彭朋，楊影，張海亮，楊宇澤，李錫智，趙曉鐸，董剛輝，韓博，張勝利，孫東曉

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，北京 100193；北京市畜牧總站，北京 100101；3.北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 100029；4.上海奶牛育種中心，上海 200436）

隨著奶牛平衡育種理念的提出，世界各國(guó)荷斯坦牛育種目標(biāo)不斷更新完善，產(chǎn)奶量和乳成分性狀均獲得了顯著遺傳進(jìn)展，與此同時(shí)，健康性狀逐漸受到育種工作者的關(guān)注。其中，長(zhǎng)壽性已成為當(dāng)前許多國(guó)家的育種目標(biāo)性狀。奶牛壽命與牛場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益密切相關(guān)，越長(zhǎng)壽，使用年限則越長(zhǎng)，其終生產(chǎn)奶量則更高，從而提高養(yǎng)殖效益[1]。但實(shí)際生產(chǎn)中，奶牛的平均使用胎次為3～4胎，而奶牛最高產(chǎn)奶量[2]應(yīng)該在第4～7個(gè)泌乳期。因此，大多數(shù)奶牛個(gè)體在未充分發(fā)揮出泌乳潛力前就被淘汰，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失[3]。

長(zhǎng)壽性狀的表型定義主要有三種：生存時(shí)間（天數(shù)、月齡等），為連續(xù)性狀；某階段個(gè)體生存或者死亡（即生存狀態(tài)），為二分類(lèi)性狀；個(gè)體在t時(shí)刻受到的風(fēng)險(xiǎn)，一般用于生存分析的比例風(fēng)險(xiǎn)模型。本研究采用第一類(lèi)，即生存時(shí)間作為長(zhǎng)壽性狀的表型，包括在群時(shí)間（Herd life, HL）和生產(chǎn)壽命（Productive life,PL）。在群時(shí)間指奶牛從出生至淘汰的時(shí)間，而生產(chǎn)壽命指從第一次產(chǎn)犢至淘汰的時(shí)間。奶牛長(zhǎng)壽性狀受很多因素影響，如遺傳、環(huán)境、產(chǎn)奶量、飼養(yǎng)管理水平、疾病和體型等。研究表明，奶牛長(zhǎng)壽性的遺傳力偏低（0.06 ～ 0.12）[4,5]，受環(huán)境因素影響較大。主動(dòng)淘汰的原因主要包括年老、低產(chǎn)或群體控制，被動(dòng)淘汰包括繁殖障礙、產(chǎn)后疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、消化代謝疾病和外傷等，這些疾病導(dǎo)致奶牛生產(chǎn)能力下降或消失，甚至死亡[6,7]。

目前，中國(guó)荷斯坦牛的綜合選擇指數(shù)尚未包括長(zhǎng)壽性狀。鑒于平衡育種的重要性，長(zhǎng)壽性將逐漸成為我國(guó)奶牛育種的目標(biāo)性狀。本研究通過(guò)分析北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心和北京區(qū)縣的中國(guó)荷斯坦母牛離群數(shù)據(jù)，比較分析不同地區(qū)、不同規(guī)模牛場(chǎng)的長(zhǎng)壽性情況及離群影響因素，以期為中國(guó)荷斯坦牛的平衡育種提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

表1 奶牛離群記錄數(shù)據(jù)分布情況

本研究收集了北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心、北京區(qū)縣部分牛場(chǎng)在2001-2018年期間的中國(guó)荷斯坦母牛離群數(shù)據(jù)，共計(jì)166 207條，數(shù)據(jù)分布情況如表1所示。其中，北京首農(nóng)畜牧與上海奶牛育種中心的牧場(chǎng)為規(guī)?；翀?chǎng)，而北京區(qū)縣為小規(guī)模示范牛場(chǎng)，包含昌平2個(gè)、密云2個(gè)、延慶4個(gè)牛場(chǎng)。數(shù)據(jù)包含：出生日期、初次產(chǎn)犢日期、離群日期、離群胎次和離群原因等。

1.2 數(shù)據(jù)分析

本研究依據(jù)已有報(bào)道[7]，將淘汰原因細(xì)分為16個(gè)類(lèi)別，包括：消化系統(tǒng)疾病、繁殖障礙疾病、乳房疾病、肢蹄疾病、營(yíng)養(yǎng)代謝疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、心血管系統(tǒng)疾病、傳染病、低產(chǎn)、老齡、生長(zhǎng)發(fā)育與體況、外傷與感染、意外事故、死亡、其他原因和不明記錄。不明記錄指淘汰原因記錄不全或人工錄入的缺失等而導(dǎo)致無(wú)具體淘汰原因；其他原因指有淘汰原因記錄但發(fā)生頻率極少且難以歸類(lèi)到其他類(lèi)別中的一些淘汰因素。

數(shù)據(jù)質(zhì)控步驟：保留出生日期、淘汰日期有效的個(gè)體；剔除初次產(chǎn)犢日齡（Age at the first calving, AGEF）異常的數(shù)據(jù)，即第一次產(chǎn)犢日齡＜500d或＞1 800d的個(gè)體。

利用R studio軟件和Excel進(jìn)行圖表的制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)壽性狀

表2 奶牛在群時(shí)間、生產(chǎn)壽命、初次產(chǎn)犢日齡、淘汰胎次的平均值統(tǒng)計(jì)量

由表2可知，北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣牛場(chǎng)的奶牛平均在群時(shí)間分別為4.34、3.39和4.72年，平均生產(chǎn)壽命分別為2.50、2.54和2.98年，平均初次產(chǎn)犢日齡分別為820、796和797d。方差分析結(jié)果表明，三者的在群時(shí)間、生產(chǎn)壽命和初次產(chǎn)犢日齡均差異極顯著（P＜0.01），但三者仍具有一些共同點(diǎn)。總體而言，三種類(lèi)型牛場(chǎng)近70%比例的奶牛在3胎之前被淘汰，平均在2歲左右頭胎產(chǎn)犢，平均終身使用年限不足5年。

北京、上海地區(qū)三個(gè)牛群淘汰牛的出生年份與淘汰年份如圖1、圖2所示。隨著年份的推移，每年新出生與淘汰的牛數(shù)量都在增加。由于北京首農(nóng)畜牧平均淘汰胎次為2.72胎，在群時(shí)間為4.34年，所以2012年之前出生的牛大部分已被淘汰。在2001-2012年間，平均每年出生牛數(shù)比淘汰牛數(shù)多3 706頭，且年增量較為平穩(wěn)。上海奶牛育種中心2017年淘汰的牛在2008-2016年間呈正態(tài)分布出生。對(duì)北京區(qū)縣牛場(chǎng)，其出生牛數(shù)與淘汰牛數(shù)也呈逐年增加的趨勢(shì)，雖數(shù)據(jù)量有限，但大致趨勢(shì)與北京首農(nóng)畜牧一致。

圖1 淘汰牛出生年份分布圖

圖2 淘汰牛淘汰年份分布圖

2.2 淘汰胎次

圖3表明了北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣示范場(chǎng)三種類(lèi)型牛場(chǎng)的淘汰胎次分布趨勢(shì)，由其可見(jiàn)，三者的淘汰胎次均集中在前3胎。由表1可見(jiàn)，北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心及北京區(qū)縣的平均淘汰胎次分別為2.72、2.69和2.62胎，均小于3胎。北京首農(nóng)畜牧前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為22%、24%和19%，共占比65%；上海奶牛育種中心前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為18%、23%和18%，共占比59%，但存在20%原始數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象；北京區(qū)縣前3胎淘汰頭數(shù)占比分別為27%、23%和19%，共占比69%。

圖3 淘汰牛淘汰胎次分布圖

2.3 淘汰原因

由表3和圖4可見(jiàn)，除去不明記錄、其他原因和死亡外，北京首農(nóng)畜牧導(dǎo)致奶牛淘汰的前五種原因依次是：消化系統(tǒng)疾病（18.49%）、繁殖障礙疾?。?7.25%）、乳房疾?。?.89%）、低產(chǎn)（8.84%）和肢蹄疾病（6.02%）；上海奶牛育種中心的前五項(xiàng)淘汰原因依次是：乳房疾?。?5.76%）、繁殖障礙疾?。?5.74%）、肢蹄疾病（15.62%）、消化系統(tǒng)疾病（12.41%）和呼吸系統(tǒng)疾?。?.23%）；北京區(qū)縣的主要淘汰原因依次是：繁殖障礙疾?。?5.61%）、乳房疾?。?4.18%）、消化系統(tǒng)疾?。?1.50%）、肢蹄疾?。?.97%）和傳染?。?.01%）。綜合來(lái)看，消化系統(tǒng)、繁殖障礙和乳房疾病是奶牛淘汰的主要誘因，其次肢蹄疾病也是一大因素。

表3 導(dǎo)致奶牛淘汰的原因及占比

圖4 淘汰牛淘汰原因分布圖

3 討論

3.1 奶牛長(zhǎng)壽性概況

奶牛壽命與奶牛的經(jīng)濟(jì)效益關(guān)系密切。奶牛壽命越長(zhǎng)，終生產(chǎn)奶量就越多，給奶牛場(chǎng)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益就越大。但北京、上海地區(qū)牛場(chǎng)奶牛的平均胎次僅為3胎左右[8]，在沒(méi)有達(dá)到最大產(chǎn)奶量之前，大多數(shù)奶牛還沒(méi)有發(fā)揮泌乳潛力就被淘汰了，造成了經(jīng)濟(jì)效益的損失。隨著育種工作的開(kāi)展，各國(guó)在產(chǎn)奶量上得到了顯著提高，但奶牛生產(chǎn)壽命卻未得到提高，1994年美國(guó)的平均淘汰胎次為2.7胎，2007年奧地利的平均淘汰胎次為3.3胎[9]。本研究中平均淘汰胎次在2.71胎，平均在2歲左右投入生產(chǎn)，平均在群時(shí)間不足5年，其中前三胎淘汰數(shù)占比最高，分別為69%、65%和59%，與趙番番等[10]對(duì)新疆地區(qū)報(bào)道的3.15胎及李權(quán)武等[11]對(duì)西安地區(qū)報(bào)道的3.4胎相比略低，但都處于3胎左右。原因可能是奶牛場(chǎng)為了追求更高的產(chǎn)奶量，采用高精料營(yíng)養(yǎng)飼養(yǎng)模式，致使奶牛群體處于亞健康狀態(tài)、持續(xù)弱酸性體液狀態(tài)，蹄病、酸中毒、乳熱癥等疾病多發(fā)；還有可能是過(guò)分追求單產(chǎn)水平，對(duì)低產(chǎn)奶牛過(guò)度淘汰，導(dǎo)致母牛淘汰胎次降低。

世界各國(guó)越來(lái)越重視奶牛的生產(chǎn)壽命，加拿大最早開(kāi)始對(duì)奶牛“終生效益”進(jìn)行選擇，美國(guó)在最新公布的TPI（總性能指數(shù)）中將“生產(chǎn)壽命（PL）”的權(quán)重由4%提高到5%。我國(guó)目前更注重產(chǎn)奶性能的提高，隨著奶業(yè)的發(fā)展，也將會(huì)越來(lái)越重視奶牛的長(zhǎng)壽性。

3.2 淘汰原因比較分析

本研究中消化系統(tǒng)、繁殖障礙和乳房疾病是奶牛淘汰的主要原因，其次是肢蹄疾病。胥磊等[12]報(bào)道的新疆昌吉地區(qū)奶牛淘汰主要原因?yàn)橹慵膊∨c乳房疾病，其次為繁殖類(lèi)疾病與消化系統(tǒng)；張巧娥等[13]報(bào)道的寧夏地區(qū)奶牛淘汰主要原因?yàn)槿榉考膊?、消化系統(tǒng)疾病和肢蹄病。Ahlman等[14]對(duì)瑞士荷斯坦牛的研究結(jié)果表明，乳房疾病、繁殖障礙是淘汰的主要原因，其次為低產(chǎn)；美國(guó)USDA在2007年報(bào)道[15]中顯示乳房、繁殖障礙與肢蹄疾病為主要原因。這與本研究結(jié)果均有差異，本研究中消化系統(tǒng)疾病發(fā)生率較其他研究較高，原因可能是由于營(yíng)養(yǎng)和飼養(yǎng)管理水平不到位引起的。

如今世界各國(guó)奶業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)奶量不斷提高，各類(lèi)疾病已經(jīng)越來(lái)越成為限制奶牛經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，各個(gè)牧場(chǎng)應(yīng)更加重視各類(lèi)疾病的防治，提高牧場(chǎng)的營(yíng)養(yǎng)與管理水平，以此來(lái)提高奶牛的生產(chǎn)壽命，最終使得奶牛的經(jīng)濟(jì)效益得到提升。

4 結(jié)論

本研究對(duì)北京首農(nóng)畜牧、上海奶牛育種中心的大規(guī)?；?chǎng)和北京區(qū)縣相對(duì)小規(guī)模示范牛場(chǎng)奶牛的長(zhǎng)壽性狀和淘汰原因進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)奶牛平均淘汰胎次為2.71胎，平均在群時(shí)間不足5年。對(duì)淘汰原因的分析發(fā)現(xiàn)，消化系統(tǒng)疾病、繁殖障礙與乳房疾病是造成奶牛被動(dòng)淘汰的最主要原因，表明牧場(chǎng)在飼料營(yíng)養(yǎng)與飼養(yǎng)管理上仍存在問(wèn)題，需更加關(guān)注營(yíng)養(yǎng)與管理等方面，不斷提高養(yǎng)殖水平，以期延長(zhǎng)奶牛的使用年限。