非遗传因素对中国荷斯坦牛DHI测定指标的影响＊

张梦华，王爱芳，黄锡霞＊，李红燕，谭世新，田晓阳

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐830052；2.新疆天山畜牧生物工程股份有限公司，新疆昌吉831100）

DHI（Dairy Herd Improvement）是指奶牛群改良，也称奶牛生产性能测定体系［1］。DHI工作的实施过程是对泌乳牛定期（通常为1个月）进行一次产奶量记录和奶样的测定分析，同时收集牛群饲养管理与奶牛品种登记资料，依据这些资料和数据，通过专用的分析软件进行系统加工处理，产生一系列反映牛场奶牛配种、繁殖、饲养、疾病、生产管理和生产性能等方面的信息报表，发现奶牛场育种与生产中存在的问题［2］。DHI报告不仅仅应用于指导奶牛生产管理，还为公牛的选育提供可靠而准确的依据［3］。它是提高奶牛群管理水平和生鲜奶质量水平的有效工具，也是奶牛育种工作的基础，是评估公牛遗传素质最重要的数据来源。牛奶品质关系到消费者的健康，对整个行业的可持续发展有着重要作用。然而，随着畜牧业的快速发展，中国荷斯坦牛的养殖数量也不断增多。近年来物价也在持续升高，奶牛养殖业的成本也随之升高，如何在增加奶牛养殖业利润的同时保证牛奶品质也成了我们的主要课题。优质的牛奶不仅表现在较高的乳脂率和乳蛋白率，还表现在超低的体细胞数，它们是衡量牛奶质量的直接标志。

1 材料与方法

1.1 数据来源

数据取自于新疆天山畜牧生物工程股份有限公司2004－2014年的21956条DHI测定记录和牛只档案，乌鲁木齐种牛场2010－2014年的9052条DHI测定记录和牛只档案。

1.2 数据处理方法

1.2.1 DHI测定与牛只档案记录 DHI测定记录包括牛号、乳脂率、乳蛋白率和体细胞数，而牛只档案记录中包括牛号、父亲、母亲、胎次、日产奶量等信息。将收集来的各泌乳月份DHI测定数据与牛只档案记录分别进行排序后一一对应，为以后准确建立日产奶量、乳脂率、乳蛋白率以及体细胞评分数据库做好准备。

1.2.2 体细胞数转换为体细胞评分 根据DHI测定记录统计体细胞数（SCC）的分布频率，制作图1。将SCC转换为体细胞评分（SCS）参照美国奶牛改良计划委员会确定的公式［6－7］：统计SCS的分布频率，制作图2。

由图1可知，SCC分布频率是偏态的［4］，在统计分析中不能应用正态分布的许多特性；由图2可知，将SCC经对数转化为SCS后，呈现正态分布，因此本文分析是以SCS作为主要性状［5］。

图1 不同水平下SCC分布频率Fig.1 Distribution frequency of SCC at different levels

1.2.3 乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分及日产奶量数据库建立 乳脂率数据库包括所有记录母牛各泌乳月份DHI测定记录。字段包括牛号、年份、季节、胎次以及乳脂率。

乳蛋白率数据库包括所有记录母牛各泌乳月份DHI测定记录。字段包括牛号、年份、胎次以及乳蛋白率。

体细胞评分数据库包括所有记录母牛各泌乳月份DHI测定记录。字段包括牛号、年份、季节、胎次以及体细胞评分。

日产奶量数据库包括所有记录母牛DHI测定当日的产奶量记录，字段包括牛号、年份、季节、胎次以及日产奶量。

1.2.4 年、季节和胎次效应水平的划分 年份效应根据DHI测定年份自2004－2014年划分为1～11，11个水平；季节效应根据新疆特殊的气候划分为3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12月和次年的1、2月为冬季4个水平，冬夏春秋依次用1～4表示。胎次效应依据自然胎次划分为1～6，6个水平，6胎以上并入第6胎次。

图2 不同水平下SCS分布频率Fig.2 Distribution frequency of SCS at different levels

1.3 统计方法

应用SAS8.1的GLM程序分析年份、季节、胎次对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的影响，求得日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分的最小二乘均值［8］。模型如下：

其中yijkl＝日产奶量或乳成分观测值；u＝总体均值；Xi＝年份效应；Zj＝季节效应；Pk＝胎次效应；eijkl为随机误差。

2 结果与分析

2.1 日产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞评分描述性统计结果

对新疆荷斯坦牛DHI测定记录进行分项统计，结果见表1。

2.2 非遗传因素对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的影响

由表2可知，年份效应对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量均有极显著影响（P＜0.01）；季节效应对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量均有极显著影响（P＜0.01）；胎次效应对乳脂率没有显著影响（P＞0.05），胎次对乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量有极显著影响（P＜0.01）。

表1 乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量描述性统计量Table 1 Descriptive statistics of milkfat，milkprotein percentage，SCS and daily milk yield

2.2.1 不同年份的乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分以及日产奶量 由表3可见，2004年乳脂率较高，2004年或2005年与其他年份之间的乳脂率有极显著的差异（P＜0.01），2007年、2008年和2014年的乳脂率相互之间均有极显著差异（P＜0.01），并且它们与其他各年份之间的乳脂率均有极显著差异（P＜0.01）；2014年或2008年与其他各年份的乳蛋白率之间有极显著差异（P＜0.01），2004年或2009年与其他各年份之间的乳蛋白率由极显著差异（P＜0.01）；2014年、2008年、2013年、2004年和2005年的体细胞评分相互之间有极显著差异（P＜0.01），并且它们与其他各年份之间的体细胞评分之间有极显著差异（P＜0.01）；2009年或2010年与其他各年份的日产奶量之间有极显著差异（P＜0.01）。

表2 乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的最小二乘方差分析表Table 2 Analysis of Least－squares variance of milkfat percentage，milkprotein percentage，somatic cell score and daily milk yield

表3 乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的最小二乘均值及标准误表Table 3 Least squares means and standard error of milk fat percentage，milk protein percentage，somatic cell score and daily milk yield

2.2.2 不同季节的乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分以及日产奶量 由表3可见，乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量在不同年份、季节、胎次的组内均有极显著差异（P＜0.01）。牛奶的乳脂率和乳蛋白率在冬季和秋季较高，而牛奶的体细胞评分在冬季和春季较大，奶牛的日产奶量在冬季和秋季较低。

2.2.3 不同胎次的乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分以及日产奶量 由表3可见，1～7胎中，日产奶量从高到低依次为：第二胎，第一胎，第三胎，第四胎，第五胎，第六胎。各胎次间的乳脂率均有极显著差异（P＜0.01）；第三胎次的乳蛋白率与其他各胎次均有极显著差异（P＜0.01），第一、二、六胎次的乳蛋白率与第三和第四胎次分别有极显著差异（P＜0.01）；第五胎次的体细胞评分最高，各胎次的体细胞评分之间有极显著差异（P＜0.01）；第一、二、三胎次的日产奶量较高，各胎次之间的日产奶量均有极显著差异（P＜0.01）。

3 讨 论

3.1 年份效应对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的影响

随着年份的增加，日产奶量增至最高后呈波动下降，而体细胞评分在波动上升，可能是因为每年的天气变化，场内的人员、管理、饲养等有所不同，更重要的是年份与胎次的交替作用，所以年份对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量有极显著的影响［9］。此外随着年龄的增加，奶牛体况和免疫力随之降低，也可能导致体细胞评分的增加。降低乳中体细胞数的有效措施是改善牛场的饲养生产管理水平，及时淘汰年老体衰的奶牛［10］，从而降低体细胞评分。

3.2 季节效应对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的影响

冬季的乳脂率和乳蛋白率均比春季、夏季、秋季高，同时冬季的体细胞评分也是四季中最高的，这可能是冬季气候低温潮湿和日产奶量较低的原因。夏季乳脂率最低，原因可能是高温季节奶牛的食欲减退，粗饲料的摄取量也减少，使得纤维素的摄取量也减少，从而带来乳脂率的下降。乳蛋白率和体细胞评分随季节变动，可能是由于夏季高温，奶牛受到很大的热应激，饲料及牧草的采食量普遍不足，营养状况较差，因此对乳蛋白率和体细胞评分的影响很大，这与厉学武等［11］的研究结果一致。

夏、秋两季的日产奶量比冬季和春季要高，秋季产奶量最高，冬季最低。原因可能是秋季的饲草新鲜，多汁，营养物质充足，能够满足产奶所需的物质基础；新疆地区秋季气温适宜，奶牛的应激性减弱，有利于其对饲料的消化和吸收；冬季牛舍的湿度过大，卫生状况相对较差，可能对奶牛产生一定的影响，导致其产奶量偏低。为此要在冬季时供应充足的饲草，降低牛舍湿度，使牛群处于一个舒适的环境中，以提高冬季产奶量。另外，育种人员也可以调整配种时间，尽量使母牛在秋季分娩［12］。同时在奶牛产犊后，及时做好产后恢复工作，维持较好的饲养管理水平，以降低乳中SCS水平。

3.3 胎次效应对乳脂率、乳蛋白率、体细胞评分和日产奶量的影响

第二胎的日产奶量最高，第一胎次之，从第三胎开始随着胎次的增加，日产奶量呈下降趋势。其原因可能是对于一个较大的奶牛群体而言实际生产中常常是产1胎的牛多，随着胎次的增加，奶牛不断被淘汰出群。表3中从1胎到6胎的日产奶量测定数据在明显下降，这种淘汰并非按照人们的愿望进行优胜劣汰，淘汰产奶量低的奶牛，而往正好相反，是将哪些高产奶牛较先淘汰，这是由于奶牛产奶量越高，患病率越大，病情更为严重，尤其是生殖系统、泌乳系统、消化系统感染等发病明显升高，使得高产奶牛不得不淘汰，称之为被动淘汰。即使没有被淘汰的产奶量较高的奶牛，容易患这样那样的疾病，影响产奶量，使奶牛高产水平不能充分发挥。而不易染病或病情轻微的奶牛往往是产奶量一般或者较低者，因而在到达3胎、5胎时产奶量反而低于1胎、2胎［13］。随着胎次的增加，乳脂率呈下降趋势，第一胎次乳脂率较低，第二胎次开始上升，上升至第四胎次后开始缓慢降低。不同胎次对乳蛋白率的影响不显著（P＞0.05），各个胎次之间的乳蛋白率有极显著差异（P＜0.01），随着胎次的增加，乳蛋白率呈缓慢的波动下降趋势。本研究与岳增华的研究结果一致。随着胎次的增加而SCS呈波动上升，原因可能为奶牛胎次增加后，奶牛乳房机能出现下降，乳房及乳头松弛，乳房容易接触地面，进入乳房的细菌增多导致乳房免疫反应大从而使体细胞数增加，使得体细胞评分也相应的增加［14］。

4 结 论

年份、季节对日产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞评分均有极显著影响。胎次对日产奶量、乳蛋白率和体细胞评分有极显著影响。因此，奶牛场可依据每个月的DHI分析报告，查找影响日产奶量、乳脂率、乳蛋白率和体细胞评分的主要因素，有针对性的加强饲养管理，提高群体产奶量和牛奶品质。

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