徐 偉，董 飛，張賽賽，姜興剛，任德全，馬志憤，4＊

1 一牧科技（北京）有限公司，北京 100016

2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江齊齊哈爾 161005

3 呼倫貝爾市海拉爾區(qū)畜牧工作站，內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021008

4 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京 100193

0 引言

奶牛大都耐寒怕熱，荷斯坦牛舒適溫度為0～20.0 ℃，當(dāng)環(huán)境溫度超過25.0 ℃時(shí)[1]，就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)激。此時(shí)，處于熱應(yīng)激期的奶牛不僅采食量、產(chǎn)奶量下降[2，3]，繁殖性能也會(huì)受到較為嚴(yán)重的負(fù)面影響[4，5]。隨著氣候變暖，2020年全球平均氣溫較1951—1980年上升超過1.0 ℃，且2021年1—6月氣溫相較于1980年上升0.25～0.65 ℃，可見氣溫逐年呈現(xiàn)上升趨勢（圖1）。降低因環(huán)境溫度上升造成奶牛熱應(yīng)激所帶來的不利影響，需要先量化國內(nèi)各省份不同月份青年牛、經(jīng)產(chǎn)牛繁殖和產(chǎn)奶性能表現(xiàn)，然后針對(duì)負(fù)面影響較大的月份制定應(yīng)對(duì)措施與管理方案，以緩解環(huán)境溫度對(duì)奶牛和生產(chǎn)帶來的影響。然而，目前很少有對(duì)全國或大部分省份牧場在不同月份下奶牛生產(chǎn)性能的研究報(bào)道，因此，研究量化不同月份下青年牛和經(jīng)產(chǎn)牛生產(chǎn)性能表現(xiàn)，為不同月份、不同群體制定應(yīng)對(duì)措施，具有一定參考和生產(chǎn)指導(dǎo)意義。

圖1 全球年度氣溫變化

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

繁殖關(guān)鍵指標(biāo)（21 天懷孕率、受胎率、21 天配種率）、產(chǎn)奶關(guān)鍵指標(biāo)（高峰奶量、日單產(chǎn)）均來自“一牧云牧場生產(chǎn)管理與服務(wù)支撐系統(tǒng)”月度關(guān)鍵指標(biāo)，統(tǒng)計(jì)月份為2020年1—12月。

1.2 數(shù)據(jù)篩選與算法說明

篩選成母牛、后備牛月度21 天懷孕率5.0%～60.0%，月度受胎率10.0%～90.0%，月度21 天配種率10.0%～90.0%，產(chǎn)奶量10.00～120.00 kg/天，在此基礎(chǔ)上保證每個(gè)指標(biāo)至少有6 個(gè)月對(duì)應(yīng)的牧場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到18 個(gè)省份201 個(gè)牧場樣本。其中，月度21 天懷孕率、月度21 天配種率和月度受胎率在下文均有說明。

1.3 21 天懷孕率

Steve Eicker博士和Connor Jameson博士于20世紀(jì)80年代最早提出的21 天懷孕率的概念，是目前評(píng)估牧場繁殖表現(xiàn)的關(guān)鍵指標(biāo)。21 天懷孕率定義為：應(yīng)懷孕牛只在可懷孕的21 天周期（發(fā)情周期）內(nèi)最終懷孕的比例。計(jì)算方法見公式1。本文分析的月度21天懷孕率（以下簡稱“懷孕率”），即截至當(dāng)月月底之前兩個(gè)情期的合計(jì)懷孕率。

1.4 21 天配種率

21 天配種率，或稱發(fā)情揭發(fā)率，通常與21 天懷孕率共同計(jì)算與呈現(xiàn)，其定義為：應(yīng)配種牛只在可配種的21 天周期（發(fā)情周期）內(nèi)最終配種的比例。計(jì)算方法見公式2。本文分析的月度21 天配種率（以下簡稱“配種率”），即截至當(dāng)月月底之前兩個(gè)情期的合計(jì)配種率。

1.5 受胎率

受胎率定義為：配種后已知孕檢結(jié)果配種事件中懷孕的百分比。計(jì)算方法見公式3。本文分析的月度受胎率（以下簡稱“受胎率”），即當(dāng)月成母牛、后備牛對(duì)應(yīng)分組的受胎率。

2 結(jié)果

2.1 不同月份繁殖性能表現(xiàn)

2.1.1 成母牛繁殖性能

由表1可知，相較于1—4月和10—12月，5—6月成母牛受胎率與懷孕率開始下降（受胎率平均37.5%、懷孕率平均22.1%），7—8月明顯下降（受胎率平均32.7%、懷孕率平均19.9%），9月受胎率、懷孕率仍較低。然而，配種率在5—9月期間基本沒有下降，反而稍有提升。

表1 2020 年各月份成母牛主要繁殖率平均值 單位：%

2.1.2 成母牛不同胎次、配次配種受胎率

由表2可知，1胎牛、2胎牛、3胎及以上牛在1—6月和10—12月相差不大（平均差值1.7～2.7 個(gè)百分點(diǎn)），但在7—9月，2胎、3胎及以上牛只受胎率明顯低于1胎（平均低4.3～5.1 個(gè)百分點(diǎn)），且下降幅度也較大。

從表2可看出，第3次及以上配種受胎率明顯低于第1次和第2次（平均低5.4～6.9 個(gè)百分點(diǎn)），以5月為參考，第1次、第2次、第3次及以上配種受胎率降低幅度最大，分別達(dá)5.5 個(gè)百分點(diǎn)、6.1 個(gè)百分點(diǎn)、5.7 個(gè)百分點(diǎn)。

表2 2020 年各月份成母牛不同胎次、配次配種受胎率 單位：%

2.1.3 后備牛繁殖性能

由表3可以看出，1—12月后備牛懷孕率、受胎率相對(duì)穩(wěn)定，即使夏季6—8月也未出現(xiàn)明顯下降的趨勢。但后備牛配種率相對(duì)較低，為55.0%左右（成母牛配種率60.0%左右）。這一結(jié)果可為優(yōu)化青年牛的繁殖計(jì)劃、生產(chǎn)管理提供依據(jù)。

表3 2020 年各月份后備牛主要繁殖率平均值 單位：%

2.2 不同月份產(chǎn)奶性能表現(xiàn)

由表4可見，1—12月泌乳牛、頭胎牛、經(jīng)產(chǎn)牛單產(chǎn)在6月之后呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，平均下降幅度0.50～0.90 kg。泌乳牛、經(jīng)產(chǎn)牛峰值產(chǎn)量在6月之后呈現(xiàn)較明顯的下降趨勢，其中經(jīng)產(chǎn)牛峰值產(chǎn)量在7—9月較6月下降幅度較大，下降約1.50 kg，頭胎牛7—9月較6月下降幅度較小，下降約0.30 kg。

表4 2020 年各月份群體峰值產(chǎn)量與日單產(chǎn)均值 單位：kg/天

3 討論

3.1 不同月份繁殖性能表現(xiàn)

牛華鋒等[6]2018年研究表明，炎熱月份（7—9月）較其他月份成母牛情期受胎率降低了2.8 個(gè)百分點(diǎn)，21天妊娠率降低了2.4 個(gè)百分點(diǎn)。郭剛等[7]2012年研究指出，奶牛受胎率和21 天妊娠率在7月左右達(dá)到最低點(diǎn)，1—5月變化不明顯，9月開始回升。王景霖等[8]2018年研究顯示，8月奶牛受胎率最低（38.3%），8月與7月、9月受胎率差異不顯著，但顯著低于其他月份。本研究結(jié)果與以上3 個(gè)研究結(jié)果相似，因此，受胎率降低的主要原因可能是受夏季高溫的影響。

母畜發(fā)情是由卵巢上卵泡發(fā)育所引起的，受下丘腦、垂體、卵巢軸調(diào)控的一種生殖生理現(xiàn)象。武明等[9]2011年研究指出，調(diào)控卵巢活動(dòng)的主要因素是來自下丘腦的促性腺激素釋放激素（GnRH）與來自垂體前葉的促黃體素（LH）和促卵泡素（FSH）。Gilad等[10]1993年研究表明，在夏季高溫條件下，奶牛受到熱應(yīng)激，體內(nèi)皮質(zhì)類固醇激素分泌增多，而這類激素抑制GnRH和LH的分泌。熱應(yīng)激的奶牛體內(nèi)LH分泌脈沖振幅和分泌頻率均有所下降，這使生長在低LH水平環(huán)境中的優(yōu)勢卵泡分泌雌激素減少，導(dǎo)致母牛不發(fā)情。

胡明德等[11]2003年和朱勝杰等[12]2015年研究證實(shí)，初配牛（后備牛）的平均受胎率最高，其次是第1胎，胎次是影響受胎率的主要因素之一，隨著奶牛胎次的增加，其受胎率逐步降低，且兩個(gè)研究中7—8月配種月份奶牛受胎率最低，均與本研究結(jié)果相近?？梢?，夏季氣溫較高的地區(qū)，應(yīng)重視青年牛和頭胎牛配種，繁殖性能較差的經(jīng)產(chǎn)牛應(yīng)推遲配種，從而提高配種受胎率。另外，第3次及以上配種受胎率明顯低于第1次和第2次，因此，重視產(chǎn)后首次配種，提高成母牛首次配種受胎率，避免配種次數(shù)2 次及以上的牛只在氣溫較高的月份配種。

3.2 不同月份產(chǎn)奶性能表現(xiàn)

Berman等[1]1985年研究顯示，荷斯坦牛舒適溫度為0～20 ℃，當(dāng)環(huán)境溫度超過25 ℃時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)激。Armstrong等[13]1994年研究表明，當(dāng)環(huán)境溫濕度指數(shù)超過72時(shí)，奶牛出現(xiàn)輕度熱應(yīng)激。而夏季，多數(shù)地區(qū)白天環(huán)境溫度多大于20 ℃，超過奶牛舒適溫度范圍。泌乳牛耐熱性較差，高溫條件下主要通過出汗和熱性喘息調(diào)節(jié)體溫。曲強(qiáng)主編的《動(dòng)物生理》（2007年）[14]中指出，熱應(yīng)激會(huì)使牛食欲不佳，反芻減少，消化機(jī)能明顯降低，泌乳牛產(chǎn)奶量下降。

王建平等[15]2008年研究顯示，7—10月母牛產(chǎn)奶量較低，平均為25.16 kg/天，9月時(shí)平均產(chǎn)奶量最低22.32 kg/天，而當(dāng)?shù)刈罡邭鉁爻霈F(xiàn)在7、8月；徐偉等[16]2014年研究表明，山西運(yùn)城地區(qū)一牧場9月群體測定日平均產(chǎn)奶量最低（7、8月溫度最高）。王建平等[15]2008年指出，熱應(yīng)激的危害有一定的滯后性，可能是奶牛在生理調(diào)節(jié)中，首先恢復(fù)體質(zhì)，然后恢復(fù)產(chǎn)奶。因此，牧場需要根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度和牛舍內(nèi)溫度，做好防暑措施，在高溫月份（環(huán)境溫度≥25 ℃）之前提前進(jìn)行降溫，在高溫月份過后也要保證牛舍內(nèi)降溫設(shè)施的正常運(yùn)作。

4 建議

4.1 做好防暑降溫

有條件的牧場，可以在成母牛舍內(nèi)安裝溫度監(jiān)測設(shè)備并與降溫設(shè)備連接，設(shè)定預(yù)警閾值，當(dāng)環(huán)境溫度≥20 ℃，自動(dòng)開啟風(fēng)扇；當(dāng)環(huán)境溫度≥25 ℃，開啟噴淋加風(fēng)扇。如果溫度監(jiān)測和降溫設(shè)備無連接，可以人為根據(jù)溫度閾值，對(duì)風(fēng)扇和噴淋設(shè)備進(jìn)行開啟、關(guān)閉操作，目標(biāo)是降低牛舍內(nèi)溫度，減少奶牛熱應(yīng)激。

開放式牧場，可以在運(yùn)動(dòng)場搭建遮陽棚，或在運(yùn)動(dòng)場周圍種植樹木，這樣即使在夏季溫度高、光照強(qiáng)的的情況下，也可以保證奶牛在陰涼處避暑。此外，無論牛舍內(nèi)還是運(yùn)動(dòng)場，需要保證水槽內(nèi)不缺水，奶?？梢噪S時(shí)飲用。

4.2 優(yōu)化配種方案

溫度較高月份，青年牛受熱應(yīng)激影響較小，牧場可以按照正常配種程序進(jìn)行配種。而成母牛配種受胎率隨著胎次增加而降低，頭胎牛在溫度較高月份可以進(jìn)行配種，2胎及以上牛只需要根據(jù)產(chǎn)后恢復(fù)情況，檢查是否有繁殖疾病或繁殖功能障礙，如果奶牛狀態(tài)表現(xiàn)良好，可進(jìn)行配種，否則，建議在溫度適宜的月份進(jìn)行配種。

成母牛配種受胎率隨配種次數(shù)增加而降低，但首次配種受胎率受高溫影響相對(duì)2 次及以上的較小，建議重視首次配種，提高成母牛受胎率，避免配種次數(shù)2 次及以上的牛只在氣溫較高的月份配種。

此外，南方地區(qū)6—9月長期氣溫較高，建議成母牛避開高溫月份配種，在溫度適宜的月份集中配種。

4.3 營養(yǎng)管理與飼養(yǎng)管理

建議參考高民等[17]2011年在《熱應(yīng)激對(duì)奶牛生產(chǎn)的影響及應(yīng)對(duì)策略》一文中的措施和方法。

4.3.1 營養(yǎng)管理措施

通過營養(yǎng)管理措施降低奶牛熱應(yīng)激反應(yīng)，采取措施時(shí)應(yīng)對(duì)以下幾方面予以特別關(guān)注：飼料采食量下降，熱應(yīng)激條件下營養(yǎng)需要量增加，避免日糧的熱增耗和營養(yǎng)過剩。建議：一是盡可能選擇高質(zhì)量的粗飼料；二是在保持足量有效纖維的前提下（粗飼料或有效纖維提高到21.0%），降低日糧的纖維水平。酸性洗滌纖維（ADF）14.0%～17.0%，中性洗滌纖維（NDF）23.0%～25.0%，非纖維碳水化合物（NFC）＞25.0%，如使用一些副產(chǎn)物如大豆皮、甜菜渣等；三是日糧補(bǔ)加脂肪。水平控制在不超過日糧干物質(zhì)的5.0%～5.5%；四是選擇高消化率的飼料，從而降低熱產(chǎn)生；五是平衡日糧蛋白質(zhì)水平，低于18.0%。瘤胃降解蛋白（DIP）低于61.0%粗蛋白（CP），非降解蛋白質(zhì)（UIP）在36.0%～40.0%CP，減少可溶性和可降解蛋白質(zhì)水平，并改善日糧氨基酸平衡。使用盡量少的賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、精氨酸，它們?cè)诜纸庾饔眠^程中產(chǎn)生較多的熱；六是添加緩沖劑（碳酸氫鈉、氧化鎂等）；七是增加日糧中鉀的水平。當(dāng)溫度超過30.0 ℃，每天每頭牛日糧應(yīng)包含0.11 kg的白食鹽，以補(bǔ)償鉀在熱應(yīng)激時(shí)的損失；八是添加酵母或酵母培養(yǎng)物；九是充足的飲水。當(dāng)溫度由30.0 ℃升高到35.0 ℃時(shí)，飲水量由80 L提高到121 L，每1.00 kg乳脂水需要量為2.00～4.00 kg，溫度每提高1.0℃，飲水量增加1.20 kg。首先，熱應(yīng)激時(shí)奶牛飲水量可以增加20.0%～50.0%，應(yīng)保持清潔和新鮮飲水的充分供應(yīng)；其次，保證足夠的飲水空間，每頭牛至少2～3 英尺（1 英尺=0.30 m）飲水空間。

4.3.2 飼養(yǎng)管理措施

通過飼養(yǎng)管理措施降低動(dòng)物熱應(yīng)激反應(yīng)，采取以下措施：一是保持料槽中飼料新鮮和供應(yīng)充足，宜在擠奶后供給飼料；二是頻繁添加飼料，保證奶牛隨時(shí)可采食；三是日糧混合均勻；四是保證全部奶牛同時(shí)采食到飼料；五是觀察奶牛是否有挑料和拒食粗料現(xiàn)象，若有，應(yīng)加入少量的水或糖蜜與飼料更好地結(jié)合在一起，提高飼料適口性；六是調(diào)整飼喂時(shí)間以與奶牛行為相匹配，一般奶牛在夜晚涼爽情況下可以采食較多的飼料；七是增加飼喂次數(shù)，每天最少3次；八是使用全混合日糧（TMR）技術(shù)飼喂。