胎次、泌乳階段和季節對華南地區荷斯坦奶牛產奶量和乳成分的影響

韓曉暉，周 震，吳澤標，羅志瑩，劉 嬌，鄧 銘，郭勇慶

(華南農業大學 動物科學學院，廣州 510642)

經過100多年的發展，奶牛生產性能測定(Dairy Herd Improvement,DHI)技術逐漸形成一套完整的生產性能記錄和管理體系[1]，成為改善奶牛飼養條件、提高生產效率、保障乳品質量安全不可或缺的重要分析工具[2]。DHI報告中的產奶量、乳蛋白率、尿素氮含量和乳脂率等數據信息可為牛奶品質的持續改進提供科學指導[3]。研究發現，胎次、季節和泌乳階段等是影響奶牛產奶性能指標的重要非遺傳因素。本研究通過分析上述因素對中國華南地區奶牛產奶量和乳成分的影響，探討提高奶牛生產性能的方法，為華南地區奶牛生產管理工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與測定

試驗牛來自廣東省某規?；伤固鼓膛?。奶牛采用舍飼，機械化擠奶。每頭奶牛每月采集奶樣1天，采樣總量為50 mL，早、中、晚采樣比例為4:3:3，將其混勻裝入提前裝有防腐劑的采樣管中，并記錄采樣當天的日產奶量。將奶樣封裝后，立即送往廣州市奶牛研究所有限公司DHI測定中心進行測定。共采集到2017年1至12月的18 773頭份DHI數據。

1.2 數據整理與質控

使用 Excel 2016 進行數據整理。在數據整理過程中剔除DHI記錄中的缺失數據，并且各指標數據中“平均值±3倍標準差”區間以外的異常數據也予以剔除。最終保留了該場成年荷斯坦奶牛共17 645條DHI中8項指標的統計數據，分別是胎次、泌乳階段、季節、產奶量、乳蛋白率、乳脂率、尿素氮、體細胞數。表1結果顯示，該場奶牛的主要產奶性能指標——平均產奶量、平均乳蛋白率、平均乳脂率、平均尿素氮含量和平均體細胞數均處于 DHI 記錄的正常范圍內。

表1 全年產奶量和乳成分的描述性統計表

1.3 統計分析固定效應的水平劃分

胎次劃分：按自然胎次劃分為5個水平，5胎及以上的胎次數進行合并統計。泌乳階段劃分為5個時期：1(1～100 d)、2(101～200 d)、3(201～300 d)、4(301～400 d)、5(>400 d)。季節劃分為春(3-5月)、夏(6-8月)、秋(9-11月)、冬(12-2月)4個季節。

1.4 數據處理與分析

使用SPSS 23.0軟件對胎次、泌乳階段和季節與各關鍵生產指標進行單因素ANOVA分析和LSD多重比較，再用相關性分析過程計算產奶量和各乳成分之間的Pearson系數，并進行顯著性檢驗。

2 結果與分析

2.1 胎次對奶牛產奶量和乳成分的影響

由表2可見，胎次可顯著影響奶牛的產奶量和乳成分(P<0.05)。其中，產奶量和乳蛋白率在第2胎時顯著高于其他胎次；乳脂率一直保持在3.4%以上，隨著胎次的增加呈先下降后上升，在頭胎時最高，第3胎最低；尿素氮含量在頭胎以及高胎次(≥5胎)時較高；體細胞數隨著胎次的增加而增加，從頭胎的31.11×104個/mL到5胎以上時的52.24×104個/mL，增長了67.9%。

2.2 泌乳階段對奶牛產奶量和乳成分的影響

由表3和圖1結果可以看出，泌乳階段顯著影響奶牛的產奶量和乳成分(P<0.05)。產奶量與泌乳天數呈明顯的負相關關系(R2=0.9769)；相反，乳蛋白率(R2=0.9801)、乳脂率(R2=0.9189)、平均尿素氮(R2=0.7332)和體細胞數(R2=0.8318)均與泌乳天數呈明顯的正相關關系。

2.3 季節對奶牛產奶量和乳成分的影響

由表4結果可見，季節可顯著影響奶牛的產奶量和乳成分(P<0.05)。產奶量在冬春季高于夏秋季，冬季最高，夏季最低；乳蛋白率和體細胞數均是在夏秋季顯著高于冬春季；就乳脂率而言，呈現從春季開始逐漸上升的變化規律，冬季乳脂率含量最高；尿素氮含量隨季節變化波動較大，以夏季最高為13.28 mg/mL，秋季最低為10.93 mg/mL。

表2 胎次對奶牛產奶量和乳成分的影響

表3 泌乳階段對奶牛產奶量和乳成分的影響

2.4 奶牛泌乳性能各指標之間的相關性分析

由表5可以看出，奶牛的產奶量與乳蛋白率、乳脂率、尿素氮、體細胞數之間均存在極顯著的負相關關系(P<0.01)；乳蛋白率與乳脂率、尿素氮、體細胞之間，乳脂率和尿素氮、體細胞數之間呈極顯著的正相關關系(P<0.01)；尿素氮和體細胞數之間的相關關系不顯著(P>0.05)。

圖1 產奶量和乳成分隨泌乳階段變化的擬合圖像

表4 泌乳季節對奶牛產奶量和乳成分的影響

表5 奶牛產奶量與乳成分之間的相關關系

3 討 論

3.1 胎次對奶牛產奶量和乳成分的影響

本研究發現，泌乳胎次顯著影響奶牛的產奶量和乳成分。產奶量在2胎時達到峰值，2～5胎均值逐漸下降，這與童雄等[3]研究結果一致；翁春玲等[4]和賴福琪等[5]研究發現，奶牛的乳蛋白率隨著胎次的變化呈先上升后下降再上升的趨勢，與本文的研究結果相似；乳脂率則與魏鵬飛等[6]的研究結果相似，隨胎次變化表現呈中間低兩頭高的規律；牛奶尿素氮在1胎及5胎及以上時含量最高；而體細胞數則符合大多數研究報道的規律，隨胎次的增加含量上升。

華南地區奶牛產奶量和乳成分隨著胎次的變化情況具有一定的規律性，可能是由于奶牛在頭胎時正處于機體的生長發育狀態，導致產奶量和乳蛋白率較低，乳脂率較高，體內代謝旺盛，尿素生成較多。隨著奶牛胎次的增加，其泌乳系統逐漸發育成熟，產奶量達到高峰，乳蛋白率也隨之上升，體組織對氨基酸的利用率上升，尿素氮含量因此降低。在經過幾個泌乳期后，奶牛不斷衰老，各項生理機能衰退，免疫力低下，乳房炎的感染幾率更高，且在長期的擠奶壓力下，乳頭和乳腺組織產生一定的機械損傷，造成體細胞數隨著胎次的增加不斷升高[7]。高胎次奶牛對日糧營養物質利用率下降，產奶量降低，乳脂率上升，乳蛋白率和尿素氮下降。

3.2 泌乳階段對奶牛產奶量和乳成分的影響

本研究結果顯示，泌乳階段顯著影響奶牛的產奶量和乳成分。產奶量隨著泌乳天數的增加而呈明顯的負相關關系；相反，乳蛋白率、乳脂率、平均尿素氮含量和體細胞數均隨著泌乳天數的增加而呈明顯的正相關關系，與Bielfeldt等[8]的研究結果基本一致。本研究顯示，產奶量隨著泌乳階段的延長持續下降，與賴福琪[5]和王若勇等[9]研究結果不同，其研究中指出產奶量在開始泌乳的前2個月會先上升再下降。本研究中出現平均產奶量持續下降的情況，且降幅較大，推測原因為該牛場中頭胎牛所占的比例較大(55.76%)，頭胎牛比經產牛更容易出現產犢和泌乳應激，應該做好產后護理和日糧調整工作，確保高峰奶達到預期水平。本研究中，隨著泌乳階段增加，乳脂率和體細胞數均先呈現先降低后升高的趨勢。對于乳脂率，徐軍[10]研究認為，泌乳早期的奶牛處于能量負平衡狀態，動用體脂生成乳脂，因此乳脂會先下降，后隨著泌乳天數增加，奶牛采食攝入充足，乳脂和乳蛋白都將持續上升；對于體細胞數，與張海平等[11]的研究結果一致，可能是因為產奶量的下降，產生的“濃縮效應”導致其上升。

3.3 季節對奶牛產奶量和乳成分的影響

本研究發現，季節可顯著影響奶牛的產奶量和乳成分。有關季節對乳脂率和乳蛋白率的影響，前人研究結果差異較大。吐爾遜古麗·肉孜阿洪等[12]分析得出，乳脂率和乳蛋白率在春秋兩季較高，在夏冬兩季較低；蔣曉新等[13]指出春冬季節乳脂率較高，夏季較低；常玲玲等[14]通過測定478頭荷斯坦奶牛乳成分和體細胞數發現，乳脂率冬季較高，夏季最低，乳蛋白率秋冬季節較高，夏季最低。本研究中，春季時奶牛的乳蛋白率和乳脂率顯著低于其他季節；夏季時產奶量最低，尿素氮含量最高；秋季時乳蛋白率最高，尿素氮最低；冬季時的產奶量和乳脂率均顯著高于其他季節。這可能是因為奶牛抗寒不抗熱[15]，華南地區冬季氣候適合牛生產，因此乳脂率和產奶量顯著高于其他季節。而春季處于奶牛泌乳高峰期，產奶量上升帶來的稀釋效應而導致乳脂率和乳蛋白率降低。夏季華南地區天氣炎熱潮濕，奶牛易出現熱應激而導致乳脂率降低以及對氨基酸利用率下降，尿素氮含量較高。而秋季時華南地區氣候溫和，奶牛的熱應激現象得以緩解并消失，肝臟對氨基酸的利用能力上升，大量合成乳蛋白，故秋季奶牛乳蛋白率較高，尿素氮較低。此外，季節對各項生產性能的影響還可能是由于季節變化引起牧草供應情況改變，進而改變了飼糧的營養組成[16]。

3.4 奶牛泌乳性能各指標之間的相關性分析

本研究結果表明，產奶量與各乳成分之間存在顯著的負相關關系，這與多數研究報道結論一致[5，17]，主要是由于乳蛋白率、乳脂率、尿素氮含量和體細胞數都是以單位體積的含量來衡量的，產奶量越高，所起的稀釋作用就越大，各乳成分指標就越低；乳蛋白率和乳脂率之間呈極顯著的正相關關系，主要是由于乳脂和乳蛋白在牛奶形成的過程中具有相互促進的作用，且都容易受到產奶量和乳成分的影響。

4 小 結

綜上所述，胎次、泌乳階段、季節均顯著影響中國華南地區荷斯坦奶牛的產奶量和各乳成分，且各因素間存在相關關系。因此在奶牛的實際生產管理工作中，除了加強飼養管理外，還應通過適當調整奶牛的胎次、泌乳階段，并根據季節變化進行奶牛生產規劃，及時調整日糧配比與用量等，以提高乳品品質和增加生產效益。