奶牛的泌乳性能是否有年度节律

所属分类:饲养管理

Isaac Salfer

宾夕法尼亚州立大学

奶牛具有一个潜在的生物钟,其可能会影响牛奶、乳脂和乳蛋白的产量。

距离夏天的到来似乎还有一段时间,但奶农们对于炎热天气对产奶量和乳成分的负面影响似乎仍心存余悸。降温措施如风扇和喷淋对于减少热应激至关重要,营养师们也可通过配方的调整以弥补损失的产量。

尽管我们尽了最大的努力,但夏天奶牛产量和乳成分的下降似乎不可避免,最近的研究表明,这可能与奶牛固有的年度节律有关,而不仅仅是因为热应激。

泌乳性能的年度节律

很多奶农都注意到了奶牛产量的季节性变化,但并没有将其做具体的分析。我们最近对于该现象产生了兴趣,因此分析了多个数据库的相关数据。

首先,我们以月份为单位分析了过去17年联邦牛奶销售订单中牛奶的乳脂率和乳蛋白率变化情况。为了能够应用于多年重复循环的数据,我们采用了余弦分析。通过这样做,我们发现了乳脂率和乳蛋白率几乎完美的12个月的年度节律,其最大值在1月份,最小值在7月份(见图1)。乳脂率和乳蛋白率的年度节律变化值分别为0.3和0.16个百分点。具体来看,乳脂率在1月份为3.9%的话,7月份应为3.6%。

图1.美国中西部2000-2018年奶业市场乳脂率和乳蛋白的变化情况

奶牛的泌乳性能是否有年度节律

年复一年的一致性和年度的平稳变化表明,奶牛的泌乳性能的变化可能不仅仅是受到了热应激的影响,而可能是真的存在年度节律。如果其变化只是因为热应激,那么预计夏季产奶量会急剧下降,南方和北方的奶业市场也会出现差异。

接下来,我们想知道奶产量、乳脂和乳蛋白的产量是否也随着季节而变化。因此,我们使用了奶牛牛群信息协会(DHIA)的两个数据库,其中一个包含来自宾夕法尼亚州11个牧场的60000头牛的数据,另一个包括来自佛罗里达州、明尼苏达州、宾夕法尼亚州和德克萨斯州的所有牛群的测试日的平均值数据,这些数据来源于乳品记录管理系统。

有趣的是,产奶量有明显的年度节律,其最大值在4月份,最小值在10月份。这也为固有节律的观点提供了额外的证据,因为如果变化仅仅是由于热应激的直接影响,那么预计7月份和8月份的产奶量将会是最低的。

在宾夕法尼亚州和明尼苏达州,每头奶牛的年度单产最大变化值约为8磅(约3.6kg)。而在佛罗里达州和德克萨斯州,每头奶牛的年度单产最大变化值近为15磅(约6.75kg)。重要的是,在大多数地区决定奶价的乳脂和乳蛋白产量在2月底最高,在8月底最低。

在宾夕法尼亚州和明尼苏达州,乳脂和乳蛋白产量的全年季节性节律变化值分别为0.25磅/天(约0.11kg/天)和0.17磅/天(约0.08kg/天),在佛罗里达州和德克萨斯州,乳脂产量全年变化超过半磅/天(约0.23kg/天),乳蛋白变化超过0.4磅/天(约0.18kg/天)。

从牛群内部来看,牛与牛之间的年度节律是一致的。在奶牛的第一胎次、第二胎次和随后的胎次泌乳中,也会出现类似的年度节律。此外,关于乳脂率和产量潜能基因的主要标记(DGAT1基因型)也没有影响。

很难将季节性变化和热应激对泌乳性能的影响区分开来,但从数据来看,年度节律比日最高气温更能很好的解释产量和乳成分的变化,其中热应激的影响已经可以在大学里用模拟极端热指数的加热装置进行直接的测试。当然,热应激是造成产量下降的重要原因,但也不能忽视年度节律的影响。

生物学基础

自然界中存在许多令人难以置信的年度节律现象。例如,候鸟知道春天何时向北飞,秋天何时向南飞。生活在北方气候的许多哺乳动物也利用年度节律预测冬天的到来,并发出何时进入冬眠的信号。与畜牧业生产更相关的一个例子是羊的季节性发情,有些羊只在秋天发情,从而只在春天产羔。那么,动物是怎么知道季节的改变呢?主要的方法之一是通过感测日照的长短。动物大脑的特殊区域会解读这些信号,为即将到来的季节做好改变的准备。有趣的是,大脑可以记忆这些年度周期,即使在恒定的光照或黑暗和恒定的温度下,仍能遵循年度节律。

在预测季节环境的变化方面,动物具有明显的优势。就像我们可以在冬天到来之前,给汽车装上雪地轮胎。因此,为即将到来的季节做好准备,以避免潜在的问题,对动物是有益的。通常,繁殖性能最易受到年度节律的影响,这可能是因为某些时段最有利于新生儿的存活。

作为繁殖系统的组成部分,泌乳性能会受到年度节律的影响是很好理解的。乳脂率和乳蛋白率之所以在冬季中期最高,可能是为了在寒冷的季节为犊牛提供能量浓度更高的牛奶,这与冬季推荐能量浓度更高的代乳粉是一样的。有趣的是,高产奶量的选育方向并没有消除年度节律,而且这些节律可能对奶牛其他方面存在重要的持久作用。

现在,我们不知道如何摆脱这些节律。但是,我们建议实行泌乳牛每天16小时光照和8小时黑暗的策略,现已证明该策略可以持续提高奶产量、乳脂和乳蛋白的产量。

目前,奶农和营养师应该调整全年预期,以便更准确的评估牛群的生产性能。为了帮助奶农校正年度节律,我们使用了数据分析得出的参数来计算校正因子。这样可以排除年度节律的影响,进而比较一个牛群泌乳性能的年度变化(见表1)。通过这种比较,奶农可以更准确的确定牛群是否达到了其生产潜力。

表1.校正年度节律

奶牛的泌乳性能是否有年度节律

翻译:王封霞

 

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