栗敏杰，任小麗，張 震，閆 磊，閆躍飛，白雪利，李靜茹，高騰云*

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002 2.河南省奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定中心，河南 鄭州 450000)

泌乳性狀是奶牛生產(chǎn)中的重要經(jīng)濟(jì)性狀，產(chǎn)奶量會(huì)影響牧場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，乳成分也決定了牛奶的品質(zhì)和風(fēng)味，泌乳性狀與牧場(chǎng)的收入和未來(lái)的發(fā)展息息相關(guān)，因此在奶牛生產(chǎn)中的地位至關(guān)重要[1-2]。乳中體細(xì)胞數(shù)(SCC)升高是奶?；既榉垦椎闹饕卣鱗3]，因此測(cè)定奶牛乳中SCC高低是判斷乳房炎的主要手段[4]。除去遺傳因素外，產(chǎn)奶性狀很大程度上還受牧場(chǎng)管理水平、季節(jié)、胎次等各種非遺傳因素的影響[5-6]。大量國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，奶牛乳中SCC隨著胎次的增加而逐漸上升[7-9]；不同產(chǎn)犢季節(jié)下，荷斯坦牛乳中SCC在春季和冬季較高。魏鵬飛等[10]、Hare等[11]研究表明荷斯坦奶牛在夏季產(chǎn)犢時(shí)日產(chǎn)奶量最低，在秋季及冬季產(chǎn)犢時(shí)日產(chǎn)奶量較高。魏琳琳等[12]研究產(chǎn)奶量與各乳成分之間關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)奶量與乳脂率、乳蛋白率等常規(guī)乳成分指標(biāo)及乳中SCC呈極顯著負(fù)相關(guān)，但與乳尿素氮呈極顯著正相關(guān)。在集約化奶牛場(chǎng)的管理中，需要依據(jù)所在區(qū)域的生態(tài)環(huán)境條件，關(guān)注影響奶牛產(chǎn)奶性能的諸多因素，通過(guò)綜合調(diào)控與控制，形成適宜于產(chǎn)奶潛力充分發(fā)揮的生產(chǎn)系統(tǒng)。本研究通過(guò)探討牛場(chǎng)、胎次、產(chǎn)犢年-季和父親等因素對(duì)荷斯坦牛泌乳性狀的影響，探究各泌乳性狀間的相關(guān)性，揭示中原地區(qū)荷斯坦牛泌乳性能隨產(chǎn)犢季節(jié)、胎次、牧場(chǎng)的變化規(guī)律，為牧場(chǎng)提升奶牛集約化管理水平提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

收集河南省7個(gè)集約化奶牛場(chǎng)荷斯坦泌乳牛2012-2017年間生產(chǎn)性能測(cè)定(DHI)記錄，記錄信息包括：牛只管理號(hào)、胎次、產(chǎn)犢日期、測(cè)定日期、產(chǎn)奶量(kg·d-1)、乳脂率(%)、乳蛋白率(%)、乳中體細(xì)胞數(shù)(1×103·mL-1)、乳尿素氮(mg·dL-1)以及系譜記錄。

1.2 數(shù)據(jù)篩選及處理

根據(jù)7個(gè)牧場(chǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)性及其完整性，使用Excel 2013和SAS 9.4對(duì)35 659條DHI記錄進(jìn)行篩選及處理，數(shù)據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)如下：

胎次： 1胎，2 胎，≥3胎次為依據(jù)劃分成3個(gè)胎次水平；

泌乳天數(shù)1～305 d；

泌乳期內(nèi)最小泌乳天數(shù)小于90 d、參測(cè)DHI6次(包含)以上，測(cè)定間隔小于70 d；

DHI 記錄：日產(chǎn)奶量5～80 kg·d-1，乳脂率1.4%～6.2%，乳蛋白率2.0%～5.0%，體細(xì)胞數(shù)(0～6000×103·mL-1)，刪除空白記錄(無(wú)尿素氮數(shù)值);

季度：第一季度(春季)3-5月、第二季度(夏季)6-8月、第三季度(秋季)9-11月、第四季度(冬季)12-2月[9];

經(jīng)過(guò)上述條件篩選和處理后剩余8052條原始記錄，各因素水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 因素水平統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Statistical results of each factor level

1.3 統(tǒng)計(jì)分析模型

運(yùn)用 SAS 9.4 線性混合模型廣義線性模型(Generalized Linear Models，GLM)過(guò)程，分析場(chǎng)次、胎次、產(chǎn)犢年-季、父親、泌乳天數(shù)及其互作效應(yīng)對(duì)各泌乳性狀的影響，泌乳天數(shù)作為協(xié)變量。協(xié)方差分析模型如下：

式中：Yijklm.各性狀觀察值；μ.群體均值；Hi.第i場(chǎng)；Pj.第j胎次；CYSk.第k個(gè)產(chǎn)犢年-季；SIREl.第l個(gè)父親；HPij.第i場(chǎng)與第j胎次互作；HCYSik.第i場(chǎng)與第k產(chǎn)犢年-季互作；PCYSjk.第j胎次與第k產(chǎn)犢年-季互作；DIMijklm.泌乳天數(shù)；eijklm.隨機(jī)殘差。

2 結(jié) 果

2.1 各泌乳性狀的描述性統(tǒng)計(jì)

篩選后各性狀描述性統(tǒng)計(jì)見表2。

2.2 荷斯坦奶牛各泌乳性狀的相關(guān)性分析

荷斯坦奶牛各泌乳性狀間相關(guān)性分析結(jié)果見表3。荷斯坦牛產(chǎn)奶量與乳脂率、SCS均呈負(fù)相關(guān)，與乳蛋白率呈顯著的負(fù)相關(guān)，與乳尿素氮呈正相關(guān)；乳脂率、乳蛋白率及SCS兩兩之間呈正相關(guān)；SCS與乳尿素氮呈較弱的正相關(guān)。

2.3 不同因素對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響

不同因素影響荷斯坦奶牛產(chǎn)奶性狀、乳中體細(xì)胞數(shù)和乳尿素氮的最小二乘均值及協(xié)方差分析結(jié)果見表4。

2.3.1 胎次對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響 不同胎次對(duì)產(chǎn)奶量及乳中 SCC有極顯著影響(P<0.01)，但對(duì)乳脂率、乳蛋白率及乳尿素氮沒有顯著影響(P>0.05)。1胎次時(shí)平均產(chǎn)奶量最低，2胎次時(shí)達(dá)到泌乳高峰為29.42 kg/d，3胎次時(shí)又降低；1～3胎乳中SCC逐漸上升，且2胎、3胎時(shí)乳中SCC差異顯著。乳尿素氮先升高后降低，在2胎次時(shí)最高，乳脂率、乳蛋白率相反，均在2胎次時(shí)最低。

2.3.2 牧場(chǎng)對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響 不同牧場(chǎng)對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳中SCC及乳尿素氮均有極顯著影響(P<0.01)；1號(hào)牧場(chǎng)和4號(hào)牧場(chǎng)的產(chǎn)奶量較高，均接近于30 kg/d，但是1號(hào)牧場(chǎng)的SCC顯著低于4號(hào)牧場(chǎng)，說(shuō)明4號(hào)牧場(chǎng)在乳房炎管理方面仍需加強(qiáng)；4號(hào)牧場(chǎng)的乳蛋白率與1號(hào)牧場(chǎng)沒有顯著差異，但4號(hào)牧場(chǎng)的乳脂率要顯著低于1號(hào)牧場(chǎng)，說(shuō)明4號(hào)牧場(chǎng)奶牛生產(chǎn)性能要低于1號(hào)牧場(chǎng)；6號(hào)牧場(chǎng)乳脂率、乳蛋白率較低，說(shuō)明6號(hào)牧場(chǎng)的生產(chǎn)管理水平較低。7號(hào)牧場(chǎng)乳尿素氮水平顯著高于其他各牧場(chǎng)，2號(hào)牧場(chǎng)乳尿素氮水平顯著低于其余各場(chǎng)(P<0.05)。

表3 產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮、SCC及SCS之間的相關(guān)關(guān)系Table 3 Correlation among milk yield, milk fat percentage, milk protein rate, milk urea nitrogen, SCC and SCS

表4 不同因素影響荷斯坦奶牛產(chǎn)奶性狀、乳中體細(xì)胞數(shù)和乳尿素氮的最小二乘均值及協(xié)方差分析結(jié)果Table 4 The least square mean and covariance analysis of milk production traits, milk somaticcell number and milk urea nitrogen in Holstein cows under different influencing factors

2.3.3 產(chǎn)犢年-季對(duì)荷斯坦泌乳性能的影響 不同產(chǎn)犢年-季對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量及乳成分有極顯著影響(P<0.01)。2012、2015及2017產(chǎn)奶量較高，均極顯著高于2013、2014及2016年(P<0.01)；2014年產(chǎn)奶量最低，乳中SCC最高，與其他各年份均有極顯著差異(P<0.01)；奶牛在春季產(chǎn)犢產(chǎn)奶量最高，乳中SCC在夏季和秋季時(shí)較高；從春季到秋季，乳尿素氮值逐漸下降，各季度間差異顯著(P<0.05)。從春季到冬季，乳脂率及乳蛋白率先降低后升高，各季度間有顯著差異(P<0.05)。

2.3.4 父系對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響 不同父系對(duì)后代的乳成分有極顯著影響(P<0.01)；比較不同國(guó)家父系后代的各性狀后(圖1)得出，加拿大及美國(guó)公牛后代與中國(guó)公牛后代的產(chǎn)奶量沒有顯著差異，但加拿大公牛后代的乳脂率卻極顯著高于中國(guó)公牛后代(P<0.01)，美國(guó)公牛后代的乳脂率要低于中國(guó)公牛后代；加拿大公牛后代的SCS顯著低于中國(guó)(P<0.01)；加拿大、美國(guó)公牛后代的乳尿素氮水平要低于中國(guó)。

2.3.5 各因素互作效應(yīng)對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響 結(jié)果顯示，胎次、牧場(chǎng)和產(chǎn)犢年-季的兩兩互作效應(yīng)對(duì)產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳中SCC和乳尿素氮值均有極顯著影響(P<0.01)(表4)。

3 討 論

3.1 荷斯坦奶牛各泌乳性狀的相關(guān)性

本研究發(fā)現(xiàn)乳脂率、乳蛋白率均與產(chǎn)奶量呈極顯著負(fù)相關(guān)，這與多數(shù)研究結(jié)果一致[13-15]。本研究中的產(chǎn)奶量與乳尿素氮呈極顯著正相關(guān)與張崢臻等[16]研究結(jié)果一致，但與張慢等[14]的研究結(jié)果存在差異，原因可能是牧場(chǎng)日糧不同。黃春華等[17]表示，SCS與產(chǎn)奶量之間呈極顯著負(fù)相關(guān)，SCS與乳脂率、乳蛋白率之間均呈極顯著正相關(guān)，這與本研究結(jié)果一致?？赡苁怯捎隗w細(xì)胞數(shù)增加，奶牛身體機(jī)能下降，產(chǎn)奶量降低，乳脂及乳蛋白濃度升高。乳脂率與乳尿素氮呈正相關(guān)，可能是由于瘤胃中乙酸合成增加，過(guò)瘤胃蛋白在瘤胃中的濃度升高，乳脂率與乳尿素氮同時(shí)升高[17-18]。有研究報(bào)道，南京荷斯坦奶牛場(chǎng)中乳尿素氮與乳蛋白率指標(biāo)的變化趨勢(shì)一致[19]，這與本試驗(yàn)結(jié)果不符，可能是環(huán)境差異所致。

乳尿素氮過(guò)高反映日糧中的蛋白質(zhì)沒有被利用完全，牧場(chǎng)應(yīng)對(duì)奶牛日糧進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，否則將影響奶牛的生產(chǎn)性能[20-21]。還有研究表明，乳尿素氮值過(guò)高時(shí)奶牛產(chǎn)后第一次配種天數(shù)較晚，個(gè)體情期受胎率較低。因此，評(píng)價(jià)奶牛產(chǎn)后的繁殖性能，乳尿素氮是可以在實(shí)際中加以利用的指標(biāo)[22]。

3.2 胎次、牧場(chǎng)、產(chǎn)犢年-季及不同父系對(duì)荷斯坦奶牛泌乳性能的影響

大量研究均指出，胎次對(duì)產(chǎn)奶量具有極顯著影響，與本研究結(jié)果一致[10,23-24]。魏琳琳等[12]對(duì)山西地區(qū)荷斯坦奶牛研究發(fā)現(xiàn)，3胎奶牛的產(chǎn)奶量最高，這與本研究分析的結(jié)果沖突，可能原因是本研究中胎次水平分類標(biāo)準(zhǔn)與其不同，本研究中把胎次分為1胎、2胎、≥3胎3類水平，在≥3胎中包含4～5胎，造成結(jié)果差異。Johnson等[25]研究發(fā)現(xiàn)荷斯坦奶牛在2胎時(shí)乳尿素氮最高，1胎時(shí)乳尿素氮最低，這與本研究結(jié)果一致。研究表明，3胎乳中SCC呈現(xiàn)大幅度提升，顯著高于1、2胎[26]，本研究結(jié)果與之一致。

地理位置、氣候條件和飼養(yǎng)管理水平的差異，再加上人員的配備、管理制度的更新等原因，造成不同牧場(chǎng)間奶牛生產(chǎn)水平的差異。對(duì)于產(chǎn)奶性狀值偏低的牧場(chǎng)，或者乳中 SCC偏高的牧場(chǎng)，提示牧場(chǎng)應(yīng)注重提高其管理水平，良好的飼養(yǎng)管理?xiàng)l件不僅能直接增加鮮奶的產(chǎn)量，而且還可以提高牛的繁殖性能。

2014年產(chǎn)犢產(chǎn)奶量最低，乳中SCC最高，2015產(chǎn)犢產(chǎn)奶量最高，乳中SCC最低，這說(shuō)明2015年奶牛生產(chǎn)水平優(yōu)于2014年，牧場(chǎng)在奶牛生產(chǎn)管理方面取得較好成果。尚文博等[27]研究指出，12-2月產(chǎn)犢的母牛泌乳期內(nèi)產(chǎn)奶量較高，在7和8月產(chǎn)犢的母牛泌乳期產(chǎn)奶量較低，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)合理安排產(chǎn)犢季節(jié)，從而得到較高的產(chǎn)奶量[11]。有研究表明，春季產(chǎn)犢日產(chǎn)奶量較高，夏季產(chǎn)犢乳中SCC較高[10]，本研究結(jié)果亦是如此。唐程等[28]研究得出，春季SCC最高，秋季SCC最低，這與本研究結(jié)果不同，可能是南京地區(qū)與河南地區(qū)季節(jié)差異造成，也有可能是由于其采用的2015年及2016年數(shù)據(jù)具有年份數(shù)據(jù)的特殊性。蔣桂娥等[22]研究表明，乳尿素氮從春季到秋季依次降低，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。童雄等[29]對(duì)華南地區(qū)泌乳牛在不同季節(jié)下乳成分變化的研究中發(fā)現(xiàn)，乳脂率和乳蛋白率在季節(jié)影響下有極顯著的變化，且從春季到夏季呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

本研究對(duì)比不同國(guó)家公牛后代泌乳性能后發(fā)現(xiàn)，加系公牛后代的產(chǎn)奶量、乳蛋白率及乳脂率均高于中系公牛后代；美系公牛后代的產(chǎn)奶量低于中系公牛后代，但SCS沒有顯著差異。韓廣文等[5]對(duì)黑龍江省的荷斯坦奶牛研究結(jié)果中得出，外血公牛女兒的產(chǎn)奶量高于國(guó)內(nèi)公牛后代，這與本研究結(jié)果一致；苗健等[30]發(fā)現(xiàn)美國(guó)公牛后代日產(chǎn)奶量顯著高于中國(guó)公牛后代，乳中SCC卻沒有顯著差異。該研究結(jié)果在產(chǎn)奶量方面與本試驗(yàn)結(jié)果有沖突，可能原因是不同母牛群體存在差異。不同國(guó)家不同地區(qū)在荷斯坦奶牛育種中的遺傳進(jìn)展還存在差異，今后在引用外來(lái)種公牛凍精的同時(shí)，要注意保持中國(guó)原有荷斯坦奶牛群體的優(yōu)良特性，逐代提高中國(guó)荷斯坦奶牛的生產(chǎn)水平。

3.3 注重調(diào)控影響泌乳性能的有關(guān)因素

本研究對(duì)泌乳性能各影響因素分析得出，中原地區(qū)荷斯坦奶牛乳脂率、乳蛋白率、乳尿素氮及乳中SCC均受到胎次、產(chǎn)犢年-季、牧場(chǎng)及不同遺傳信息的極顯著影響，且各泌乳性狀之間均存在一定的相關(guān)關(guān)系，這為集約化管理奶牛場(chǎng)提供了理論支持，提示牧場(chǎng)管理者應(yīng)該綜合調(diào)控影響產(chǎn)奶性狀的各方面因素，盡可能為奶牛提供最優(yōu)質(zhì)的飼養(yǎng)管理?xiàng)l件，以期最大化發(fā)揮荷斯坦奶牛的泌乳性能，為牧場(chǎng)爭(zhēng)取更高的經(jīng)濟(jì)效益。