石家莊地區荷斯坦牛DHI指標變化規律的研究

李春芳，盧士宇，趙麗梅，周增坡，王若丞，馬亞賓,3

（1.河北品元畜禽育種有限公司，石家莊 050000；2.河北省種畜禽質量監測站DHI（奶牛生產性能測定）中心，石家莊 050061；3.河北省畜牧良種工作站，石家莊 050061）

奶牛生產性能測定（DHI）是奶牛群體改良的重要手段[1]，通過對個體產奶牛的數據測定和牛群的基礎資料分析，可以了解牛群及個體的遺傳進展、產奶性能、乳成分、繁殖及疾病的情況，同時通過對DHI報告中反饋的牛場數據分析，找出關鍵指標的變化規律，為提高牛場精細化管理水平、不斷增加牛場經濟效益提供科學保障[2]。

從2006年起，在各級政府部門的大力支持下，河北省成立了DHI中心，開始面向全省牛場進行奶牛生產性能測定，經過十年的不斷摸索和實踐，DHI技術已逐漸走向成熟，測定規模和范圍不斷擴大，取得了良好的效果。截至2017年底，全省參測場達364個，平均305d產奶量為8 249.06kg，平均乳脂率為3.9%，平均乳蛋白率為3.33%。

本研究記錄并分析了2015～2017年河北省石家莊地區151家參測場的DHI指標，研究了不同月份以及泌乳階段的乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮、體細胞數、產奶量變化規律，探討不同因素對產奶量及乳成分的影響，分析了該地區奶牛場實際生產管理中存在的問題，并提出有效的改進意見和建議，以期為切實提高產奶量和乳品質提供一定的科學依據。

1 材料與方法

1．1 采樣群體概況

采樣群體為河北省石家莊地區參加DHI的151家牛場的荷斯坦牛，均采用集約化散欄飼養，全混合日糧飼喂，通過管道式或流線型轉盤式擠奶大廳進行擠奶。

1．2 DHI工作方式

參測場每月采集泌乳牛奶樣30～35mL，記錄牛號、產奶量，送河北省DHI中心進行乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮、體細胞數等相關指標的測定。

表1 2015～2017年不同月份對荷斯坦牛DHI指標的影響

同時查閱各參測場牛群產犢及泌乳檔案，記錄不同月份及泌乳階段的產奶量及乳成分，并作相關性分析。

1．3 數據處理

試驗數據采用Excel 2007和SPSS19.0軟件進行統計和方差分析，結果以“平均值±標準差”表示，用Duncan氏法進行多重比較，以P＜0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結果與分析

2．1 不同月份對荷斯坦牛DHI指標的影響

由表1可知，荷斯坦牛日產奶量在7～8月份達到最低值，9月份后整體回升，冬春季日產奶量達到最高，隨著夏季的到來呈現整體下滑趨勢，這說明月份對荷斯坦牛日產奶量有影響，但差異不顯著（P＞0.05）。

荷斯坦牛乳脂率在11月份達到最高，為4.03%，在7月達到最低，為3.70%，11月份乳脂率較7月份高出8.91%（P＜0.01）。乳蛋白率普遍在3.2%～3.3%，11月份最高，達3.49%，7月份最低，為3.18%，11月份較7月份高出9.75%（P＜0.01）。實際觀測到的數據表明，8月份體細胞數達到最高值，為41.70萬/mL。8月份之前，體細胞數隨著月份的增加而升高；8月份之后，體細胞數隨月份的增加呈下降趨勢。尿素氮含量常年維持在13～14mg/dL，其中在5月份達到最高，為14.28mg/dL，9月份最低，為12.64mg/dL，5月份比9月份高出12.97%（P＜0.01）。脂蛋比不受月份的影響，其值維持在1.17～1.2正常范圍內。

2．2 不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛日產奶量的影響

不同月份及不同泌乳階段對日產奶量的影響見圖1。奶牛在泌乳天數≤60d和61～120d時日產奶量較高，而在泌乳后期（＞210d）日產奶量則保持相對穩定。日產奶量與自然月份之間的變化規律表明：在不同泌乳階段，日產奶量均在7月份出現最低值，冬春季相對較高。統計結果顯示，季節對日產奶量無顯著影響（P＞0.05）。

圖1 不同月份、不同泌乳階段對荷斯坦牛產奶量的影響

2．3 不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳脂率及乳蛋白率的影響

不同月份及不同泌乳階段對乳脂率及乳蛋白率的影響見圖2和圖3。泌乳61～120d的乳脂率顯著低于其他泌乳階段，泌乳120d后的乳脂率隨著泌乳天數的增加而逐漸升高，在＞211d時出現最高值——4.06%。乳蛋白率在泌乳階段≤60d和61～120d兩個時期差異不顯著，同時為整個泌乳期含量最低階段。泌乳120d后的乳蛋白率隨著泌乳天數的增加而逐漸升高，在＞211d時出現最高值——3.57%。從圖2和圖3兩個走勢圖可以看出：乳脂率及乳蛋白率含量的變化趨勢大致相同，呈先升高后降低再逐漸升高的趨勢，其均在7月份達到全年最低，極顯著低于冬春季（P＜0.01），說明不同季節、不同泌乳階段對乳脂率、乳蛋白率影響較大。

2．4 不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳尿素氮含量的影響

不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳尿素氮含量的影響見圖4。研究結果顯示，泌乳天數＞211d乳中尿素氮含量低于其他泌乳階段，在泌乳210d內，尿素氮含量隨著泌乳天數的增加而升高，在121～210d時達到最高值——14.57mg/dL。尿素氮含量與自然月份之間的變化規律表明：在不同泌乳階段，尿素氮含量均在9月份出現最低值，冬春季含量較高。統計結果表明：季節對尿素氮含量有顯著影響（P＜0.05）。

圖4 不同月份、不同泌乳階段對荷斯坦牛乳尿素氮含量的影響

2．5 不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳體細胞數的影響

不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳體細胞數的影響見圖5。奶牛在泌乳≤60d及61～120d兩個階段體細胞數較高，最高值達到44.88萬/mL，而在泌乳中后期（120d后）體細胞數則保持在相對較低范圍，最低值為26.69萬/mL。體細胞數與自然月份之間的變化規律顯示：在不同泌乳階段，體細胞數均在8月份出現最高值，冬春季相對較低。由統計結果可知，不同季節對體細胞數存在顯著影響（P＜0.05）。

3 討論

3．1 關于不同月份對荷斯坦牛DHI指標的影響

荷斯坦牛耐冷不耐熱，研究顯示，一般奶牛最適宜的溫度為12～24℃，妊娠牛與泌乳牛最適宜的溫度為16～20℃，當溫度超過24℃時，奶牛就會發生熱應激反應。熱應激條件下奶牛會出現體溫升高、呼吸急促（氣喘），分泌過多的唾液，奶牛體感不舒適，產奶量和繁殖力急劇降低，嚴重時可致牛死亡[3]。因此，7～8月份石家莊地區荷斯坦牛日產奶量達到最低，之后隨著氣溫的降低、新產牛的增多而逐漸升高。

有研究表明，奶牛干物質采食量與熱應激水平呈負相關，熱應激會導致奶牛干物質采食量下降，從而影響牛乳成分[4]。石家莊地區荷斯坦牛乳脂率、乳蛋白率均在7月份最低，隨后逐漸升高，結果顯示熱應激不僅降低了奶牛采食量，而且也降低了飼料消化率，最終降低了乳脂率、乳蛋白率，這與陳軍的研究結果一致[5]。

當乳腺被感染或受機械損傷后，奶牛乳中的體細胞數就會上升，在某種程度上體細胞數是反映乳腺感染程度的標記。研究表明，高溫和高濕條件下熱應激會引起奶牛體細胞數的增加[6]，本試驗結果能夠很好地驗證這一結論：石家莊地區荷斯坦牛體細胞數在8月份達到最高，在冬春季相對較低。

在2015～2017年的不同月份，石家莊地區荷斯坦牛脂蛋比、尿素氮含量相對穩定，說明奶牛存在酸中毒、飼料浪費的現象較少。但是不同月份尤其是夏季對荷斯坦牛乳脂率、乳蛋白率、產奶量、體細胞數的影響表明，奶牛養殖場（戶）應該加強熱應激時期的飼養管理。可通過改善環境（降溫）、增加日糧營養水平、提高奶牛采食量等措施緩解奶牛熱應激，從而降低甚至避免熱應激造成的生產損失[7]。

3．2 關于不同月份及泌乳階段對荷斯坦牛日產奶量的影響

一般奶牛的泌乳天數為3 0 5 d，在泌乳早期（≤60d）奶牛食欲差產奶量低，在泌乳中期60～90d時產奶量達到高峰，隨后隨著泌乳天數的增加日產奶量逐漸降低直至干奶。本試驗結果顯示：不同泌乳階段奶牛日產奶量均在每年的7～8月份達到最低，冬春季呈逐漸增加的趨勢，可見熱應激對奶牛日產奶量影響很大。同時，泌乳前期奶牛對熱應激的反應較泌乳中、后期奶牛敏感，產奶量下降幅度較大，其原因是熱應激引起奶牛代謝機能和酶活性改變，導致飼料采食量減少和飼料利用率降低[8]。因此，在奶牛生產管理中，應該采取一定的措施來緩解奶牛熱應激，提高采食量，減少產奶量的下降速度。

馬玉霞等[9]報道，日糧中添加脂肪酸鈣和苜蓿干草能夠緩解熱應激條件下奶牛產奶量下降，不同程度地提高產奶量和乳脂率。研究表明，日糧蛋白水平增加50%時，夏季奶牛不僅產奶量能夠提高8.55%，而且飼料利用率也可提高2.9%[10]。許多研究結果均表明，在熱應激條件下，可以通過調整奶牛日糧配方（提高日糧中蛋白水平）、加強飼養管理來緩解奶牛熱應激，以提高奶牛采食量和飼料消化率，緩解產奶量下降速度，以提高產奶量。

3．3 關于不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳脂率及乳蛋白率的影響

本研究發現，隨著泌乳天數的增加，奶牛個體乳脂率、乳蛋白率總體呈現先下降后逐步增加的趨勢。這是由于奶牛分娩前有兩個月干奶期，同時圍產期的適當補飼，使干奶期乳腺細胞得以快速修復，因而在泌乳初期（0～30d）的乳產量和質量都處于較高水平，同時初乳與常乳相比，乳脂率、乳蛋白率也較高。泌乳30～90d階段，隨著產奶量的增加，乳脂率、乳蛋白率逐漸下降。泌乳高峰過后，隨著泌乳天數的增加，產奶量會逐漸下降，而乳脂率、乳蛋白率則持續緩慢上升，這與王俊鋒[11]、劉光磊等[12]的研究結果一致。

2015～2017年河北省石家莊地區荷斯坦牛個體乳脂率、乳蛋白率隨著月份出現由高到低再升高的變化趨勢，且各泌乳月有顯著差異(P＜0.05)。其中7～8月份乳脂率、乳蛋白率低。其原因可能是，7～8月份是石家莊地區最悶熱的季節，此時奶牛處于嚴重熱應激條件下，奶牛采食量開始下降，攝入的能量不斷減少，導致生產凈能相應減少，最終導致產奶量、乳脂率、乳蛋白率均呈下降趨勢。當進入秋季（9月份），熱應激效應降低，奶牛舒適度提高，乳脂率、乳蛋白率也隨之提高，所以冬季其含量達到較高水平。另一可能的原因是：因為季節變化會導致牧草供應情況改變，最終造成日糧成分的改變。常玲玲等[13]報道，夏季牧草含水量較高，加之奶牛干物質采食量降低，故而降低了營養攝入量，從而使奶牛個體乳中乳脂、乳蛋白含量降低；反之，冬季乳脂、乳蛋白含量會增加。

本研究與Heck等[14]報道的乳成分低含量均出現在7月份的規律相符，這主要與炎熱氣候有直接關系。因此，為奶牛營造舒適的生產環境，加強飼養管理是提高產奶量、改善乳品質的重要措施。

3．4 關于不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳尿素氮含量的影響

本研究結果顯示，奶牛個體乳中尿素氮含量在泌乳后期（＞210d）處于較低水平，而泌乳121～210d含量普遍較高，這可能是不同泌乳階段奶牛干物質采食量不同所引起的[15]。有研究表明，從產犢到泌乳70～140d，奶牛采食量逐漸增加，并在泌乳70～140d達到能量正平衡和干物質攝入高峰期，這說明產犢后乳中尿素氮含量逐漸升高是由于采食量的增加，而在泌乳200d后奶牛處于能量正平衡階段，干物質攝入量逐漸降低，尿素氮含量隨著減少。這提示在實際生產中，要根據泌乳天數的變化情況調整日糧結構，注重能氮平衡，以提高飼料利用率。

有研究表明，涼爽季節日糧能量和蛋白質均容易達到平衡，但是炎熱季節若日糧蛋白質過剩、能量缺乏，也會導致乳中尿素氮的含量不穩定。孫海洲等[16]報道，奶牛乳中尿素氮含量一般在7～9月份達到最高值。然而本研究結果與孫海洲的研究結果不一致，乳中尿素氮含量在9月份達到最低，其原因可能是在石家莊地區炎熱氣候條件下（7～9月份），奶牛日糧營養水平偏低，奶牛采食量不夠，從而導致乳中尿素氮含量低于其他月份。這就提示石家莊地區在實際生產中應該提高奶牛夏季日糧營養水平（蛋白、能量），以提高乳蛋白的產量。

3．5 關于不同月份及不同泌乳階段對荷斯坦牛乳體細胞數的影響

本研究結果表明，奶牛在泌乳早期和泌乳中期乳中體細胞數較高，這可能是由于奶牛分娩后體力消耗較大，免疫力下降快，為了抵抗外界感染而導致體細胞數增加；到泌乳中期時，由于早期產奶量少，擠奶設備對乳房的損傷較大[17]，加之產后護理不到位，奶牛免疫力低，使得乳房受損和被感染的幾率增大，因此乳中體細胞數在泌乳中期會顯著增多。

石家莊地區牛場各月份乳中體細胞數大致呈現以下規律：7月份最高，9～10月份逐漸下降，進入冬春季節時維持在較低水平。原因可能是：石家莊地處中緯度歐亞大陸東緣，屬于暖溫帶大陸性季風氣候，寒暑懸殊，冬春季平均氣溫在20℃以下，不利于乳房炎致病菌的繁殖，使乳中體細胞數維持在較低水平；而夏季溫度經常達到34℃，且雨量主要集中在夏秋季節，高溫高濕的環境給乳房炎致病菌提供了良好的生長環境，導致這一時期乳中體細胞數維持在較高水平。

4 結論

本研究顯示，石家莊地區荷斯坦牛在不同月份以及不同的泌乳階段，其日產奶量、乳脂率、乳蛋白率、尿素氮含量以及體細胞數等DHI指標都會在一定范圍內波動，而這些正是影響產奶量和乳品質的關鍵因素。因此對于該地區奶牛場而言，為了增加產奶量和改善乳品質，除了應加強不同泌乳階段飼養管理之外，還應注重通過改善環境來緩解熱應激效應，適當提高夏季奶牛日糧中營養水平以提高采食量，通過加強產后護理、提高抵抗力來降低乳房炎發病率。