包头地区荷斯坦奶牛产奶量和乳成分的季节性变化规律

王馨瑶，吐日根白乙拉＊，焦景瑜，东日布

（1.内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特010018；2.包头市开元乳业有限责任公司，内蒙古包头014060；3.锡林浩特市畜牧工作站，内蒙古锡林浩特026000）

呼和浩特市和包头市是内蒙乃至全国重要的奶源基地。原奶供给量和乳成分的季节性变化，对乳品企业和奶牛养殖业的经营管理、原料组织和奶牛饲养管理等方面有重要影响。但关于本地区荷斯坦奶牛产奶量和乳成分的季节性变化规律却报道很少。

奶牛的产奶量和乳成分受品种、营养、环境、生理状态等多种因素的综合影响。依据相关的国内外研究报道，各地区奶牛产奶量和乳成分具有显著的季节性变化规律；各地区产奶量和乳成分的最高时间点和最低时间点以及上升和下降开始时间点有显著差异［1－6］。另外，根据呼和浩特市与包头地区的奶牛生产实践表明，春夏季节产奶量高、秋冬季产奶量较低是该地区普遍现象。由此可以说明奶牛产奶量和乳成分的季节性变化具有很强的区域性。

同一地区年度间的气候变化很大。以上先前研究多数仅局限于一年的数据，获得产奶量和乳成分季节性变化规律的结果欠缺普遍性和代表性。本文搜集整理了包头开元乳业规模牛场2009～2012年4年产奶量和2007年～2012年6年乳成分的数据，研究了该地区产奶量和乳成分的季节性变化规律，为乳品企业和奶牛养殖业的生产管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 数据搜集和整理

所有资料数据由内蒙古包头市开元乳业提供。其中月平均产奶量、乳蛋白、乳脂肪、乳糖记算方法如下：月平均产奶量＝月销售奶量总和／月泌乳牛头数总和，月平均乳蛋白、平均乳脂肪、平均乳糖的计算先根据每天不同批次的奶量和乳成分计算一天的乳成分（乳成分总量／总奶量），然后把每天乳成分的平均值为月平均乳成分。

1.2 牧场饲养管理基本情况

奶牛日粮主要以羊草和玉米青贮为主要粗饲料，自2009年1月开始新产和高产牛群每日每头用2kg的苜蓿替代羊草。青贮一直是干物质较低的普通青贮，每年的干物质含量差异较小（22%～26%）。虽然切割机所切割的青贮长度较长，但发酵品质较高并每年比较稳定。日粮主要由粗饲料和精料组成，适量使用副产品（5%～12%），并根据副产品（湿甜菜渣、甜菜渣颗粒、湿啤酒糟、饴糖渣）的供应量和价格变化，适当调整日粮中的使用量。营养管理、日粮配方和精饲料配方由专门的营养师负责，根据粗饲料和副产品的质量和用量变化，针对性地调整精料和日粮配方来减少营养供给上的波动。

从2007年开始采用TMR 饲喂方式，封闭式牛舍（旧式设计只做饲喂场所），每天定时定量饲喂3次，饮水槽设置在运动场，冬天用炭火加热，水温保持在5～15℃。一年四季，除了采食和挤奶时间段外，奶牛可在运动场自由活动。高产和新产奶牛每天挤奶3次、中低产牛挤奶2次。

1.3 统计处理

先使用Excel软件对数据进行预处理，然后使用SAS9.0中的GLM 过程对产奶量和乳成分进行方差分析和Duncan多重比较。以P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 产奶量的季节性变化趋势

如图1所示，各年之间的月平均产奶量，虽有一定的差异，但基本表现出比较一致的变化规律：月平均产奶量在每年春季3月～5月快速上升，其中4月～5月份平均产奶量与前3个月比较，差异显著或极显著（P＜0.05或P＜0.01）；夏季6月或7月最高；秋季8月末9月初开始快速下降且差异显著（P＜0.05）；10月下旬或11月初达到最低，之后产奶量停止下降，稳定在最低水平，其中9月份至次年2月份间各月平均产奶量差异不显著（P＞0.05）。随年度的增加产奶量逐渐增加，2011年和2012年产奶量显著（P＜0.05）高于其他年份。表现出生产管理水平的不断提高。

2.2 乳成分的季节性变化趋势

2.2.1 乳脂率的季节性变化趋势 如图2所示，各年月平均乳脂率的变化比较一致，每年2月份开始下降至5月或6月达到最低，其中隔月间差异显著（P＜0.05），之后维持到7月末或8月初且差异不显著（P＞0.05），8月下旬或9月上旬开始迅速上升至10月份达到峰值后维持高水平至下一年1月份，其中8月9月平均乳脂率差异显著（P＜0.05），之后各月间差异不显著（P＞0.05）。由图2 可知，2009年以后年平均乳脂率显著高于前两年值（P＜0.05），而相互间差异不显著。

2.2.2 乳蛋白质含量的季节性变化趋势 如图3所示，各年月平均乳蛋白质含量变化规律与乳脂率的变化规律基本一致，即表现出2月开始下降至5、6、7三个月为最低。8月开始上升，10月达到最高并保持到下一年的1月。09年后年平均乳蛋白率显著高于前两年（P＜0.05），而相互间差异不显著。

2.2.3 乳糖含量的季节性变化趋势 如图4所示，乳糖月平均值变化规律与产奶量变化规律类似。每年春季3月～5月快速上升至最高，并维持致8月。8月末9月初开始快速下降到10月或11月达到最低。之后微弱上升或维持低水平至下一年的2月。虽然每年的季节性变化相对一致，但变化幅度较小且统计分析后各月之间均无显著差异（P＞0.05）。

图1 2009～2012年各月份平均产奶量Fig.1 Average milk production in each month from 2009to 2012

图2 2007～2012年各月份平均乳脂率Fig.2 Average fat rate in each month from 2007to 2012

3 讨论

3.1 产奶量的季节性变化

产奶量和乳成分的变化受泌乳期、季节、舍内外环境、营养、饲草料质量和日常管理等诸多因素的影响。季节变换使奶牛能量代谢（如御寒能量支出增加）和生理状况（产生适应性反应而体内激素含量变化）发生改变；主观上也对饲料原料（粗饲料和农副产品）和舍内外环境管理等因素带来微妙的变化（如卧床、运动场舒适度管理，舍内通气和保温以及空气质量等）；季节性温湿环境的变化影响奶牛繁殖机能和疾病抵抗力，从而间接地对产奶量和乳成分产生影响。所以，严格意义上讲产奶量和乳成分的季节性变化规律是诸多因素作用的综合体现。

图3 2007～2012年各月份平均乳蛋白含量Fig.3 Average milk protein content in each month from 2007to 2012

图4 2007～2012年各月份平均乳糖含量Fig.4 Average lactose content in each month from 2007to 2012

季节变换对产奶量有显著影响。每年4、5、6、7、8月产奶量较高，10、11、12、1、2月产量较低，3月和9月产奶量居中，是上升和下降的过渡阶段。这样的变化规律与熊本海等［5］研究的天津地区，孙晓萍等［3］甘肃地区，Heck 等［6］研究的北欧及Quist等［7］研究涉及的北美地区的结果有着更多的相似性；却与王建平等［1］上海地区的研究结果具有较多的不同点甚至相反。

本研究中各年间产奶量的季节性变化最低值、最高值以及升降开始的自然月份和升降幅度，虽然每年不是固定在确定的某个月，但比较一致地出现在相对固定的时间区域。这种规律出现的原因是，一个地区虽然具有特定的季节性气候变化规律，但这种变化规律的开始日期及其变化强度，每年是不同的，所以对奶牛造成的体感（应激或舒适感）反应程度也不同，从而影响了奶牛的代谢，进一步表现在产奶量和乳成分的季节性变化上。这也是同样是北方地区的研究（如甘肃、天津或北美等），但产奶量的季节性变化规律不尽一致的原因。

3.2 乳成分的季节性变化

6年间乳蛋白、乳脂肪和乳糖含量的月平均值波动范围分别在2.98%～3.38%、3.43%～4.22%和4.40%～4.91%，各项成分均在国家生鲜乳收购标准范围内［8］。

本研究中显示，产奶量和乳糖的季节性变化趋势基本一致，而乳蛋白和乳脂肪恰与其相反。即进入春季随着气温的逐渐升高，乳蛋白和乳脂率逐渐下降（1月至5月隔月差异显著），夏季最低。秋季气温下降的同时气候变化剧烈，乳蛋白和乳脂率急速上升（8月和9月间差异显著），到冬季后均在最高区域维持平稳状态。这种变化规律与前人在北方地区的研究结果类似［3，5－7，9］

春季产奶量提高幅度比较快而乳蛋白和乳脂率下降幅度相对平缓，相反秋季相对于春季下降和上升幅度均急于春季，我们在另一个研究中把上述现象称为“稀释效应”和“浓缩效应”［10］。

目前尚未见对北方地区牛奶“稀释效应”和“浓缩效应”机制的合理解释。本文努力尝试从以下理论探讨其机制。首先用“能量矫正标准乳”可以解释其部分原因［9，11］。其次，奶牛对季节性温湿环境变化的体感反应所造成的适应性反应（体内代谢发生改变），也可以解释其部分原因。另外，温度的变化造成机体能量消耗的变化，也可能是“稀释效应”和“浓缩效应”的部分原因。

在实际生产中“浓缩效应”对养牛者带来的经济损失比较大（与牛奶计价体系也有一定关系），为此理论上研究其机制、生产上探索应对措施是很有意义的课题。

从4年的产奶量和6年的乳成分数据分析中发现，相对于产奶量的波动，乳成分的波动更小，而乳成分的季节性变化规律比产奶量更明显。说明产奶量更容易受到日常管理、采食量和应激等因素的影响。

4 结论

包头地区奶牛产奶量变化有春季开始上升、夏季最高、秋季开始下降和冬季最低的季节性变化规律。乳蛋白和乳脂率变化趋势与产奶量变化正相反。秋季产奶量、乳蛋白率和乳脂率的变化速度和幅度明显大于春季的变化。相对于产奶量，乳蛋白率和乳脂率的季节性变化规律更明显。

［1］王建平，王加启，卜登攀，等.上海地区季节变化对奶牛产奶性能影响的研究［J］.中国畜牧兽医，2008，35（8）：70－73.

［2］王祖新，王之盛，王立志，等.不同季节温湿指数对奶牛生产性能和生理生化指标的影响［J］.中国畜牧杂志，2009，45（23）：60－63.

［3］孙晓萍，刘建斌，杨博挥，等.奶牛产奶量和质量的季节性变化规律的研究［J］.黑龙江畜牧兽医，2010，12（6）：84－85.

［4］常玲玲，杨章平，陈仁金，等.南方集约化饲养条件下荷斯坦奶牛乳脂率乳蛋白率变化规律的初步研究［J］.中国畜牧杂志，2010，46（1）：43－47.

［5］熊本海，马 毅，庞之洪，等.天津市中国和斯坦奶牛乳成分变化规律及模型［J］.中国农业科学，2012，45（23）：4 891－4 897.

［6］Heck J M L，Valenberg H J F，Dijkstra，et al.Seasonal variation in the Dutch bovine raw milk composition［J］.Journal of Dairy Science，2009，92：4 745－4 755.

［7］Quist M A，LeBlanc S J，Hand K J，et al.Milking－to－milking variability for milk yield，fat and protein percentage，and so－matic cell count［J］.Journal of Dairy Science，2008，91：3 412－3 423.

［8］中华人民共和国卫生部.GB 19301－2010 食品安全国家标准－生乳［S］.北京：中国标准出版社，2010.

［9］潮洛濛.HG 牧场2012年秋冬季节产奶量快速下降原因的量化分析［D］.呼和浩特：内蒙古农业大学，2013：18－24.

［10］吕晓伟.慢性冷热应激对荷斯坦奶牛血清酶活力、内分泌激素水平及维持行为的影响［D］.呼和浩特：内蒙古农业大学，2006：6－10.

［11］杨淑晶.荷斯坦奶牛血液部分生化指标的季节性变化及其与奶奶耐热性相关的研究［D］.乌鲁木齐：新疆农业大学，2005：40－44.