陳洪波+唐洲+劉曉華+吳韋澈+王定發+凌明湖+胡修忠+程蕾
摘要:產犢季節對奶牛產奶有著重要的影響。隨著奶牛生產性能測定(DHI)技術的逐漸普及,DHI已經成為提高奶牛場飼養管理水平和牛奶品質的有效工具。通過整理奶牛場多年的DHI檢測數據,使用非參數統計方法,分析產犢季節對奶牛產奶性狀的影響。結果表明,春秋季節產犢的奶牛產奶性能更高。該研究結果可為奶牛場科學制定奶牛配種和產犢計劃、充分挖掘和利用DHI數據提供重要參考。
關鍵詞:奶牛生產性能測定(DHI)技術;非參數統計;產犢季節;產奶性狀
中圖分類號:S823.9+1 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)17-4120-03
Analyzing Effects of Calving Seasons on Dairy Milk Yield with Non-parametric
Statistical Method Based on DHI Data
CHEN Hong-bo1,TANG Zhou2,LIU Xiao-hua3,WU Wei-che2,WANG Ding-fa3,LING Ming-hu3,
HU Xiu-zhong3, CHENG Lei3
(1. Hubei Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China;
2. Key Lab of Animal Genetics, Breeding, and Reproduction of Ministry of Education, Huazhong Agriculture University, Wuhan 430070, China; 3. Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Wuhan Academy of Agricultural Science, Wuhan 430208, China )
Abstract: Calving season is an important factor affecting the dairy milk yields. With the popularization of the DHI, it becomes an effective tool to improve the levels of farm management and the milk quality. Based on DHI data of several years in a diary farm, effects of the calving season on the diary milk yield were analyzed with non-parametric statistical method. The results showed that the milk production in spring and autumn were obviously high. It will provide a reference for making plans of mating and calving and fully using DHI data.
Key words: DHI; non-parametric statistics; calving season; milk production traits
奶牛的產奶性狀易受到各方面因素的影響,其中產犢季節是非常重要的影響因素之一。對于產犢季節對奶牛產奶性狀影響的研究報道不多, 研究結果也不盡一致[1-4]。在研究不同產犢季節對奶牛產奶性狀的影響時,大多采用的是方差分析方法[2-6],數據進行方差分析前需滿足3個基本條件:正態性、方差齊性和可加性。而在實際應用中,要獲得能同時滿足這3個條件的數據并不容易。在不知道樣本數據分布的情況下,主觀的假設中總體的分布可能會造成錯誤。而非參數統計并不涉及總體參數的比較,因此采用非參數統計的方法可能更合理。近年來,隨著奶牛生產性能測定(Dairy herd improvement,DHI)技術的推廣,DHI已經成為提高奶牛場管理水平和牛奶質量的有效工具[7-9]。雖然從每個月的DHI檢測報告中可以看出奶牛場整體牛群和個體奶牛的生產情況,但是如何從奶牛場歷年來積累的豐富的DHI數據中挖掘更多有價值的信息是人們很感興趣的。本研究以武漢某奶牛場近3年的DHI數據為研究對象,利用非參數統計的方法分析產犢季節對奶牛產奶性狀的影響,以期為奶牛場科學飼養管理以及綜合開發利用DHI數據提供參考。
1 材料與方法
1.1 試驗牛群
選擇武漢市某奶牛場3~11歲1~9胎的泌乳奶牛,按照奶牛飼養標準采用TMR技術飼喂奶牛。
1.2 試驗方法
2010年1月至2012年12月,采樣前對乳區進行清洗并消毒,棄掉頭3把乳汁,按DHI采樣方法收集奶樣,早晚分別取24 mL和16 mL乳汁并混合均勻,送至武漢市奶業辦公室DHI檢測實驗室進行檢測。
1.3 數據整理
武漢屬于北亞熱帶季風性濕潤氣候,四季分明。一年中1月平均氣溫最低;7月和8月平均氣溫最高。春季和秋季時間短,夏季和冬季時間長。根據武漢當地氣象資料,以平均溫度為劃分指標,將3月15日至5月15日劃分為春天;5月16日至9月25日劃分為夏天;9月26日至11月20日劃分為秋天;11月21日至次年3月14日劃分為冬天。
根據季節的劃分,對該場牛群連續3年的檢測指標包括產犢間隔、泌乳天數、乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、體細胞、體細胞分數、高峰奶、高峰日和總奶量進行了整理,共有4 574條有效數據。數據進行分析前首先進行標準化,以達到統一量綱的目的。
1.4 統計分析
在刪除一些高于或低于平均數3倍標準差的極端值之后,用Wilcoxon秩和檢驗法進行多重比較,所有統計分析在R(Version 3.0.2)上完成。為了更加直觀地顯示分析結果,利用ECXEL2007對研究結果進行了整理并作圖。
2 結果與分析
非參數統計的結果顯示不同產犢季節對乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、體細胞分數、泌乳天數、高峰奶和總奶量的影響顯著。
從圖1中可以看出,春季產犢,牛奶中的乳脂率最高;秋季產犢,牛奶中的乳脂率最低。夏季產犢,牛奶中的乳蛋白率最高;冬季產犢,牛奶中的乳蛋白率最低。夏季產犢,脂蛋比最小;冬季產犢,脂蛋比最高。春季和秋季產犢的奶牛,牛奶中體細胞分數顯著低于夏季和冬季。春季產犢,奶牛的泌乳天數最長;秋冬產犢,奶牛的泌乳天數最短(圖2)。秋季產犢,高峰奶奶量最高;春季產犢,高峰奶奶量最低(圖3)。其中秋季產犢的奶牛,總奶量顯著高于冬季和春季產犢的奶牛(圖4)。
3 討論
從本研究結果可以看出,春季產犢的奶牛,牛奶中乳脂率最高,同時乳蛋白率也高于秋季和冬季,體細胞分數最低,從牛奶品質上來講,春季產犢奶牛的乳品質是最好的。而夏季產犢的奶牛,乳蛋白率雖然高于春季產犢的奶牛,但是兩者差異不顯著;另外,夏季產犢的奶牛其牛奶中體細胞分數也顯著高于其他季節。有報道指出,產犢月份在6、7月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最高,產犢月份在4、5月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最低[10]。由此可以看出,夏季奶牛隱形乳房炎的發生幾率更大。而奶牛感染乳房炎后,乳腺上皮細胞的通透性被破壞。血乳滲透性增加,來源于血液的免疫球蛋白、乳鐵蛋白、血清白蛋白等流入乳汁中,使乳蛋白率升高[11]。因此,奶牛隱性乳房炎所導致的乳蛋白含量升高并不是有益的,可以認為夏季牛奶的高蛋白率水平同時伴隨體細胞含量顯著上升的現象意味著牛奶總的營養水平是下降的。這也從另一方面說明了對于夏季產犢母牛護理的重要性。
秋季產犢的奶牛,乳脂率最低,但是乳蛋白率和體細胞分數與春季產犢的奶牛差異均不顯著;同時該季節產犢的奶牛高峰奶和總奶量最高,其總奶量比春季產犢的奶牛高出7%左右。關于產犢季節對產奶量的影響,前人的研究結果不盡一致。吳紅岳等[12]在對西寧地區的荷斯坦奶牛研究發現秋季產犢的荷斯坦奶牛的產奶量最高,劉姍等[1]認為夏秋兩季產犢奶牛的305 d產奶量高。而馮登偵等[13]的研究結果表明寧夏平吉堡奶牛場荷斯坦奶牛4月份產犢奶牛的305 d產奶量最高,段向陽等[4]和張慧林等[2]的研究認為12月份產犢奶牛的的產奶量最高,其次是春秋兩季。這可能與試驗牛群所處的具體氣候條件有關,因為奶牛產后3~8周是產奶的高峰期,同時也是產奶的黃金時間,只有產奶的黃金階段在溫度適宜的季節中度過,避免高溫造成的乳房炎以及熱應激,才能不影響奶牛整個泌乳期的產奶量。
綜合考慮產奶量和牛奶品質后認為,本試驗牛群最佳的產犢季節為春季和秋季。實際工作中一方面要加強春秋季節產犢奶牛的飼養管理,盡量充分發揮其產奶性能;另一方面對夏季產犢的奶牛要做好防暑降溫工作,同時可以采取產后提前配種的方式調整其下一個產犢季節,對于冬季產犢的奶牛也可以采取同樣的方式將其產犢季節逐步調整至秋季。另外,也可以通過同期發情處理來統一牛群的產犢季節。
4 結論
本研究通過使用非參數統計的方法,分析產犢季節對奶牛的影響,得出春秋季節產犢時奶牛產奶性能更高。由于非參數統計可以在不知道數據分布的情況下使用,不涉及總體參數的比較,因此在實際應用中比方差分析方法更實用。本研究為科學指導奶牛的實際生產管理和充分挖掘、利用DHI數據提供了重要參考。對實際生產給出的建議是,需要人為對母牛的繁殖周期進行干預和調整,以及做好妊娠期母牛的護理工作,使母牛的產犢盡可能集中在當地比較涼爽的季節,以提高奶牛的產奶性能,提高牛場效益。
參考文獻:
[1] 劉 姍,劉念銳,陳佩琪,等.產犢季節和胎次對測定奶牛日泌乳性能的影響[J].中國牛業科學,2013,39(2):27-30.
[2] 張慧林,劉小林,朱建華,等.產犢月份對荷斯坦牛產奶量的影響[J].西北農業學報,2012,21(3):17-21.
[3] 祖里甫努爾·尼亞孜,張 琴,鄭寶亮,等.產犢月份對荷斯坦奶牛305天產奶量的影響[J].新疆畜牧業,2009(2):30-31.
[4] 段向陽,鄭拉弟,黃 銘,等.產犢月份對新疆北疆地區西門塔爾牛產奶量的影響[J].家畜生態學報,2009(6):76-79.
[5] 廖想想,張美榮,許兆君,等.產犢季節對荷斯坦牛第一胎泌乳性能的影響[J].中國牛業科學,2012,38(1):10-13.
[6] 高騰云,馬雪梅.季節和產犢月份對散養奶牛產奶量的影響[J]. 中國農業氣象,1994(1):34-35.
[7] 賈玉珍.DHI體系檢測與提高奶牛生產性能的應用研究[D].長春:吉林大學,2005.
[8] 高建斌,昝林森,辛亞平.西北農區奶牛遺傳改良與DHI測定分析[J].中國農學通報,2011,27(26):1-6.
[9] 陳 龍,王力強,劉彥莎,等.DHI在規模化奶牛場生產管理中的應用[J].中國奶牛,2013(5):52-55.
[10] 甘宗輝,張亞琴,冀德君,等.產犢月份與奶牛隱型乳房炎的發病及產奶量的關系研究[J]. 中國牛業科學,2013,39(1):25-29.
[11] DOSOGNE H, VANGROENWEGHE F, MEHRZAD J.et a1.Differential leukocyte count method for bovine low somatic cell count milk[J]. Journal of Dairy Science, 2003, 86(3):828-834.
[12] 吳紅岳,徐慶林,丁 猛.產犢季節、胎次對荷斯坦牛產奶量的影響[J].中國奶牛,2003(5):39-40.
[13] 馮登偵,趙春英.產犢季節對荷斯坦奶牛產奶量的影響[J].甘肅畜牧獸醫,2005(4):5-6.
1.4 統計分析
在刪除一些高于或低于平均數3倍標準差的極端值之后,用Wilcoxon秩和檢驗法進行多重比較,所有統計分析在R(Version 3.0.2)上完成。為了更加直觀地顯示分析結果,利用ECXEL2007對研究結果進行了整理并作圖。
2 結果與分析
非參數統計的結果顯示不同產犢季節對乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、體細胞分數、泌乳天數、高峰奶和總奶量的影響顯著。
從圖1中可以看出,春季產犢,牛奶中的乳脂率最高;秋季產犢,牛奶中的乳脂率最低。夏季產犢,牛奶中的乳蛋白率最高;冬季產犢,牛奶中的乳蛋白率最低。夏季產犢,脂蛋比最小;冬季產犢,脂蛋比最高。春季和秋季產犢的奶牛,牛奶中體細胞分數顯著低于夏季和冬季。春季產犢,奶牛的泌乳天數最長;秋冬產犢,奶牛的泌乳天數最短(圖2)。秋季產犢,高峰奶奶量最高;春季產犢,高峰奶奶量最低(圖3)。其中秋季產犢的奶牛,總奶量顯著高于冬季和春季產犢的奶牛(圖4)。
3 討論
從本研究結果可以看出,春季產犢的奶牛,牛奶中乳脂率最高,同時乳蛋白率也高于秋季和冬季,體細胞分數最低,從牛奶品質上來講,春季產犢奶牛的乳品質是最好的。而夏季產犢的奶牛,乳蛋白率雖然高于春季產犢的奶牛,但是兩者差異不顯著;另外,夏季產犢的奶牛其牛奶中體細胞分數也顯著高于其他季節。有報道指出,產犢月份在6、7月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最高,產犢月份在4、5月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最低[10]。由此可以看出,夏季奶牛隱形乳房炎的發生幾率更大。而奶牛感染乳房炎后,乳腺上皮細胞的通透性被破壞。血乳滲透性增加,來源于血液的免疫球蛋白、乳鐵蛋白、血清白蛋白等流入乳汁中,使乳蛋白率升高[11]。因此,奶牛隱性乳房炎所導致的乳蛋白含量升高并不是有益的,可以認為夏季牛奶的高蛋白率水平同時伴隨體細胞含量顯著上升的現象意味著牛奶總的營養水平是下降的。這也從另一方面說明了對于夏季產犢母牛護理的重要性。
秋季產犢的奶牛,乳脂率最低,但是乳蛋白率和體細胞分數與春季產犢的奶牛差異均不顯著;同時該季節產犢的奶牛高峰奶和總奶量最高,其總奶量比春季產犢的奶牛高出7%左右。關于產犢季節對產奶量的影響,前人的研究結果不盡一致。吳紅岳等[12]在對西寧地區的荷斯坦奶牛研究發現秋季產犢的荷斯坦奶牛的產奶量最高,劉姍等[1]認為夏秋兩季產犢奶牛的305 d產奶量高。而馮登偵等[13]的研究結果表明寧夏平吉堡奶牛場荷斯坦奶牛4月份產犢奶牛的305 d產奶量最高,段向陽等[4]和張慧林等[2]的研究認為12月份產犢奶牛的的產奶量最高,其次是春秋兩季。這可能與試驗牛群所處的具體氣候條件有關,因為奶牛產后3~8周是產奶的高峰期,同時也是產奶的黃金時間,只有產奶的黃金階段在溫度適宜的季節中度過,避免高溫造成的乳房炎以及熱應激,才能不影響奶牛整個泌乳期的產奶量。
綜合考慮產奶量和牛奶品質后認為,本試驗牛群最佳的產犢季節為春季和秋季。實際工作中一方面要加強春秋季節產犢奶牛的飼養管理,盡量充分發揮其產奶性能;另一方面對夏季產犢的奶牛要做好防暑降溫工作,同時可以采取產后提前配種的方式調整其下一個產犢季節,對于冬季產犢的奶牛也可以采取同樣的方式將其產犢季節逐步調整至秋季。另外,也可以通過同期發情處理來統一牛群的產犢季節。
4 結論
本研究通過使用非參數統計的方法,分析產犢季節對奶牛的影響,得出春秋季節產犢時奶牛產奶性能更高。由于非參數統計可以在不知道數據分布的情況下使用,不涉及總體參數的比較,因此在實際應用中比方差分析方法更實用。本研究為科學指導奶牛的實際生產管理和充分挖掘、利用DHI數據提供了重要參考。對實際生產給出的建議是,需要人為對母牛的繁殖周期進行干預和調整,以及做好妊娠期母牛的護理工作,使母牛的產犢盡可能集中在當地比較涼爽的季節,以提高奶牛的產奶性能,提高牛場效益。
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2 結果與分析
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從圖1中可以看出,春季產犢,牛奶中的乳脂率最高;秋季產犢,牛奶中的乳脂率最低。夏季產犢,牛奶中的乳蛋白率最高;冬季產犢,牛奶中的乳蛋白率最低。夏季產犢,脂蛋比最小;冬季產犢,脂蛋比最高。春季和秋季產犢的奶牛,牛奶中體細胞分數顯著低于夏季和冬季。春季產犢,奶牛的泌乳天數最長;秋冬產犢,奶牛的泌乳天數最短(圖2)。秋季產犢,高峰奶奶量最高;春季產犢,高峰奶奶量最低(圖3)。其中秋季產犢的奶牛,總奶量顯著高于冬季和春季產犢的奶牛(圖4)。
3 討論
從本研究結果可以看出,春季產犢的奶牛,牛奶中乳脂率最高,同時乳蛋白率也高于秋季和冬季,體細胞分數最低,從牛奶品質上來講,春季產犢奶牛的乳品質是最好的。而夏季產犢的奶牛,乳蛋白率雖然高于春季產犢的奶牛,但是兩者差異不顯著;另外,夏季產犢的奶牛其牛奶中體細胞分數也顯著高于其他季節。有報道指出,產犢月份在6、7月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最高,產犢月份在4、5月時,奶牛隱型乳房炎的發病率最低[10]。由此可以看出,夏季奶牛隱形乳房炎的發生幾率更大。而奶牛感染乳房炎后,乳腺上皮細胞的通透性被破壞。血乳滲透性增加,來源于血液的免疫球蛋白、乳鐵蛋白、血清白蛋白等流入乳汁中,使乳蛋白率升高[11]。因此,奶牛隱性乳房炎所導致的乳蛋白含量升高并不是有益的,可以認為夏季牛奶的高蛋白率水平同時伴隨體細胞含量顯著上升的現象意味著牛奶總的營養水平是下降的。這也從另一方面說明了對于夏季產犢母牛護理的重要性。
秋季產犢的奶牛,乳脂率最低,但是乳蛋白率和體細胞分數與春季產犢的奶牛差異均不顯著;同時該季節產犢的奶牛高峰奶和總奶量最高,其總奶量比春季產犢的奶牛高出7%左右。關于產犢季節對產奶量的影響,前人的研究結果不盡一致。吳紅岳等[12]在對西寧地區的荷斯坦奶牛研究發現秋季產犢的荷斯坦奶牛的產奶量最高,劉姍等[1]認為夏秋兩季產犢奶牛的305 d產奶量高。而馮登偵等[13]的研究結果表明寧夏平吉堡奶牛場荷斯坦奶牛4月份產犢奶牛的305 d產奶量最高,段向陽等[4]和張慧林等[2]的研究認為12月份產犢奶牛的的產奶量最高,其次是春秋兩季。這可能與試驗牛群所處的具體氣候條件有關,因為奶牛產后3~8周是產奶的高峰期,同時也是產奶的黃金時間,只有產奶的黃金階段在溫度適宜的季節中度過,避免高溫造成的乳房炎以及熱應激,才能不影響奶牛整個泌乳期的產奶量。
綜合考慮產奶量和牛奶品質后認為,本試驗牛群最佳的產犢季節為春季和秋季。實際工作中一方面要加強春秋季節產犢奶牛的飼養管理,盡量充分發揮其產奶性能;另一方面對夏季產犢的奶牛要做好防暑降溫工作,同時可以采取產后提前配種的方式調整其下一個產犢季節,對于冬季產犢的奶牛也可以采取同樣的方式將其產犢季節逐步調整至秋季。另外,也可以通過同期發情處理來統一牛群的產犢季節。
4 結論
本研究通過使用非參數統計的方法,分析產犢季節對奶牛的影響,得出春秋季節產犢時奶牛產奶性能更高。由于非參數統計可以在不知道數據分布的情況下使用,不涉及總體參數的比較,因此在實際應用中比方差分析方法更實用。本研究為科學指導奶牛的實際生產管理和充分挖掘、利用DHI數據提供了重要參考。對實際生產給出的建議是,需要人為對母牛的繁殖周期進行干預和調整,以及做好妊娠期母牛的護理工作,使母牛的產犢盡可能集中在當地比較涼爽的季節,以提高奶牛的產奶性能,提高牛場效益。
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