“机”智过人,我们不做简单地AI

所属分类:繁育管理

绝大多数奶牛场仍然采用根据奶牛发情行为确定人工授精(Artificial Insemination, AI)最佳时机的策略,以确保泌乳牛能够及时配种,维持最佳生产性能(Caraviello et al., 2006, Ferguson and Skidmore, 2013)。

因此,依赖于发情鉴定进行人工授精的牧场应强化性能成熟稳定的发情揭发(ED)方案开发能力,以实现奶牛出色的繁殖性能和牧场最大化的盈利能力。

也就是说,发情揭发是牧场繁育工作的首要任务,发情揭发的及时性和准确性影响着牧场繁育工作水平。

4月,在周庄举办的安乐福第一届牧场智能管理国际会议上,美国康奈尔大学Julio Giordano博士向大家简要介绍了传统发情揭发与智能发情揭发的优劣势,并分析了自动发情监测系统在牧场中的应用方案。

“机”智过人,我们不做简单地AI

传统发情揭发与智能发情揭发的优劣势

部分使用传统发情揭发方法有困难的牧场,可能存在这些问题:人工观察方法具有主观性,很难统一标准;牛群内部存在差异较大,很难在同一阶段准确并及时发现所有的发情牛只;这项工作是重复密集型劳动,如果牧场完全依赖人工进行发情揭发,需要大量的劳动力。

自动行为监测系统则能够很好地避免这些问题,和牛时刻绑定的监测设备能够持续不断地对奶牛行为进行监控;基于数据给出的判断更为客观合理;另外,应用自动监测设备能够大大减少劳动力的投入。

自动行为监测系统主要由监测项圈、信号接收装备和软件三部分组成。而监测硬件和信号接收设备的灵敏度和准确度永远也无法达到100%,这是物理硬件的局限性,因此,如果出现一些情况复杂的发情奶牛,如乏情、排卵失败等,自动行为监测系统是无法给出准确的发情揭发判断的。

一旦出现在监测结果范围之外的情况,这些奶牛的首次输精时间就极有可能延后,继而会推迟再输精的时间。

那是不是因此我们就不推荐牧场采用自动行为监测系统来进行发情揭发了?

并非如此!请参考下面给出的建议!

自动发情揭发系统在牧场中的应用方案

一、AIACT+TAI方案

采用自动行为监测系统(AAM),基于奶牛活动量执行人工授精(AI based on activity AIACT)流程,可只对没有发情迹象的奶牛进行同期发情操作,从而减少激素的使用。对于在主动停配期(VWP)结束后无AIACT的奶牛来说,该方案需要延长发情揭发(ED)时间再进行同期发情操作。同样地,对于首次或多次参配没有怀孕(NPD)的奶牛来说,也是如此。

具体延长多长时间,需要根据AAM对奶牛群体的预期ED效率而定。

若无法获得奶牛群体的先前原始数据,则可以根据奶牛AIACT的比例调整。若牧场AIACT比例高,则意味着很少的牛只需要延长ED时间,此情况下就可以延长,反之亦然。

一般而言,在VWP结束后,首次参配牛只的ED合理延长时间为15天或25天,参配次数≥2牛只的ED合理延长时间为32天或39天。若基于自然发情参配牛只的首次参配率低于60%,则建议其ED延长时间为32天。

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总之,AIACT+TAI方案:

  • 可以最小化激素使用量;
  • 在AIACT之后,再采取TAI是有益的;
  • 该方案高度依赖于发情表现、发情揭发率和AIACT的怀孕率。                                        

二、PGF+AIACT+TAI方案

针对VMP结束后或NPD的奶牛,该方案使用PGF进行诱导发情,从而在最短的时间内增加AIACT比例。在主动停配期或AI之后,有助于增加PGF处理效果,且在注射PGF的2-7天内进行AIACT。此后,再针对无AIACT的牛只采取同期发情和TAI。

对于首次参配的牛只来说,为了增加其在VWP结束后发情比例,其可能需要接受一剂或两剂PGF,两次注射间隔14天。然而,对于无AIACT的牛只,在距最后1次PGF注射后的14天采取同期发情操作。

对于参配次数≥2牛只,在其上次AI确定没有怀孕后进行一次PGF处理,以增加AIACT比例。在该情况下,在PGF处理后7天或11天无AIACT的奶牛采取同期发情和TAI操作。

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若牧场采用超声波检查NPD,可根据卵巢是否有黄体(CL)来决定是否采取PGF处理,以提高该措施的效果。若有CL,则进行PGF处理后再进行同期发情操作。若无CL,则可以不用注射PGF直接进行同期发情操作。无论参配次数(首次或多次)如何,同步发情期间增加黄体酮浓度可以改善因黄体功能障碍而造成低黄体酮浓度牛只的繁育性能。

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总之,PGF+AIACT+TAI方案:

  • 可以增加VWP和NPD之后奶牛的AIACT比例;
  • PGF处理后,采取同期发情操作比较有益;
  • 对于无CL的牛只,没有必要进行PGF处理。                                                    

三、TAI+AIACT+TAI方案

该方案是在首次参配时,将所有的牛只都进行同期发情和TAI操作,结合AIACT以最大化首次AI的怀孕率,然后再对NPD牛只再采取同步发情操作。虽然该方案没有最大化利用AAM系统和最小化激素使用量,但其可以充分利用首次参配的高怀孕率,使NPD牛只快速进入下一周期的繁育流程。

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总之,该方案:

  • 仅适用于参配次数≥2牛只;
  • 可利用预同步发情和TAI提高怀孕率;
  • AIACT和同步发情流程结合,可以改善参配次数≥2牛只的繁育性能。

主动停配期对奶牛繁育性能的影响

奶牛的主动停配期(VWP)从60d延长至88d,可以降低临床性和亚临床子宫炎,增加同期发情前奶牛自然发情的比例,改善TAI前奶牛的体况,从而增加首次参配的怀孕率(40.3% vs 45.9%)。其中,头胎牛首次参配的怀孕率从36.4%增加至55.0%,经产牛首次参配的怀孕率从36.5%增加至40.1%。

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Stangaferro et al., 2018 JDS (In press)

2018年,Julio 教授发表于JDS的一篇文章分析了延长主动停配期经济效益,发现其从60d延长至88d,增加了怀孕时的DIM(20d),但对于DIM350d时未孕比例没有影响(头胎:2.3% vs 2.9%;经产11.0%vs 13.0%)。由于奶牛怀孕时的DIM改变,再加上牛只淘汰离群的动态变化,导致头胎牛的泌乳周期增加了22d,但对经产牛却没有影响。因此,其增加了头胎牛总产奶量,有增加其现金流的趋势。另一方面,延长主动停配期增加了经产牛被淘汰的风险(头胎牛:8.6% vs 7.8%;经产牛:29.9% vs 35.1%)。

相关研究原文:https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(17)30932-3/fulltext

https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(18)30518-6/fulltext

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