荷斯坦牛乳中尿素氮和泌乳持續(xù)力的影響因素分析

李明柱 劉洵 毛永江

（1.徐州市銅山區(qū)張集鎮(zhèn)畜牧獸醫(yī)站，江蘇徐州 221000；2.揚州大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚州 225009）

尿素氮（Milk Urea Nitrogen，MUN）是奶牛生產(chǎn)性能測定（dairy herd improvement，DHI）日常監(jiān)測的重要指標(biāo)之一，能夠作為評價飼料蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀態(tài)和利用效率的指標(biāo)[1]，最佳范圍是8～14mg/dL，15～18mg/dL 被認(rèn)為是臨界值，應(yīng)給予足夠重視；超過18mg/dL 則被認(rèn)為是高水平，且會直接導(dǎo)致負(fù)面效果。研究表明，影響MUN 變化的因素有營養(yǎng)（飼料組成和結(jié)構(gòu)）和非營養(yǎng)性因素2 種[2]，非營養(yǎng)性因素包括飼養(yǎng)管理、胎次、泌乳階段、產(chǎn)犢季節(jié)等[3]。奶牛泌乳持續(xù)力用于比較奶牛的生產(chǎn)持續(xù)能力，是測試日奶量與前次測試日奶量之比。泌乳持續(xù)力過高，可能預(yù)示奶牛前期的生產(chǎn)性能表現(xiàn)不充分，應(yīng)在泌乳前期給奶牛補充營養(yǎng)。泌乳持續(xù)力過低，表明目前飼養(yǎng)配方可能沒有滿足奶牛產(chǎn)奶需要，或者乳房受感染、擠奶程序、擠奶設(shè)備等其他方面存在問題。相關(guān)研究表明，MUN 隨哺乳期的不同而呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，并且隨著胎次的增加而顯著增加[4-6]。季節(jié)和月份影響MUN 的濃度，高溫季節(jié)尿素氮含量較高，因為隨著環(huán)境溫度的增加，過量的蛋白質(zhì)形成尿素所需的能量也會隨之而減少[7]。此外，規(guī)模性牧場和冬季產(chǎn)犢的奶牛泌乳持續(xù)力較高[8]，不同胎次奶牛泌乳持續(xù)力有顯著差異[9]。

本研究通過對江蘇省某奶牛場近10 年的DHI 數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，旨在揭示不同因素對荷斯坦牛乳中MUN 和泌乳持續(xù)力的影響，為牧場生產(chǎn)性能的提高和飼養(yǎng)管理技術(shù)的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

供試數(shù)據(jù)來自江蘇省某奶牛場2010—2020 年1012784 條荷斯坦牛泌乳性能記錄，主要包括胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測定年度、泌乳階段、乳中MUN 和泌乳持續(xù)力等。為增加數(shù)據(jù)的代表性和整齊性，記錄數(shù)據(jù)不完整的個體不納入分析。為確保結(jié)果的可靠性，將MUN 數(shù)據(jù)范圍限定為8～18mg/dL[1]。經(jīng)篩選最后用于分析的記錄數(shù)為958894 條。

1.2 統(tǒng)計分析

所有供試數(shù)據(jù)錄入Excel 后，用SPSS（Ver22.0）多因素方差分析模型分析不同胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測定年度、泌乳階段等因素對MUN 和泌乳持續(xù)力的影響。其中，產(chǎn)犢季節(jié)根據(jù)江蘇地區(qū)的氣候特點進(jìn)行劃分：3—5 月為春季，6—8 月為夏季，9—11 月為秋季，12月到下一年2 月為冬季；泌乳階段劃分如下：泌乳前期（1～100d），泌乳中期（101～200d），泌乳后期（201～305d），泌乳末期（＞305d）。模型如下：

式（1）中：Yhijkl為荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的觀察值，μ 為總體均值，Ph為胎次的固定效應(yīng)，Si為產(chǎn)犢季節(jié)的固定效應(yīng)，Nj為測定年度的固定效應(yīng)，Ck為泌乳階段的固定效應(yīng)，ehijkl為隨機殘差。各因素不同水平間的多重比較使用Duncan's 法，數(shù)值采用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)誤形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 胎次對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的影響

由表1 可知，胎次對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響（P＜0.01）。其中，第1 胎荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力最低，分別為13.00mg/dL 和69.44，顯著低于其他胎次（P＜0.05）；第5 胎荷斯坦牛MUN 含量最高（13.62mg/dL），顯著高于其他胎次（P＜0.05）；第3 胎荷斯坦牛泌乳持續(xù)力最高（71.79），顯著高于其他胎次（P＜0.05）。

表1 不同胎次荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力

2.2 產(chǎn)犢季節(jié)對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的影響

由表2 可知，產(chǎn)犢季節(jié)對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響（P＜0.01）。其中，荷斯坦牛冬季產(chǎn)犢乳中MUN 含量最高（13.26mg/dL），顯著高于其他產(chǎn)犢季節(jié)（P＜0.05）；春季產(chǎn)犢乳中MUN 含量最低（13.10mg/dL），顯著低于其他季節(jié)（P＜0.05）；秋季產(chǎn)犢泌乳持續(xù)力最低（60.25），顯著低于其他季節(jié)（P＜0.05）。

表2 不同產(chǎn)犢季節(jié)荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力

2.3 測定年度對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的影響

由表3 可知，測定年度對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響（P＜0.01）。其中，2015 年荷斯坦牛MUN 含量最高（13.98mg/dL），顯著高于其他年度（P＜0.05）；2011 年荷斯坦牛MUN 含量最低（10.72mg/dL），顯著低于其他年度（P＜0.05）；2020年荷斯坦牛泌乳持續(xù)力最高（111.613），顯著高于其他年度（P＜0.05）；2010 年荷斯坦牛MUN 含量最低（41.22），顯著低于其他年度（P＜0.05）。

表3 不同測定年度對荷斯坦牛乳脂率的影響

2.4 泌乳階段對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的影響

由表4 可知，泌乳階段對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響（P＜0.01）。其中，荷斯坦牛泌乳前期和泌乳中期MUN 含量最高，分別為12.64 和13.64，顯著高于其他泌乳階段（P＜0.05）；泌乳前期和泌乳末期泌乳持續(xù)力最大，分別為76.86 和74.21，顯著高于其他泌乳階段（P＜0.05）。

表4 不同泌乳階段對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力的影響

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)，胎次對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響。其中，第1 胎荷斯坦牛乳中MUN和泌乳持續(xù)力最低，第5 胎荷斯坦牛MUN 含量最高，第3 胎荷斯坦牛泌乳持續(xù)力最高。陳丹等[10]研究表明，隨著奶牛胎次增加，乳中MUN 含量增加；Fatehi 等[4]研究發(fā)現(xiàn)，頭胎牛乳中MUN 含量最低。此外，曹露等[11]和Roberto 等[12]研究發(fā)現(xiàn)，Wood 模型擬合群體泌乳曲線參數(shù)極顯著受胎次影響，頭胎牛泌乳持續(xù)力最低。對于頭胎牛MUN 和泌乳持續(xù)力低于其他胎次，其原因可能是頭胎牛機體發(fā)育尚不完善，對飼料蛋白質(zhì)利用效率較低，導(dǎo)致泌乳性能較差，泌乳潛力較低，從而使乳中MUN 和泌乳持續(xù)力較低。因此，對于高胎次奶牛，應(yīng)適量補充能量飼料以滿足可代謝蛋白來生產(chǎn)牛奶，從而降低奶牛體內(nèi)過量氨的積累。

楊海昱[7]研究表明，季節(jié)對乳中MUN 含量有顯著影響。李勝利等[13]研究發(fā)現(xiàn)，乳中MUN 含量在冬春季節(jié)顯著高于夏秋季節(jié)。本研究發(fā)現(xiàn)，荷斯坦牛冬季產(chǎn)犢乳中MUN 含量最高，秋季產(chǎn)犢泌乳持續(xù)力最低。此外，亓建剛等[14]研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)犢季節(jié)對Wood泌乳曲線的泌乳潛力、泌乳持續(xù)力均有顯著影響。對于荷斯坦牛冬季產(chǎn)犢乳中MUN 含量最高，可能是因為隨著環(huán)境溫度的增加，奶牛受熱應(yīng)激影響采食量降低，機體能量攝入不足，瘤胃微生物不能完全利用體內(nèi)的蛋白或氮，奶牛機體造成氨的積累，因此，乳中MUN 含量冬季較高。秋季產(chǎn)犢的奶牛泌乳早期處于冬季，奶牛在泌乳早期攝入能量難以滿足機體產(chǎn)奶需求，產(chǎn)生能量負(fù)平衡，機體免疫力下降，易受外界環(huán)境影響，因此易導(dǎo)致奶牛生理機能紊亂，影響泌乳持續(xù)力[15]。建議牧場應(yīng)加強冬季奶牛的飼養(yǎng)管理水平，合理調(diào)整飼料配方，避免奶牛受冷應(yīng)激影響造成氮利用效率過低、泌乳持續(xù)力下降。

本研究發(fā)現(xiàn)，測定年度對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響。其中，隨著測定年度的增加泌乳持續(xù)力逐漸升，2015 年荷斯坦牛MUN 含量最高，2011 年荷斯坦牛MUN 含量最低。對于不同年度之間的變化，可能是每年的天氣狀況有所不同，牧場每年的飼養(yǎng)管理水平也會有變化。此外，牛只的年齡、胎次、體況和免疫力等因素也對MUN 和泌乳持續(xù)力產(chǎn)生一定的影響。因此，要加強牧場的飼養(yǎng)管理水平，及時淘汰老弱病衰的牛只。

蔣桂娥等[3]研究表明，泌乳天數(shù)對MUN 有顯著影響；黃文明[16]和Arunvipas[17]研究表明，奶牛在泌乳早期MUN 含量最高；陳丹[10]研究表明，奶牛在第4～5 個泌乳月時MUN 達(dá)到頂峰；李勝利[13]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛在第6 個泌乳月MUN 濃度最高。本研究中，不同泌乳階段對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力有極顯著影響。其中，荷斯坦牛泌乳前期和泌乳中期MUN含量最高，泌乳前期和泌乳末期泌乳持續(xù)力最大。此外，對于泌乳持續(xù)力，曹露等[11]研究發(fā)現(xiàn)，泌乳早期和泌乳末期產(chǎn)奶量上升和下降均較為緩慢，因此泌乳持續(xù)力最大，而奶牛泌乳中期和泌乳后期產(chǎn)奶量上升和下降均較快，泌乳持續(xù)力較弱。荷斯坦牛泌乳前期和泌乳中期MUN 含量較高，奶牛機體缺乏可利用的能量以分解體內(nèi)過多的氮，牧場應(yīng)在此階段適時調(diào)整飼料配方，提高日糧濃度或補充能量來提高蛋白質(zhì)的利用效率。

4 結(jié)論

胎次、產(chǎn)犢季節(jié)、測定年度和泌乳階段對荷斯坦牛MUN 和泌乳持續(xù)力均有極顯著影響。其中，經(jīng)產(chǎn)牛MUN 和泌乳持續(xù)力顯著高于頭胎牛，冬季產(chǎn)犢乳中MUN 含量最高，秋季產(chǎn)犢泌乳持續(xù)力最低，隨著測定年度的增加泌乳持續(xù)力逐漸升高，荷斯坦牛泌乳前期和泌乳中期MUN 含量最高，牧場應(yīng)在該階段適時調(diào)整飼料配方，提高日糧濃度或補充能量來提高蛋白質(zhì)的利用效率。該結(jié)果為荷斯坦牛生產(chǎn)性能的提高和牧場飼養(yǎng)管理技術(shù)的改進(jìn)提供了參考。