质控选择，最后得到共139 703条记录数。该牧场采用自动流量计对日产奶量进行测定，并每月采集奶样送往南京奶牛生产性能测定中心进行乳成分测定。

1.2 牧场信息

试验牧场均位于江苏苏中地区，长江下游到淮河之间。气候为亚热带季风气候，夏季受季风影响明显，雨热同季，全年平均气温介于13～15 ℃，1月最冷，平均气温(-1.0)～3.3 ℃，7月最热，平均气温26.1～28.8 ℃。该试验牧场共有20 000多头奶牛，泌乳牛为12 000多头。泌乳奶牛采用散栏饲养，全混合日粮饲喂，每天早中晚各3次饲喂和挤奶，挤奶方式为转盘式。

1.3 数据整理

在数据整理时，剔除记录不完善数据和部分异常数据。为确保数据的可靠性，对数据范围进行如下限定：日产奶量2～60 kg，乳脂率2%～7%，乳蛋白率2%～6%，体细胞评分1～9，乳尿素氮含量0.9～31.6 mg/dL。最后筛选出用于分析的139 703条记录。同时在统计中，对固定效应进行水平划分，划分结果为：胎次分为1胎、2胎、3胎、4胎及以上；季节划分为3—5月为春季、6—8月为夏季、9—11月为秋季、12月到下一年2月为冬季；泌乳阶段划分为30 d为1个泌乳月，共12个月。

1.4 统计分析

将数据在Excel中整理好后，用SPSS(Ver26.0)多因素方差分析模型分析不同胎次、测定季节、产犊季节、泌乳月份等因素对日产奶量和乳成分的影响，模型为：

Y=u+P+J+D+M+e

式中：Y为日产奶量或乳成分的观察值；u为总体均值；P为胎次的固定效应(1～4)；J为测定季节的固定效应(1～4)；D为产犊季节的固定效应(1～4)；M为泌乳月的固定效应(1～12)；e为随机残差。

各因素间不同水平多重比较用Duncan’s法，P<0.05表示显著，P<0.01表示极显著。结果采用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 不同胎次对日产奶量和乳成分影响

由表1可知，不同胎次对荷斯坦牛日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和乳尿素氮含量的影响达到极显著水平(P<0.01)。其中，荷斯坦牛3胎日产奶量最高，1胎日产奶量最低，1～3胎牛日产奶量逐步增高。乳成分指标中，3胎牛乳脂率最高，1胎牛乳脂率最低；乳蛋白率在2胎牛时达到最高，4胎及以上牛乳蛋白率最低；乳尿素氮含量2胎时最高，在2～4胎及以上时逐步下降；体细胞评分随胎次的增加而逐步增高。

表1 胎次对日产奶量和乳成分的影响

2.2 不同测定季节对日产奶量和乳成分含量影响

由表2可知，不同测定季节对荷斯坦牛日产奶量和乳成分的影响达到极显著水平(P<0.01)。其中，荷斯坦牛在春季和冬季日产奶量较高，春季最高，夏季和秋季日产奶量较低，夏季最低。在乳成分指标中，冬季乳脂率最高，秋季乳蛋白率最高，乳脂率和乳蛋白率在夏季均达到最低；夏季时荷斯坦牛体细胞评分最高，春季最低；乳尿素氮春季最高，夏季最低，在秋季和冬季之间差异不显著(P>0.05)。

表2 季节对日产奶量和乳成分的影响

2.3 不同产犊季节对日产奶量和乳成分含量的影响

由表3可知，荷斯坦牛在不同季节产犊对日产奶量和乳成分含量有极显著影响(P<0.01)。其中，荷斯坦牛在秋季产犊日产奶量最高，显著高于其他三季(P<0.05)。在乳成分指标中，荷斯坦牛在夏季产犊乳脂率最高，冬季产犊最低；冬季产犊乳蛋白率最高，秋季产犊乳蛋白率最低；夏季和秋季产犊体细胞评分最高，冬季产犊体细胞评分最低；秋季产犊乳尿素氮含量最高，夏季产犊时最低。

表3 产犊季节对日产奶量和乳成分的影响

2.4 不同泌乳月对日产奶量和乳成分含量的影响

由表4可知，不同泌乳月对荷斯坦牛日产奶量和乳成分有极显著影响(P<0.01)。其中，从泌乳第1月到第3月日产奶量逐步增高，在第3月达到最高，从第3月到第12月逐步下降；乳尿素氮含量在泌乳第1月最低，从第1月到第5月逐步增高，在泌乳第5月达到最高，随后从第5月到第12月呈下降趋势；第1泌乳月荷斯坦牛乳脂率最高，从第1月到第4月呈下降趋势，在第4月达到最低，从第4月起，乳脂率随泌乳月份的增加而增高；乳蛋白率和体细胞评分均在泌乳第2月最低，从第2月开始逐步升高，到第12月达到最高。

表4 泌乳月对日产奶量和乳成分的影响

2.5 荷斯坦牛日产奶量和乳成分相关性分析

由表5可知，产奶量与乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分均存在极显著负相关关系，与乳尿素氮含量呈极显著正相关(P<0.01)；乳脂率与乳蛋白率、体细胞评分、乳尿素氮均呈极显著正相关(P<0.01)；乳蛋白率与体细胞评分呈极显著正相关，与乳尿素氮呈极显著负相关(P<0.01)；体细胞评分与尿素氮之间不存在显著相关关系(P>0.05)。

表5 日产奶量和乳成分相关性分析

3 讨 论

3.1 不同胎次对奶牛日产奶量和乳成分的影响

本研究显示，胎次对奶牛日产奶量和乳成分有极显著影响。其中，3胎牛日产奶量最高，1～3胎日产奶量逐渐升高，这与魏琳琳[7]和叶东东等[8]的研究相一致。脱征军[9]和熊本海等[10]研究显示乳脂率和乳蛋白率在2，3胎时最高，呈先升高再下降趋势，与本研究结果相符。吴双军等[11]研究显示1胎时，乳脂率和乳蛋白率最高，与本研究不同。本研究中，体细胞评分随胎次增加而升高，这与韩晓晖[12]、赖安强等[13]的研究一致。乳尿素氮在2胎时最高，与Johnson等[14]的研究一致。奶牛日产奶量与乳成分随胎次变化而变化，可能是因为随胎次增加，奶牛泌乳机能逐渐完善，使日产奶量增加，乳脂率、乳蛋白率也相对升高。在3胎之后，奶牛机能开始衰退，患病次数增加，长期挤奶对乳房组织造成一定损伤，奶牛日产奶量、乳脂率、乳蛋白率开始下降，而体细胞数随胎次增加不断上升。现有研究表明，奶牛乳尿素氮与日粮营养摄取关系密切[15-17]。

3.2 不同测定季节对奶牛日产奶量和乳成分影响

在本研究中，不同测定季节对荷斯坦牛日产奶量和乳成分有极显著影响。其中，夏季奶牛日产奶量最低，明显低于其他季节。乳脂率在秋冬季较高，夏季最低，这与吐尔逊古丽·肉孜阿洪等[13]的研究类似；乳蛋白率秋季最高，夏季最低，这与张梦华等[18]的研究相一致。夏季奶牛体细胞评分最高，显著高于其他三季，这与王祖新等[19]的研究结果一致。乳尿素氮含量春夏两季差异显著，春季高，夏季低，这与一些研究有所不同。Hojman等[20]、Fatehi等[21]和Carlsson等[22]都认为夏季乳尿素氮含量较高。江苏中部地区夏季高温高湿，奶牛容易产生热应激，从而奶牛日产奶量下降以及乳脂率、乳蛋白率也较低。同时夏季气候利于牛场细菌滋生，使奶牛患乳房炎的机率增加，因此其体细胞评分也相应升高，故牛场夏季一定要做好防暑降温和卫生工作。夏季时有些奶牛场为节约成本会减少低产奶牛的精料配比，这可能导致乳尿素氮含量降低。

3.3 不同产犊季节对奶牛日产奶量和乳成分影响

本研究发现，不同季节产犊对日产奶量和乳成分有极显著影响。其中，荷斯坦牛在秋季产犊日产奶量最高，冬季和夏季较低，这与刘燕飞等[23]的研究一致。脱征军等[5]研究表明，冬季产犊乳蛋白率和乳脂率均最高，本研究冬季产犊乳蛋白率最高，与其研究结果一致，夏季产犊乳脂率最高，冬季产犊最低，与其不同；本研究夏季产犊体细胞评分最高，冬季产犊体细胞评分最低，与现有大多数报道一致；苏义童等[25]研究认为春季、秋季产犊的牛乳尿素氮含量高于夏季、冬季，基本与本研究结果一致。一般认为，夏季产犊江苏地区气候炎热，奶牛由于热应激会使采食减少，导致日产奶量下降。秋季时牧草种类丰富，使奶牛摄取营养水平更高的食物，便于奶牛产犊后及时恢复，从而影响其日产奶量。本研究夏季产犊乳脂率高，可能是因为日产奶量下降，由于乳的浓缩作用，会使乳脂相对含量升高。在夏季高温高湿的情况下产犊，奶牛更容易感染细菌和患病，从而体细胞评分较高。

3.4 不同泌乳月份对奶牛日产奶量和乳成分影响

本研究结果表明，不同泌乳月的日产奶量和乳成分含量存在极显著差异，日产奶量和乳成分随泌乳月的变化具有明显的规律性。其中，日产奶量和乳尿素氮含量随泌乳月的增加都呈先升高后下降趋势，这与赖福琪等[26]、Arunvipas等[27]的研究基本一致。王若勇[28]、李胜利等[29]研究表明，乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分均随泌乳阶段的进行呈现先下降后升高的规律，上升趋势明显，与本研究结果一致。奶牛开始产奶时，产奶机制还不稳定，所以日产奶量较低，随着泌乳月的增加逐渐达到高峰，随后开始逐步下降。由于日产奶量的多少会引起牛奶浓度的浓缩变化，从而乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分受奶牛日产奶量的变化而变化。有研究表明，在泌乳前几个月，奶牛采食量会逐渐增加，这可能导致乳尿素氮含量增高，而随着泌乳的进行，奶牛会加强对体内氮的利用，从而乳尿素氮含量逐渐下降。

3.5 日产奶量和乳成分间的相关性分析

本研究中，日产奶量与乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分均存在极显著负相关关系，与尿素氮含量呈极显著正相关，这与Z.Litwi等[30]、张峥臻等[31]、郭梦玲等[32]的研究基本一致；张慢等[33]、刘欢等[34]的研究认为乳脂率和乳蛋白率、体细胞评分、乳尿素氮均呈极显著正相关，而乳蛋白率与尿素氮呈极显著负相关，这均与本研究结果一致；本研究中体细胞评分与尿素氮之间未存在显著相关关系，这与李大刚等[35]、焦蓓蕾等[36]的报道相一致。随着体细胞评分的升高，表明奶牛乳房开始出现炎症，从而导致日产奶量下降，所以体细胞评分与日产奶量负相关。另一方面，当日产奶量增加时，牛奶的乳脂和乳蛋白含量可能会被稀释，而当产奶量减少时，其浓度就会增加，所以日产奶量和乳脂率、乳蛋白率负相关。而日产奶量的增加很可能与奶牛采食调整相关，进而造成乳尿素氮含量的变化。体细胞评分增加造成日产奶量减少，使其乳汁浓度升高，从而导致乳脂率、乳蛋白率升高，所以其正相关。当乳蛋白率上升时，说明乳腺对血液中氮的利用率增加，其形成尿素氮的氮就相应下降，乳尿素氮含量下降。本研究中体细胞评分与尿素氮无相关性，也有研究认为其存在正相关关系，这可能与饲养管理、日粮配比等有关，需有待进一步研究。

4 结 论

不同胎次、测定季节、产犊季节、泌乳月都对江苏地区荷斯坦牛日产奶量和乳成分产生极显著的影响。其中，2胎和3胎的日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮含量较高，而体细胞评分较低。夏季及在夏季产犊牛的日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮含量均较低，而体细胞评分较高。日产奶量和乳尿素氮含量随泌乳月呈先增加后下降趋势，而乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分呈先下降再增加的趋势，具有明显的规律性。而产奶量与乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分均存在极显著负相关关系。因此在奶牛实际生产管理中，牛群胎次结构以2～3胎为宜，在夏季防治奶牛热应激，加强管理，调整繁育计划尽量避免在夏季产犊，利用泌乳规律改进日粮饲喂水平。