中国规模化牧场后备奶牛繁育与头胎产奶性能现状

刘帅，魏家琳，马玉林，杨思锐，马佳莹，曹志军

（中国农业大学动物科学技术学院/动物营养学国家重点实验室，北京 100193）

后备奶牛的配种与产犊时间不仅会影响其投入生产时间以及产奶性能高低，并且也会影响后备奶牛培育的成本。相关研究表明，首次产犊月龄与头胎产奶量以及乳脂率呈负相关关系，即首次产犊月龄越大，头胎产奶量就会越低，乳脂率也会越低[1,2]。Krp lkov等[3]在综合考虑了产奶量、乳成分、产犊间隔等因素后认为，首次产犊月龄应控制在700d以内才能获得最佳的管理效益。不仅如此，Tozer和Heinrichs[4]也指出，首次产犊月龄减少30d，可以使得整个后备奶牛培育的成本降低4.3%。然而，也有研究指出，首次产犊月龄过早可能会造成奶牛难产率上升，并降低其产奶量和乳成分[5～7]。张彬等[8]表示，首次产犊时间为24月龄时可获得最佳的生产和经济效益，并且以24月龄为基础，首次产犊月龄每提前1个月，305d产奶量平均减少378.7kg。相关研究结果不尽相同，这可能是不同国家和牧场的饲养管理模式以及奶牛品种不同造成的。目前，我国尚缺乏有关后备奶牛繁育数据的基本信息，相关研究也仅是在基于少数牧场或单一牧场模式下进行研究，缺乏代表性。美国的一项针对1 400多万头荷斯坦牛的调研结果表明，荷斯坦牛的首次产犊月龄从1980年的28个月提前到了2004年的25.5个月[9]。2014年美国农业部调研显示，该国104个牧场奶牛的平均首次产犊月龄为25个月，其中41.6%的奶牛首次产犊月龄小于24个月[10]。英国对2006-2008年首次产犊的约40万头奶牛调研表明，该国奶牛的平均首次产犊月龄为29.1个月，其中12.9%的奶牛首次产犊月龄小于24个月，而40.9%的奶牛首次产犊月龄大于30个月[5]。在2006-2018年间，伊朗对该国113个散栏饲养的牧场（牛群规模20～3 000头泌乳牛）进行调研后发现，该国11.5万头后备奶牛的首次配种月龄为24.9个月，其中44%的奶牛首次配种月龄在23～25个月之间。这些大规模调研为科学研究提供了重要的数据基础，也为相应国家的奶业发展提供了重要的数据参考，为制定奶牛发展规划和相应政策提供了强大的数据支撑。

本次调研分别在2017年和2019年进行，调研覆盖了我国23个省份的32.5万头后备奶牛。本文是在对调研数据进行了科学规范的整理基础上，集中分析和阐述中国规模化牧场后备奶牛的首次配种、首次产犊以及头胎牛产奶性能，以期为科学研究、行业发展、政策制定等提供重要的参考依据。

1 材料与方法

1.1 调研途径、调研对象和调研内容

调研分两个阶段进行，第一阶段为2017年3～4月，第二阶段为2019年9～12月。调研主要通过现场问卷调查、网络问卷调查和电话咨询进行，共收回115家牧场的有效问卷。调研主要对象为中国部分规模化牧场（奶牛存栏＞100头）。调研的内容包括奶牛场基本情况、后备奶牛繁育数据和头胎牛产奶性能相关数据。所有数据均通过牧场管理软件导出或从纸质版原始记录获取。有的牧场因数据缺失或遗漏并未填写全面，在与牧场进行沟通后，对于无法补充全面的予以剔除，仅保留可用数据，相关调研牧场的基本信息以及详细调研方法详见团队前期发表文章[11～13]。

1.2 数据分析

原始数据首先经Excel进行整理，再用GraphPad Prism（8.0版）作图，并使用SAS（9.2版）软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 首次配种性控冻精使用现状

如图1所示，我国规模化牧场在给奶牛首次配种时，有66.1%的牧场使用性控冻精，而33.9%的牧场不使用性控精液。

图1 首次配种是否使用性控冻精（n = 112 牧场）

2.2 首次配种与产犊现状

图2反映了我国规模化牧场2015-2019年后备奶牛首次配种月龄和产犊月龄的分布状况。本文分析了超过16万头后备奶牛的调研数据后发现，只有极少部分奶牛配种过早（≤10月龄）或者过晚（≥21月龄），初配月龄主要集中在13～15月，占比达65.5%，平均配种月龄为14.1月，14月龄之前配种的占比达65.1%。首次产犊月龄分析显示，我国规模化牧场奶牛初产月龄差异较大，从19～31月龄不等，主要集中在22～24月龄，占比达55.5%，平均初产月龄为23.8月，小于23月龄的占比达40.8%。

图2 首次配种月龄分布（a, n = 163726）和产犊月龄分布（b, n =206349）

近年来，我国规模化牧场首次配种月龄和产犊月龄逐年提前（图3）。其中，首次配种月龄从2015年的14.1个月提前到了2019年的13.8个月，而首次产犊月龄则从2015年24.1个月提前到了2019年的23.5个月。

图3 首次配种月龄（a, n = 163726）和产犊月龄（b, n =206349）随年份变化情况

2.3 青年牛产犊难易现状

难产是奶牛常见的产后疾病之一，在首次产犊的奶牛中则更为常见。如图4所示，我国规模化牧场有83.4%的青年牛可以顺产，而16.6%的奶牛在首次产犊时会经历不同程度的难产。对不同胎次的奶牛难产程度分析发现，除青年牛产犊时难产程度较高（占比达2.9%），其余胎次奶牛难产程度基本一致（占比为1.8%～1.9%），经产牛顺产的比例也维持在86%以上。

图4 青年牛产犊难易分布(a, n = 243360)和各胎次产犊难易占比(b, n = 629985)

2.4 头胎牛生产性能现状

头胎牛产奶量往往反映了一个牧场的产奶潜力。如图5所示，我国规模化牧场头胎牛305d产奶量从5～13t不等，其中产奶量在7～11t之间的占比最高，达73.3%，而产奶量大于11t的占比为11.2%。

图5 头胎牛305d产奶量分布（n = 122949）

进一步对2017-2019年头胎牛生产性能分析发现（表1），2018年头胎牛305d产奶量最高，达8.96t，其次是2019年和2017年，分别为8.85t和8.57t。同样，高峰奶量也是2018年最高（38.2kg/d），而后是2019年和2017年，分别为37.7kg/d和36.3kg/d。2017-2019年，头胎牛乳脂率和乳蛋白率逐渐降低，且各年之间差异显著（P＜0.001）。

表1 头胎牛产奶性能现状

3 讨论

3.1 后备奶牛繁育现状

在奶牛繁育生产中，通过性别控制技术不仅可以增加选种强度、加快育种进程、预防伴性遗传疾病，还可以使受性别影响的生产性状（如生长速度）和限性性状（如泌乳性能）得到充分发挥，获得最大的经济效益。经产牛产后生殖系统功能恢复情况复杂，与经产牛相比，后备奶牛子宫环境更适合于输精和妊娠，在应用性控冻精进行配种时，情期一次受胎率高达60%～80%，而经产牛使用性控冻精配种的情期一次输精受胎率则较低。因此，经产牛通常情况下会使用普通精液，而首次配种时则较多使用性控精液[14]。美国调研表明，41.1%的牧场给后备奶牛使用性控精液，以牛头数占比来看，共计32.5%的后备奶牛使用性控精液，仅3.4%的经产牛使用性控精液[10]。相比之下，我国规模化牧场青年牛性控冻精使用率要高于美国。这可能是由于我国规模化牧场比例不断提高，使用性控冻精有利于牧场进一步扩繁。此外，繁殖技术的不断改进，也有效保障了性控冻精的使用效率。

国家标准《后备奶牛饲养技术规范》（GB/T 37116-2018）[15]规定，初次配种时奶牛在13～14月龄之间，体重达到360kg（或成年体重的55%）以上即可。不同的饲养管理水平下后备奶牛生长发育有所区别。在饲养管理水平较好时，可提前配种，而生长发育较慢则可推迟配种。2015-2019年我国规模化牧场初配月龄逐年提前，在2019年提前至13.8月龄，并且达到了国家标准中推荐的13～14月龄。相应地，我国规模化牧场初产月龄从2015年24.1个月提前到了2019年的23.5个月。美国的一项研究表明，自2006年以来，该国荷斯坦牛和娟姗牛的初产月龄分别提前了2.4个月和2.7个月[16]。造成初配或初产月龄不断提前的因素较多，包括遗传改良的进步、饲料营养的改善、配种技术的发展、牧场管理水平的提高等多个方面。然而，初配或初产月龄应该提前到何时，是否有最适的初配或初产月龄还有待进一步研究。部分研究支持初配或初产月龄应该越早越好，因为早配种、早产犊意味着后备奶牛可以尽快投入生产，产生经济效益[4]，并且更早配种和产犊可以缩短产犊间隔[5]，加快遗传进展[17]。但是，如果后备奶牛配种过早，将影响到其本身的健康和生长发育（特别是乳腺和生殖器官），导致死胎率上升，也会导致所产犊牛体质弱、初生重小、不易饲养等一系列问题[2,6,18]，并有可能降低头胎产奶量[5,8]。赵善江等[19]对北方某大型牧场（奶牛存栏大于5 000头）的研究发现，初次配种妊娠月龄对头胎和二胎牛产奶量有显著影响，当初次配种妊娠月龄为14月时，牧场头胎和二胎牛305d产奶量最高，并且头胎牛产后首次发情和受孕情况最优。对于初产月龄，较多研究认为初产月龄应保持在22～24月，以确保奶牛乳腺组织的最佳发育及其终身生产性能最高[20～22]。此外，也有研究认为，在综合考虑终身产奶量、死胎率和遗传进展的前提下，荷斯坦牛的初产月龄可以缩短至21～22月龄，娟姗牛的初产月龄则为20～21月龄。众多研究结果不尽相同，更多的建议是，牧场应综合考虑奶牛品种、遗传基础、营养水平和管理条件等进行适时配种和产犊，奶牛的初产和初配月龄应处在合理的范围内。

奶牛产犊难易度是反映奶牛繁殖性能高低的一个重要指标，难产也是奶牛生产中常见的产科疾病之一。难产往往危及胎儿和母牛的生命，产下的犊牛会面临长时间缺氧、严重酸中毒、活力下降等风险，而难产的母牛也可能有外伤、轻瘫、子宫炎或子宫内膜炎等疾病。奶牛发生难产的原因很多，包括遗传、营养、胎次、犊牛初生重、犊牛性别和产犊方式等。相关研究表明，犊牛初生重在50kg以上时难产发生率最高，达33.9%；初生重在30～39kg时难产发生率最低，为10.3%。春季和夏季难产比例显著高于秋季和冬季，并且生公犊的难产率显著高于生母犊，双胎及双胎以上的难产发生率为47.87%，而单胎难产发生率为13.47%[23]。本文研究还表明，不同胎次奶牛产犊难易度不同，相比于头胎牛，经产牛助产比例显著降低，头胎牛助产比例是经产牛的1.2～1.4倍。这可能是头胎牛产道发育不完全，产道大小不足造成的[24]，因此在生产过程中应及时关注青年牛的产犊情况，必要时采取措施。相关研究指出，世界范围内奶牛难产率为2%～7%，其中美国牛群难产率较高，可能是由于美国并未严格淘汰难产牛，并且其管理中并未追求降低难产风险。而2010-2019年，爱尔兰奶牛难产率从2.0%下降到1.3%，这可能与爱尔兰逐步淘汰难产牛从而使难产率下降有关[25]。从整体来看，我国奶牛难产率处于正常范围，但仍然比爱尔兰奶牛难产率高，可以通过逐步淘汰难产牛，改变牛群结构，从而降低奶牛难产率。

3.2 头胎牛产奶现状

头胎牛产奶量和奶牛终身产奶量高度相关，并且会很大程度上影响牧场经济效益，因此，关注头胎牛产奶量对于牧场经营管理具有重要意义。本文研究显示，我国规模化牧场头胎牛305d产奶量大部分介于7～11t。影响头胎牛产奶量的因素较多，包括出生时的季节、哺乳期日增重、营养水平、犊牛阶段的健康状况、产犊时的难产程度和产犊月龄等多个方面。其中，哺乳期日增重对头胎牛产奶量的影响是产业界和学术界关注的重点和热点话题。此前有研究表明，哺乳期日增重增加会减少头胎牛产奶量，或是与产奶量之间没有显著的相关关系[26,27]。相反，有研究人员认为提高哺乳期日增重可以显著增加其终身产奶量或者头胎产奶量[28]。Soberon等[29]研究发现，日增重每增加100g，头胎305d产奶量就增加155kg，Zanton和Heinrichs[30]利用荟萃分析研究发现，产奶量与日增重呈二次关系，当日增重达到799g时头胎305d产奶量可以达到最大值。近期研究指出，只要日增重在500g以上就可以有效增加产奶量[31]。这些不同的研究结果可能是因为奶牛品种、营养水平、牧场管理模式以及计算方法等因素不同导致的。另外，美国的一项长达10年的跟踪研究发现，当难产程度评分每增加1分时，头胎牛305d产奶量就会降低284kg，并且会对乳脂率和乳蛋白率产生一定的负面影响；4月龄前如患有腹泻或者肺炎等疾病也会使得头胎牛305d产奶量显著下降；初产月龄越早则头胎305d产奶量就越低[1]。荷兰2010年针对100家牧场（共8 454头后备奶牛）的研究表明，24月龄产犊的奶牛，其头胎305d产奶量平均为7 164kg，而产犊月龄每缩短1个月，则可增产143kg牛奶。还有研究指出，在夏季或者秋季出生的犊牛，其头胎250d产奶量和乳蛋白量均可多增加20kg[32]。从上述研究中可以看出，影响头胎牛产奶量的原因较为复杂，众多研究结果也不尽一致，相关问题也亟待研究。但是在可操作的范围内，牧场应为后备奶牛的生长发育提供良好的生产环境，并做好疾病防控和适时配种，及时采取有效措施应对青年牛难产，从而最大限度地发挥头胎牛的产奶潜力。

4 结论

随着我国规模化牧场管理水平的不断提高，后备奶牛首次配种和产犊时间不断提前，至2019年，初配和初产月龄分别为14.1和23.8月。此外，我国规模化牧场73.3%的头胎牛305d产奶量为7～9t，平均为8.79t。影响奶牛首次配种和产犊时间的因素有很多，并且众多因素也会影响其头胎305d产奶量，牧场需要结合自身饲养条件和管理水平等实际情况来做好后备奶牛的培育工作，以期能够最大限度地发挥其生产及遗传潜力。