首次产犊月龄对中国荷斯坦牛生产性能的影响

董刚辉，赵玉民，王雅春，王凤红，马惠海，秦立红，任小丽，曹露，罗汉鹏，李军卫，刘基伟，乔绿，于长平，郭刚*，吴健*

（1.北京首农畜牧发展有限公司，北京 100076；2.吉林省农业科学院畜牧兽医研究所，吉林公主岭 136100；3.中国农业大学动物科学技术学院，北京 100193；4.萨诺（杨凌）现代动物营养有限公司北京分公司，北京 100176；5.河南省奶牛生产性能测定中心，河南郑州 450000；6.丹麦奥胡斯大学，切勒 8830-DK）

首次产犊月龄（Age at First Calving,AFC）即荷斯坦牛第1 次产犊时的月龄。首次配种月龄即荷斯坦牛第1 次配种输精时的月龄。荷斯坦牛妊娠周期一般为280 d 左右，排除流产、早产因素，AFC 可反映首次配种月龄大小。泌乳曲线是描述一个泌乳期内产奶量随泌乳天数变化规律的曲线。泌乳曲线的优劣决定着牧场效益的高低。后备牛从出生到第一次产犊、产奶之前不能为牧场带来直接经济效益，但是其饲养成本却占奶牛生产成本的20%。因此，牧场经营者往往期望后备牛尽早配种、妊娠、产犊、产奶。

然而，首次配种月龄过早导致AFC 提前，加重青年牛身体负担，造成青年牛生长发育特别是乳腺和生殖系统发育受阻，对未来繁殖和产奶有不利影响，如助产、难产风险增加，产后生殖疾病增多，产后恢复时间增加，再次受孕时间延长，产奶量降低，泌乳持续力下降等。而首次配种月龄过晚导致AFC 延后，不仅会增加饲养成本，还极易出现奶牛肥胖，后备牛发情率、受胎率下降，流产率增高，助产、难产风险增大，产道损伤，乳腺发育受限等。因此，适宜的AFC 对降低奶牛饲养成本、增加未来产奶量、提高未来繁殖效率、提高牧场经营效益具有重要意义。

目前，国内大多数牧场首次配种月龄一般为12～15月龄，但最佳首次配种月龄意见尚未统一。我国有关荷斯坦牛最佳首次配种月龄还未见报道，AFC 对母牛未来生产表现的影响相关报道较少，仅见赵善江、张彬、叶东东的研究报道。然而这些研究都是仅针对AFC 对未来繁殖性能或1 胎产奶量进行研究，且样本量较少。因此，本研究以国内24个规模牧场2013—2020 年的1 746 985 条奶牛生产性能测定（Dairy Herd Improvement,DHI）数据为材料，调查AFC 对荷斯坦牛不同胎次生产表现的影响，以期找到最佳的AFC，进一步推算出青年牛最佳的首次配种月龄，为中国荷斯坦牛生产经营提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源 本文研究数据来自国内24个规模牧场（其中北京20个，河北2个，河南1个，山东1个）2013—2020 年的荷斯坦牛DHI 数据。

1.2 数据处理 根据研究目的和生产实际筛出符合以下条件的记录：①有首次产犊日期记录且AFC ≥550 d。②泌乳天数在5～305 d 内。

数据处理过程：①胎次分为1 胎、2 胎、3 胎、4 胎及以上（简称“4 胎”）4个水平。②产犊季节分为春季（3—5 月）、夏季（6—8 月）、秋季（9—11 月）、冬季（12—2 月）。③AFC=首次产犊日龄/30.5，四舍五入保存月龄整数，因此，AFC 为20 月龄代表实际AFC为19.5～20.4 月龄，AFC为21月龄代表实际AFC为20.5～21.4 月龄等。④对体细胞数（Somatic Cell Count，SCC）进行对数转换得到体细胞评分（Somatic Cell Score，SCS），转换公式为SCS=Log（SCC/100000）+3，将SCS 四舍五入保留至整数。⑤个体单胎次产奶量记录少于5 条时，删除该个体该胎次内的所有记录。⑥荷斯坦牛AFC 一般不会超过28 月龄，故将AFC 为28 月龄及以上合并为1 列。

最终获得数据1 310 999 条，其中1 胎数据508 183条，2 胎数据380 018 条，3 胎数据229 426 条，4 胎及以上数据193 372 条。

研究采用SAS9.1 软件GLM 过程对测定日产奶量影响因素进行方差分析，统计分析模型为：

其中，Y为DHI 测定日产奶量；为总体均值效应；HYS为产犊场年季效应；AFC为首次产犊月龄效应；LAC为胎次效应；AFC×LAC为AFC 与胎次互作效应；SCS为体细胞评分效应；DIM为泌乳天数效应；a、a、a为协变量系数；e为随机残差效应。

用wood 模型拟合各胎次、AFC 为20～27 月龄牛群泌乳曲线，并获得相关参数：

其中，y 为测定日产奶量；t 为泌乳天数；a、b、c 为模型参数，分别反映奶牛的产奶潜力、泌乳曲线达到峰值时的上升速率及达到峰值后的下降速率；Per 为泌乳持续力；PY 为高峰奶产量，即泌乳曲线最高点的产奶量。

2 结果

2.1 数据分布 图1 是本研究所用数据不同AFC 各胎次数据量，可以看出AFC 集中出现在23～25 月龄，随胎次增加，数据量呈减少趋势。

图1 不同AFC 各胎次数据量

2.2 日产奶量影响因素方差分析结果 表1 表明，产犊场年季、AFC、胎次、体细胞评分、AFC 与胎次互作、泌乳天数效应对日产奶量均有影响（<0.01）。泌乳天数2 次方、泌乳天数3 次方对日产奶量影响极显著，表明日产奶量随泌乳天数变化趋势线为曲线。

表1 日产奶量影响因素方差分析结果

2.3 泌乳曲线拟合结果

2.3.1 泌乳曲线 各胎次AFC 为20～27 月龄时，泌乳曲线如图2 所示，曲线拟合>0.95。可以看出，过早的AFC（20～21 月龄）对各胎次泌乳曲线均有不利影响，尤其对1 胎牛影响最大。1 胎牛AFC 从20 月龄增至23月龄时，泌乳曲线变化明显且逐渐优化，23 月龄以后，泌乳曲线变化不明显。经产牛AFC 为23 月龄时，泌乳曲线最优。

图2 各胎次AFC 为20～27 月龄时泌乳曲线

2.3.2 高峰奶产量 对AFC 为20～27 月龄牛各胎次高峰奶产量作图，如图3 所示。1 胎牛高峰奶产量低于经产牛，1 胎时高峰奶产量随AFC 的增加而增加，AFC 为23 月龄牛与AFC 为24～27 月龄牛高峰奶产量差异较小。经产牛AFC 为23 月龄时，2 胎、4 胎高峰奶产量高于AFC 为其他月龄牛。AFC 为21 月龄时，3 胎高峰奶产量最高。当AFC 大于21 月龄时，3 胎牛高峰奶产量随着AFC 增加，高峰奶产量降低。

图3 AFC 为20～27 月龄时各胎次高峰奶产量

2.3.3 泌乳持续力 对AFC 为20～27 月龄牛各胎次泌乳持续力作图，如图4 所示。1 胎牛的泌乳持续力明显高于经产牛。AFC 为23 月龄时，2 胎、4 胎泌乳持续力高于其他月龄牛。AFC 为24 月龄时，3 胎泌乳持续力最高。

图4 AFC 为20～27 月龄时各胎次泌乳持续力

2.3.4 305 d 产奶量 对AFC 为20～27 月龄牛各胎次305 d 产奶量作图，如图5 所示。AFC 为20～23 月龄，各胎次牛随AFC 增加305 d 产奶量增加。AFC 为23 月龄时，305 d 产奶量最高。AFC 为23～27 月龄，1 胎牛305 d 产奶量差异较小，经产牛305 d 产奶量随着AFC的增加而减少。

图5 AFC 为20～27 月龄时各胎次305 d 产奶量

3 讨 论

3.1 中国荷斯坦牛产奶量影响因素 中国荷斯坦牛产奶量受遗传、营养、管理水平、环境、应激等多种因素影响，本研究将遗传、营养、管理水平、环境、应激差异综合考虑为HYS 效应，结果表明，HYS、AFC、LAC、SCS、AFC 与LAC 间互作、DIM 效应对产奶量均有影响（<0.01），与再娜古丽、Hutchison、刘丽元、梁艳、黄锡霞、任小丽、Berry等研究结果一致。

在HYS 方面，不同牧场之间由于管理水平、硬件设施、环境不同，奶牛产奶量表现有所差异；不同年份、产犊季节由于所面临的环境有所差异，如夏季、冬季热冷应激，均可造成产奶量下降；不同年份整体降雨水平不同，整体气候有所差异也会造成产奶量变化，因此，HYS 对产奶量有影响。在LAC 方面，头胎牛身体发育尚未成熟，首次经历因产奶造成的体内营养大量流失，身体不能快速适应这种急剧变化，导致产奶表现不不如经产牛，因此LAC 对产奶量有影响。在DIM 方面，各胎次牛由于产后泌乳，体内营养快速流失，身体机能需要时间来适应这种变化，故表现为泌乳前期泌乳量随DIM 的增加，快速升高，达到泌乳高峰后，因发情、妊娠等因素，体内激素水平发生变化，泌乳量缓慢下降。因此，DIM 对产奶量有影响。在AFC 方面，AFC 过早对应首次怀孕时间过早，体内激素水平变化，胎儿发育争夺营养物质等因素导致青年牛生长发育特别是泌乳系统和生殖系统发育受阻，对未来泌乳、生殖造成不利影响，助产、难产风险增加，产后恢复时间增加，再次受孕时间延长，泌乳量降低，泌乳持续力下降。而首次配种月龄过晚，AFC 延后不仅会增加饲养成本，还极易出现后备牛过度肥胖，发情率、受胎率下降，妊娠时流产率增高，产犊时助产、难产风险增大，生殖系统受损风险增加，乳腺发育受阻。因此，AFC 对产奶量有影响。

3.2 中国荷斯坦牛泌乳曲线拟合 在高峰奶产量上，1胎牛高峰奶产量低于经产牛，与曹露、Roberto等研究结果一致。1 胎时高峰奶产量随AFC 的增加而增加，AFC 为23 月龄牛与AFC 为24～27 月龄牛高峰奶产量差异较小。经产牛AFC 为23 月龄时，2、4 胎高峰奶产量高于AFC 为其他月龄牛。AFC 为21 月龄时，3 胎高峰奶产量最高。当AFC 大于21 月龄时，3 胎牛高峰奶产量随着AFC 增加，高峰奶产量降低。可见，过早、过晚的AFC 对各胎次高峰奶产量表现均有不利影响。

在泌乳持续力上，1 胎牛的泌乳持续力明显强于经产牛。AFC 为23 月龄时，2 胎、4 胎泌乳持续力高于其他月龄牛。AFC 为24 月龄时，3 胎泌乳持续力最高。可见，过早过晚的AFC 对各胎次泌乳持续力均有不利影响。

从305 d 产奶量上看，1 胎牛305 d 产奶量随AFC的增加而增加，AFC 大于23 月龄，增加幅度较小，与Eastham、Froidmont研究结果一致。但Nilforooshan研究结果表明AFC 为24 月龄时，1 胎牛305 d 产奶量最高。经产牛AFC 为20～23 月龄时，305 d 产奶量随AFC 增加而增加，与Eastham、Torshizi研究一致。AFC 为23～27 月龄时，305 d 产奶量随着AFC 的增加而减少。AFC 为23 月龄时，经产牛305 d 产奶量最高，可能是由于后备牛首次怀孕时间过晚导致肥胖，对泌乳系统的不利影响随着胎次的增加也很难恢复。

3.3 中国荷斯坦牛最佳AFC 从高峰奶产量、泌乳持续力、305 d 产奶量综合考虑，本研究结果表明AFC 为23 月龄即22.5～23.4 月龄，奶牛未来产奶表现最佳。Pirlo报道AFC 为23～24 月龄时，意大利荷斯坦牛未来生产表现最佳。Torshizi报道AFC 为24～26.5 月龄时，荷斯坦牛305 d 产奶量表现最佳。Turiello报道AFC 为22～25 月龄时，荷斯坦牛产后空怀时间最短。Wathes报道只要AFC 大于23 月龄就不会对未来生产表现有影响。Ettema报道首次产犊天数低于700 d（约23 月龄）时，产奶性能和繁殖性能均受到不利影响，将首次产犊天数提高至750 d（约24.5 月龄）情况并没有得到改善，但是AFC 为23～24.5 月龄时，青年母牛经济回报率最高。Gill报道AFC 为22.5～23.5 月龄时，牛生产寿命最长。Niloforooshan报道伊朗荷斯坦牛AFC 为24 月龄时，1 胎牛产奶量最高。本研究结果与Pirlo、Ettema研究结果基本一致。

从经济效益上来看，目前荷斯坦牛在群寿命约为3胎。后备青年牛养殖费用约23 元/头·d，AFC 为23 月龄牛较AFC 为22 月龄牛，后备青年牛饲养费用增加701.5 元/头，但后期前3 胎产奶量增加997.57 kg，按目前奶价4.1 元/kg 计算，AFC 为23 月龄牛较AFC 为22 月龄牛增加收益约3 388.5 元，故AFC 为23 月龄时，经济效益最佳。由奶牛平均妊娠周期为9.2 月龄推出青年牛最佳首次妊娠时配种月龄为13.3～14.2 月龄，即青年牛首次配种月龄为13.3 月龄。虽然AFC 为23 月龄牛1 胎产奶表现略低于AFC 为24～27 月龄牛，但考虑到2 胎以后的产奶表现、饲养成本和首次妊娠的配种月龄过大引起的泌乳、繁殖问题，AFC 为23 月龄仍是最佳推荐。

4 结 论

HYS、AFC、LAC、SCS、AFC 与LAC 间互作、DIM 效应对产奶量均有影响（<0.01）。荷斯坦牛最佳AFC 为22.5～23.4 月龄，最佳首次配种月龄为13.3月龄。首次配种月龄、AFC 过早或过晚均会对未来产奶表现产生不利影响，但随着后备牛饲养管理水平的不断提升，未来该指标可能会发生变化。