文∕蘇 作 張軍偉 宋亞攀

（1中國(guó)人民解放軍95942部隊(duì)農(nóng)副業(yè)基地；2 湖北揚(yáng)子江奶牛場(chǎng)；3 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院）

1 高產(chǎn)奶牛低繁殖力悖論

隨著奶牛產(chǎn)奶量的持續(xù)上升，妊娠率不斷降低，繁殖障礙發(fā)病率不斷增加，這已經(jīng)成為高產(chǎn)奶牛生產(chǎn)中的一個(gè)悖論，即高產(chǎn)奶牛低繁殖力悖論。繁殖障礙可以使最賺錢(qián)的高產(chǎn)奶牛變得無(wú)利可圖，甚至淘汰。有繁殖障礙的空懷牛，導(dǎo)致產(chǎn)奶量降低，并且增加被淘汰的幾率，給奶牛養(yǎng)殖業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)不孕牛而言，配種的次數(shù)增加，凍精消耗和人力成本也隨之增加。目前世界一流水平的泌乳牛的305 天產(chǎn)奶量已達(dá)到11～12 噸／頭。在2013年下半年全國(guó)奶價(jià)持續(xù)走高的情況下，牧場(chǎng)主不愿淘汰高產(chǎn)奶牛，但卻不得不淘汰患有嚴(yán)重繁殖障礙疾病的高產(chǎn)奶牛，繁殖已經(jīng)成為限制養(yǎng)殖效益的第一因素。

一般認(rèn)為，泌乳牛產(chǎn)奶量的提高在很大程度上得益于人工授精的推廣，這使得牛場(chǎng)主能夠使用世界上最優(yōu)秀的種公牛凍精，大大提高奶牛的遺傳水平。但著名奶牛專(zhuān)家Milo Wiltbank博士并不認(rèn)為產(chǎn)奶量和繁殖力是由奶牛的遺傳水平?jīng)Q定的[1]。在過(guò)去的20 多年，小母牛的受胎率并沒(méi)有改變；然而一旦產(chǎn)犢，開(kāi)始泌乳后，成母牛的受胎率便顯著降低，發(fā)情征兆減少。雖然泌乳奶牛傾向于1 次排2 個(gè)卵，但受胎率卻較低。

2 造成高產(chǎn)奶牛低繁殖力悖論的原因

奶牛要想高產(chǎn)，必須采食大量的飼料；飼料的消化在某種程度上降低了機(jī)體內(nèi)的生殖激素水平，降低了繁殖力。如一頭高產(chǎn)荷斯坦奶牛在泌乳期每天要消耗221.75 kJ的能量，而干奶牛每天僅需要52.30 kJ的能量（一個(gè)人平均每天需要10.46 kJ的能量）。隨著采食量的增加，被消化和吸收的飼料養(yǎng)分會(huì)通過(guò)消化道的血液循環(huán)而隨之增加；這些血液會(huì)流經(jīng)肝臟，將雌激素和孕激素代謝掉；并且流經(jīng)肝臟的血液循環(huán)次數(shù)越多，代謝掉的生殖激素（雌激素和孕激素）就越多，即肝臟代謝理論[2]。生殖激素的改變是導(dǎo)致高產(chǎn)奶牛悖論的罪魁禍?zhǔn)?，其改變了奶牛血液中?lèi)固醇激素的水平。由于血液可以通過(guò)循環(huán)流至機(jī)體內(nèi)的所有組織，所以也改變了奶牛的受孕率。因此，如果想解決高產(chǎn)奶牛低繁殖力的悖論，就需要研究出奶牛體內(nèi)生殖激素狀況的改變是如何降低受孕率的。

在一系列的試驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)泌乳奶牛代謝雌激素和孕激素的速度比干奶牛快2 倍多。泌乳牛攝入高營(yíng)養(yǎng)水平的日糧，可以迅速增加肝臟中的血流量和生殖激素的代謝率[3]。這可能是發(fā)情征兆減少及其它繁殖機(jī)能降低的生理基礎(chǔ)。在營(yíng)養(yǎng)方面，Milo Wiltbank正在研究牛場(chǎng)主如何科學(xué)使用牧草和飼料添加劑，以減少生殖激素的降解。如測(cè)試不同種類(lèi)的三葉草和苜蓿中可能含有的阻斷雌激素和孕激素降解的營(yíng)養(yǎng)因子；測(cè)試如何在日糧中添加不同種類(lèi)的脂肪酸，以減少類(lèi)固醇轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟中；以及研究不同種類(lèi)的飼料成分及飼養(yǎng)策略對(duì)奶牛繁殖力的影響[4]。

3 改善高產(chǎn)奶牛低繁殖力悖論的措施

3.1 排卵同期化技術(shù)

雌激素使奶牛表現(xiàn)出發(fā)情行為。如果雌激素迅速被降解，則奶牛表現(xiàn)出發(fā)情行為的時(shí)間可能只有幾個(gè)小時(shí)，這使配種員難以實(shí)施配種。“Ovsynch”一詞在1995年首次報(bào)道，是由Ovulation和Synchronization 2 個(gè)詞組合而來(lái)的一種同期排卵技術(shù)，它解決了發(fā)情鑒定困難這一難題，只需要按時(shí)注射3 針激素，即可定時(shí)配種，簡(jiǎn)化了操作步驟[5]。Ovsynch這一技術(shù)由Wiltbank 和Ginther 2 人共同開(kāi)發(fā)，已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。以前的研究多是涉及卵巢的基礎(chǔ)研究，后來(lái)，人們認(rèn)識(shí)到卵泡功能的同步化可以實(shí)現(xiàn)不需發(fā)情鑒定即可配種的技術(shù)，即排卵同期化技術(shù)（Ovsynch）。排卵同期化技術(shù)可以使配種員對(duì)所有空懷牛只同時(shí)授精，這解決了未觀察到發(fā)情牛只的配種難題。

使用Ovsynch定時(shí)配種，不需要發(fā)情鑒定，大大節(jié)省了人力。該技術(shù)對(duì)拴系式飼養(yǎng)的奶牛來(lái)說(shuō)，是一種理想的技術(shù)。因?yàn)樗┫凳斤曫B(yǎng)的奶牛運(yùn)動(dòng)量小，無(wú)法爬跨其它牛只，發(fā)情鑒定難度大。

Ovsynch定時(shí)配種程序所使用的2 種激素（GnRH和PG）已批準(zhǔn)用于奶牛，9 天內(nèi)打3 針，空懷牛即可在第3針處理后16～18 h內(nèi)定時(shí)配種。最重要的是，這種定時(shí)配種程序依據(jù)的是排卵，而非發(fā)情。就同期發(fā)情而言，排卵是本質(zhì)的，而發(fā)情只是現(xiàn)象。這種定時(shí)配種的依據(jù)是注射激素的時(shí)間，完全沒(méi)有必要進(jìn)行發(fā)情鑒定，大約90%以上的空懷牛在Ovsynch定時(shí)配種程序后排卵。

Pre-Ovsynch程序可以極顯著地提高第一次配種的受胎率[6]。Pre-Ovsynch程序是在Ovsynch的基礎(chǔ)上添加一個(gè)預(yù)處理，在產(chǎn)后第44天和60天分別注射一針PG，然后在注射第2次PG后的11天開(kāi)始Ovsynch程序。

3.2 縮短空懷期，延長(zhǎng)擠奶期

使用Ovsynch定時(shí)配種程序，每頭牛大約需要35 元人民幣，看似價(jià)格高，實(shí)則可以提高盈利。因?yàn)镺vsynch定時(shí)配種程序：（1）縮短了空懷期（大約21天），使奶牛更快進(jìn)入泌乳期；（2）減少了因不孕癥而導(dǎo)致的淘汰（約占所有淘汰牛只的三分之二）；（3）使暗發(fā)情和卵巢囊腫的奶牛也可以正常配種。很多牧場(chǎng)已經(jīng)把Ovsynch定時(shí)配種程序作為牛群的常規(guī)配種程序，也可用在有繁殖障礙牛只的配種上。

3.3 定時(shí)配種技術(shù)是一個(gè)很好的研究工具

Ovsynch可以幫助牧場(chǎng)工作人員評(píng)估導(dǎo)致低繁殖力的危害因素，它使學(xué)者在研究高產(chǎn)奶牛低繁殖力時(shí)能考慮更多的因素。如學(xué)者可以用Ovsynch定時(shí)配種技術(shù)來(lái)評(píng)估營(yíng)養(yǎng)因素能否提高或降低奶牛的繁殖力。

使用Ovsynch程序處理，也能評(píng)估激素因素是如何影響奶牛繁殖力的。因?yàn)檫@種處理程序能消除發(fā)情鑒定的影響，從而使學(xué)者可以集中注意力研究是什么原因?qū)е铝烁弋a(chǎn)牛只的低繁殖力。

Ovsynch定時(shí)配種程序處理空懷牛群后，約90.0%的奶牛會(huì)在處理后同期排卵，然而這并不能增加每次配種的受胎率（約40.0%，肉眼觀察法的受胎率也是約40.0%）。Wiltbank及其同事正在通過(guò)不同方法來(lái)研究如何提高受胎率，因?yàn)檠娱L(zhǎng)空懷期會(huì)導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。例如美國(guó)威斯康辛大學(xué)奶?？茖W(xué)系曾對(duì)威斯康辛州一個(gè)200 頭泌乳牛的牛群進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，受胎推遲可以導(dǎo)致牧場(chǎng)每年損失20 萬(wàn)美元，包括產(chǎn)奶量的降低、空懷牛占用的空間和飼養(yǎng)成本、凍精消耗及其它費(fèi)用。

3.4 縮短干奶期

牛場(chǎng)主為奶牛提供食宿，但奶牛的泌乳期并不是365天。每個(gè)泌乳期后，奶牛會(huì)經(jīng)歷一個(gè)干奶期，這個(gè)時(shí)期可以使乳腺組織內(nèi)的分泌細(xì)胞再生，以應(yīng)對(duì)分娩后隨即而來(lái)的泌乳期。很久以來(lái)，8 周被認(rèn)為是干奶期的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度，但現(xiàn)在認(rèn)為，這個(gè)時(shí)期可能可以縮短。奶牛營(yíng)養(yǎng)師Ric Grummer比較了標(biāo)準(zhǔn)日糧下典型的干奶期（8 周）、高能日糧下縮短的干奶期（4 周）以及沒(méi)有干奶期的3 種情況對(duì)奶牛繁殖性能的影響。他們發(fā)現(xiàn)縮短干奶期和沒(méi)有干奶期的奶牛產(chǎn)后第一次排卵時(shí)間大大早于典型干奶期的奶牛，早期排卵的奶牛也更容易在第1次配種時(shí)受孕，從而縮短了空懷期。結(jié)論是：奶牛產(chǎn)犢間隔越短，進(jìn)入下一個(gè)泌乳期越快并且空懷期更短。牛場(chǎng)要想提高奶牛的繁殖性能，就必須要考慮縮短或消除干奶期[7]。

3.5 雙胞胎過(guò)多

高產(chǎn)牛傾向于排2 個(gè)卵，如果2 個(gè)都受胎，就會(huì)產(chǎn)出雙胞胎犢牛。對(duì)于肉牛養(yǎng)殖而言，生下雙胞胎犢牛是一件好事。對(duì)于奶牛而言，雙胞胎并非總是好事，因?yàn)閼央p胞胎的母牛易患代謝性疾病、產(chǎn)犢困難、子宮感染和真胃變位。如果生下一公一母，則母牛不孕，這種現(xiàn)象叫“自由馬丁”。

最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，低產(chǎn)牛排2 個(gè)卵的幾率是6.9%，高產(chǎn)牛的幾率是20.2%，產(chǎn)量特別高的奶牛的雙胎率大于50.0%[8]。從生產(chǎn)實(shí)踐的角度，目前很難改變這一點(diǎn)。

4 世界范圍內(nèi)的影響

高產(chǎn)奶牛低繁殖力悖論是一個(gè)世界難題，全球奶牛行業(yè)的學(xué)者都在繼續(xù)研究提高高產(chǎn)奶牛繁殖力的措施，并且他們從行業(yè)內(nèi)獲得了很多積極的反饋。在2006年奶?？茖W(xué)推廣活動(dòng)中，推廣專(zhuān)家Paul Fricke從美國(guó)威斯康辛州13 個(gè)地區(qū)的550 個(gè)牛場(chǎng)主得到了反饋信息。據(jù)過(guò)去10 年內(nèi)的調(diào)查，使用“Ovsynch定時(shí)配種程序”的牛場(chǎng)數(shù)量急劇增加，目前威斯康辛州有超過(guò)90.0%的牛場(chǎng)主使用“Ovsynch定時(shí)配種程序”，甚至有的牛場(chǎng)全群都在使用?！癘vsynch定時(shí)配種程序”是基礎(chǔ)研究應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)典案例。不僅僅在威斯康辛州，而且在世界范圍內(nèi)，它已經(jīng)徹底改變了奶牛繁殖管理策略，有利于改善高產(chǎn)奶牛低繁殖力現(xiàn)況。

[1]Wiltbank M，H Lopez，R Sartori，et al.Changes in reproductive physiology of lactating dairy cows due to elevated steroid metabolism.Theriogenology，2006，65（1）：17-29.

[2]Clemens J D，Estergreen V L.Metabolism and conjugation of [4-14C]progesterone by bovine liver and adipose tissues in vitro.Steroids，1982，40（3）：287-306.

[3]Sangsritavong S，Combs D K，Sartori R，et al.High feed intake increases liver blood flow and metabolism of progesterone and estradiol-17beta in dairy cattle.Journal of Dairy Science，2002，85（11）：2831-2842.

[4]Wiltbank M C，Sartori R，Herlihy M M，et al.Managing the dominant follicle in lactating dairy cows.Theriogenology，2011，76（9）：1568-1582.

[5]Pursley J R，Mee M O，Wiltbank M C.Synchronization of ovulation in dairy cows using PGF2alpha and GnRH. Theriogenology，1995，44（7）：915-923.

[6]Gumen A，Keskin A，Yilmazbas-Mecitoglu G，et al.Effect of presynchronization strategy before Ovsynch on fertility at first service in lactating dairy cows.Theriogenology，2012，78（8）：1830-1838.

[7]Grummer R R，Wiltbank M C，F(xiàn)ricke P M，et al.Management of dry and transition cows to improve energy balance and reproduction.The Journal of Reproduction and Development，2010，56（Suppl）：S22-28.

[8]Fricke P M，Wiltbank M C.Effect of milk production on the incidence of double ovulation in dairy cows.Theriogenology，1999，52（7）：1133-1143.