2013-2019年陕西省某奶牛场奶牛不同季节和不同泌乳时期日产奶量及乳成分分析

张益宁，金 硕，李志君，郭抗抗，逄国梁，张锦轩，范云鹏，麻武仁，刘迎秋，卿素珠*，张为民* (.西北农林科技大学 动物医学院，陕西 杨凌 700；.陕西省奶牛牛群改良中心，陕西 西安 70000；.杨凌金石牧业有限责任公司，陕西 杨凌 700)

奶牛日产奶量和乳成分是衡量奶牛生产性能和牧场管理水平的重要指标，在实际生产中受到多方面因素的制约，从而受到不利影响。目前我国牧场管理水平与发达国家还存在较大差距，因此找到牧场生产水平的制约因素，加强牧场管理水平十分必要[1]。奶牛生产性能测定(dairy herd improvement，DHI)，目前已经成为牧场管理的重要参考工具[2]，也是牧场提高生产水平、改善牛奶品质、增加经济效益的重要措施。本研究对陕西省某奶牛场2013-2019年的DHI数据进行了统计分析，分析内容包括奶牛日产奶量、乳蛋白率、乳脂率和尿素氮指标，探究奶牛群体在不同季节和不同泌乳时期各指标的变化规律，为牧场提供科学合理的指导意见，便于其有针对性地提升牧场管理水平，减少生产过程中的不必要损失，提高牧场的经济效益。

1 材料与方法

1.1 数据来源文章所用数据来自陕西省某地规模化奶牛场提供的2013-2019年的DHI记录，去掉部分数据不全的样本，记录约有1 000头/年处在泌乳阶段的荷斯坦奶牛，胎次为1～6胎，其中年平均1～6胎牛占比分别为(28.68±18.30)%，(25.21±5.89)%，(15.00±3.21)%，(8.84±2.32)%，(7.89±5.89)%和(5.12±2.39)%。

1.2 数据整理根据奶牛场2013-2019年DHI数据，将季节、泌乳天数对应的日产奶量、乳蛋白率、乳脂率和尿素氮数据进行分组整理。对日产奶量(kg)、蛋白率(%)、乳脂率(%)和尿素氮(mg/dL)进行分析，找出相应变化规律。将季节划分为春季(3-5月)、夏季(6-8月)、秋季(9-11月)、冬季(12月-次年2月)，由于缺少2020年DHI数据，按照季节分组方式仅统计2013-2018年数据；泌乳天数划分为1～44，45～99，100～199，200～305和305 d以上5个阶段。

1.3 数据分析使用Excel 2010软件对原始数据进行汇总、筛选、整理，使用SPSS 23.0软件对数据进行统计分析。

2 结果

2.1 2013-2018年不同季节日产奶量变化2013-2018年不同季节的平均日产奶量见图1，从整体看，日产奶量较高的季节为冬季和春季，但不同年度各季节之间的日产奶量差异不显著(P>0.05)，2013年冬季和2018年冬季，平均日产奶量全年最高，分别为30.98，29.62 kg。2014-2017年春季平均日产奶量全年最高，分别为29.50，30.4，31.56，28.55 kg；2013、2014、2018年夏季，平均日产奶量全年最低，分别为27.94，26.22，27.81 kg；2015-2017年秋季平均日产奶量全年最低，分别为28.52，27.43，26.94 kg。

图1 2013-2018年不同季节日产奶量变化

2.2 2013-2018年不同季节蛋白率变化2013-2018年不同季节的乳蛋白率变化见图2，春夏季节蛋白率普遍较低，秋冬季节较高，秋季与春季、夏季，冬季与春季、夏季蛋白率差异极显著(P<0.01)。2013和2014年秋季分别为3.49%，3.45%；2015-2018年冬季蛋白率分别为3.59%，3.43%，3.41%，3.51%，蛋白率均为当年最高值；2014和2017年春季分别为3.19%，3.27%，2013、2015、2016和2018年夏季分别为3.23%，3.10%，3.11%，3.23%，蛋白率为当年最低值。

图2 2013-2018年不同季节蛋白率变化

2.3 2013-2018年不同季节乳脂率变化2013-2018不同季节的乳脂率变化见图3，春夏季节均低于秋冬季节，秋季与春季、夏季，冬季与春季、夏季的乳脂率存在显著性差异(P<0.05)，其中2013-2016年夏季为当年最低值，分别为3.56%，3.57%，4.05%，4.06%，冬季时达到当年最高值，分别为3.88%，4.33%，4.48%，4.33%；2017年夏季乳脂率最低，为3.83%，秋季最高，为4.31%；2018年乳脂率随季度变化持续升高，春季最低，为3.86%，冬季最高，为4.25%。

图3 2013-2018年不同季节乳脂率变化

2.4 2013-2018年不同季节尿素氮变化2013-2018不同季节的尿素氮含量见图4，不同季节尿素氮含量差异不显著(P>0.05)。一般认为，尿素氮的正常范围是8～16 mg/dL，尿素氮水平过高或者过低都反应出奶牛代谢存在问题，对生产管理造成不利影响。2013,2014和2018年各季节尿素氮变化平稳；2015年春季超过正常值，达到19.07 mg/dL，其余季节均保持在正常范围；2016年冬季和2017年夏季超过正常水平，分别达到18.54和16.29 mg/dL，其余季节均在正常范围内。总体来看，2013-2018年不同季节尿素氮含量的变化没有规律。

图4 2013-2018年不同季节尿素氮含量

2.5 2013-2019年不同泌乳时期日产奶量变化2013-2019年不同泌乳时期的日产奶量变化见图5，2013-2016年不同泌乳时期之间日产奶量趋于稳定；2017-2019年相比其他年份，日产奶量随泌乳时间的变化具有一致的规律，呈先升高后降低的趋势，日产奶量在45～99 d上升至最高值，分别达到30.74，31.63，36.53 kg，并且呈逐年升高趋势，100～199 d日产奶量持续下降，在305 d以上时降至最低值，分别为22.95，20.91，20.87 kg。

图5 2013-2019年不同泌乳时期日产奶量变化

2.6 2013-2019年不同泌乳时期的蛋白率变化2013-2019不同泌乳时期的蛋白率变化见图6，2013-2016年蛋白率随泌乳时间延长而下降，305 d 以上降至最低，整体波动幅度较小。2017-2019年具有一致规律，蛋白率在45～99 d小幅度升高，100～199 d开始大幅增长，在305 d以上达到最高值，分别为3.61%，3.69%，3.75%，从这3年来看，305 d以上蛋白率呈逐年升高的趋势。

图6 2013-2019年不同泌乳时期蛋白率变化

2.7 2013-2019年不同泌乳时期乳脂率变化2013-2019年不同泌乳时期的乳脂率变化见图7，2013、2014年乳脂率整体偏低，基本在4.0%以下，随泌乳时间延长先降低，后升高；2015、2016年变化平稳；2017-2019年具有一致规律，乳脂率在45～99 d降至最低值，分别为3.85%，3.77%，3.77%，100～199 d不断升高，在305 d以上达到最高值，分别为4.38%，4.48%，4.53%，从这3年来看，305 d以上乳脂率逐年升高。

图7 2013-2019年不同泌乳时期乳脂率变化

2.8 2013-2019年不同泌乳时期尿素氮变化2013-2019年不同泌乳时期的尿素氮变化见图8，2013、2014年尿素氮水平偏低，波动较小，变化范围为10.81～11.53 mg/dL；2015-2019年尿素氮均高于12 mg/dL，除2017年100～199 d尿素氮超过正常值，其余均正常，各年份尿素氮均在100～199 d最高，分别为14.23，14.19，16.16，14.06，14.89 mg/dL，而泌乳前期和后期均较低，其中2017-2019年具有明显的规律，随着泌乳时间延长尿素氮含量呈先升高，后降低的趋势。

图8 2013-2019年不同泌乳时期尿素氮变化

3 讨论

3.1 不同季节与奶牛产奶量和乳成分的关系奶牛适宜泌乳温度范围是10～16℃，当出现高温高湿的天气或气温骤降时，奶牛易发生热、冷应激[3-5]；夏秋季之交的高温高湿天气对日产奶量会造成不利影响[6]，如2014年7-9月份天气相比其他年份更加闷热潮湿，产奶量也更低。当地冬季平均低温为-5～0℃，且日最高气温在10℃以上的天数较多，相比高温天气，冬季气温对奶牛产奶影响较小，但是也有气温骤降，雨雪增多的年份，如2014年冬季温度偏低，产奶量受影响较大，而2015年冬季遭遇罕见降温，最低气温降至-14℃，由于牧场提前采取了防寒措施避免生产损失，该年冬季产奶量受影响不大，所以适应气候变化在奶牛的饲养管理上十分重要。本研究与李春芳等[7]报道的石家庄地区某奶牛场和郭梦玲等[8]报道的江苏某奶牛场的结果一致；而华南地区为亚热带气候，冬季气温更适合奶牛泌乳，所以奶牛冬季日产奶量显著高于其他季节，春秋季节产奶量相近，夏季最低[9]；山西雁北地区纬度较高，春夏季节气温凉爽，秋冬异常寒冷，因此春夏季节奶牛日产奶量显著高于秋冬季节，且夏季仅次于春季[10]。另外，潮湿和高温也是诱发乳房炎的环境因素[11]，每个季节都要制订出相应的饲养管理措施以降低奶牛患病的可能性，降低牧场生产损失。因此在牧场管理中应结合考虑奶牛的适宜泌乳温度和不同地区的季节变化规律，针对性地采取相应的防控措施，避免环境因素引起奶牛减产。

造成蛋白率和乳脂率变化的原因有2个方面，一方面是春夏季节牧草所含营养成分与秋冬季节有差距，秋冬季节较春夏季节牧草干燥，干物质含量更高，所以奶牛摄取的营养成分也更高；另一方面随着季节变化气温逐渐升高，奶牛采食量下降，蛋白率和乳脂率也相应下降[12]。国内大部分研究均与本研究结果一致，不过也有例外，如新疆地区牛奶蛋白率在冬春季节较高而夏秋季节较低，乳脂率夏季最低，其他季节相对稳定[13]，可能与牧场饲养管理方式的不同有关。因此，在牧场管理过程中，一是要注重不同季节日粮营养成分的变化，春夏季节应提高日粮中蛋白质和脂肪等物质的添加量；二是要加强环境温度控制，做好防暑降温措施。

牛乳尿素氮含量可以反映日粮中能量和蛋白质的平衡状况[14]，如果牛乳尿素氮含量过高，说明日粮中蛋白质含量偏高，造成日粮浪费和奶牛代谢负担；过低则说明日粮中蛋白质缺乏，奶牛摄取营养不足。但是目前关于牛奶中尿素氮含量变化的研究结果并不一致，有文献显示夏季牛奶中尿素氮含量最高[15-16]，也有文献显示尿素氮夏季最低且低于正常值，其他季节相对稳定[17]；春季尿素氮含量最高等[18]。相关文献显示日粮营养差异是引起尿素氮含量变化的最主要因素[19]，因此各研究结果不一致可能是由于不同牧场饲养管理差异较大造成的，而非季节起主导作用。所以在牧场饲养管理中，应注重监测牛乳尿素氮含量的变化，并根据检测结果及时调整日粮成分，保证奶牛生产性能的稳定，科学降低生产成本。

3.2 不同泌乳时期与产奶量和乳成分的关系据了解，本研究所调查牧场从2016年底开始注重群体改良，加强了管理措施，由高峰期日产奶量可知2017-2019年这3年的管理水平也在逐年提高。由于奶牛在泌乳前有一段干奶期，产奶性能在此期间有所恢复，所以在45～99 d时产奶量达到顶峰，之后随着泌乳时间延长至干奶期，产奶量持续下降。2017-2019年群体改良后的产奶性能变化规律与以往众多的研究报道结果相吻合，例如2017-2019年中45～99 d为产奶高峰阶段，此阶段也是奶牛产奶高峰日的理想时间，而2013-2016年日产奶量并未出现高峰阶段，说明这几年缺乏科学的管理。因此在牧场饲养管理过程中，应适当提高泌乳初期奶牛的采食量并改善日粮营养成分，保证泌乳产能的充分发挥，并且加强对奶牛的群体管理，控制超期泌乳和低产奶牛的比例，节约管理成本，提升牧场生产水平和经济效益。

从不同年度蛋白率和乳脂率的变化规律可见，2016年底开始进行的群体改良对牛群作用明显。由于奶牛分娩前存在的干奶期有利于乳腺细胞恢复，所以泌乳初期奶牛分泌乳蛋白和乳脂水平较高，而泌乳高峰期的到来会导致乳中营养成分短缺，此时乳脂率下降，而蛋白率仅有小幅度提高，随着奶牛泌乳中后期采食量逐步增加和产奶量逐步降低，蛋白率和乳脂率出现较大幅度上升。从2017-2019年变化趋势来看，与刘丹丹等[20]得到的规律一致。也有研究发现，随着泌乳时间的延长，牛奶蛋白率和乳脂率均降低，然后持续升高[21]；而田月珍等[22]发现随着泌乳时间延长，牛奶蛋白率和乳脂率无显著变化，这可能是牧场饲养管理水平不同造成的结果差异。因此，牧场在饲养管理中应注重不同泌乳阶段牛奶中蛋白率和乳脂率的变化趋势，在奶牛泌乳的前期阶段应适当在日粮中补充蛋白质、脂肪等营养物质，保证产奶高峰时期牛奶中蛋白质和乳脂含量依然能维持在较高水平，从而提升牛奶的品质。

2017-2019年尿素氮含量出现明显变化规律，与牧场这3年注重群体改良有密切关系。由于奶牛会消耗自身脂肪和蛋白质为泌乳提供营养成分，从而影响氮代谢，随着泌乳高峰期的来到，这种现象进一步加重，因此从泌乳初期开始奶牛尿素氮含量不断升高，在中期达到最高值，而随着泌乳后期产奶量不断下降，自身消耗降低，尿素氮含量也逐步下降。以本结果中2017-2019年不同泌乳时期尿素氮含量的变化趋势来看，许多研究结果都有类似变化规律，如101～200 d尿素氮含量达到最高值[23]和尿素氮含量在泌乳121～180 d最高[15]，与本研究结果一致；而张慧敏等[16]研究结果表明尿素氮含量在泌乳180～240 d最高，高峰值所在时间段与本结果有所不同。由于日粮营养成分差异是造成尿素氮含量变化的最主要因素，因此尿素氮峰值出现时间会有所不同，但是不同泌乳时期尿素氮含量变化趋势基本一致。所以在牧场管理过程中，应做好对尿素氮的监控并注重尿素氮含量的变化趋势，根据变化规律及时调整日粮的构成，从而降低管理成本，发挥奶牛生产潜力。