中國農業大學王雅春教授團隊
最新研究成果
引言
採食是動物最基本的本能，也是動物獲取營養物質的唯一途徑。適宜的採食量是動物生長發育和發揮其生產性能的基礎，正常的採食行為也是判斷動物健康狀況的重要依據。奶牛的採食行為主要包括採食和反芻兩個過程。奶牛每天的採食時間一般都在3 ~ 6h，但這同時受到繁殖活動、生理變化、飼料等多種因素的影響。通過奶牛的採食時間能夠幫助牧場管理者及時了解個體健康狀況。安樂福HR-LDn項圈能夠實現對奶牛採食時間的實時監測。
本研究主要內容如下：
利用HR-LDn項圈探索奶牛採食時間的變化規律和影響因素；
探究奶牛採食時間的遺傳因素；
深入挖掘連續性監測採食時間在生產中的利用價值，以期為牧場管理及時採取對應措施提供依據。
本篇為DFI奶牛養殖雲課堂系列課程「智能化數據在熱應激管理中的應用」的內容回顧與梳理-下，點擊下方視頻即可完整觀看課程回放。
1.材料與方法
本研究監測群體來自北京某規模化奶牛養殖場，泌乳牛擠奶與飼餵均是3次/日。監測時間為2018年4月11日至2019年12月31日。HR-LDn項圈數量為321個，我們會在每年3月中旬集中挑選胎次小於4胎泌乳牛進行項圈佩戴。
最終獲得677頭*胎次泌乳牛的採食時間監測數據。
2.結果
試驗群體監測期間日採食時間均值為213.65 ± 59.27min/d；日產奶量為41.09 ± 9.42kg/d。
群體全天每小時採食時間變化如圖1所示，奶牛採食時間在全天各時段非均勻分布，並且集中發生在投料後；早班投料後奶牛採食更為集中，且最集中時段採食時間最長，高於中、晚班投料。
表1 監測期間的日採食時間和產奶量的描述性統計
圖1 監測期間各時段採食時間
奶牛日採食時間隨著胎次的增加而降低，頭胎牛與三胎及以上牛的日採食時間差值約為17min/d；日採食時間在不同季節中秋季最高，夏季最低，相差約為15min/d。
表2 監測期間的日採食時間和產奶量的描述性統計
圖2 監測期間的日採食時間和日均THI變化
計算全群奶牛日均採食時間和日均THI，以日期為橫坐標作圖，試驗全期奶牛群體日均採食時間與日均THI變化如圖所示，試驗期間日均THI最高為85.0，最低為28.1。奶牛日採食時間在夏季時（環境THI較高時）隨著THI的升高有下降的趨勢；而奶牛處於比較寒冷的天氣時，奶牛日採食時間隨著THI的下降也有下降的趨勢；春、秋季時奶牛日採食時間變化幅度較小。
圖3 不同胎次奶牛日採食時間隨日均THI變化
不同胎次奶牛日採食時間隨日均THI變化如圖3所示，奶牛日採食時間隨日均THI的增加呈先上升後下降的趨勢，在THI=58時最高；且THI=43時和THI=65時奶牛日採食時間有明顯的波動，這可能是由於季節變換對奶牛的應激造成的；THI大於67時，隨著THI的繼續升高，奶牛日採食時間呈現繼續下降的趨勢，直至THI=84時，各胎次下降幅度分別為37min/d、54min/d和61min/d。
由表3可知，胎次、泌乳階段、場區對採食時間均有極顯著的影響。其中日採食時間隨胎次的增加而下降，3胎及以上奶牛日採食時間與頭胎牛差值為14min/d；泌乳中期顯著高於泌乳早、晚期。開放式牛舍顯著高於半封閉式牛舍，其差值為20min/d。
表3 奶牛日採食時間影響因素分析
註：同一因子的同列數據肩標不同表示差異極顯著（P ＜ 0.01）
本研究收集試驗場的疾病記錄，分析奶牛日採食時間與疾病的關係。由圖4可知，患有肢蹄疾病奶牛的日採食時間明顯低於其他類疾病和乳房炎患病牛。患有乳房炎、肢蹄病及其他類疾病的奶牛個體在疾病診斷前第4天日採食時間呈下降趨勢，在診斷時達到最低值。其中乳房炎患病個體下降幅度最高，為55min/d，其他類疾病下降幅度為33min/d，肢蹄類疾病為29min/d。
圖4 奶牛日採食時間與疾病關係
由圖5可知，不同環境刺激（如轉群、換料）對奶牛造成應激時，造成應激當天，日採食時間及產奶量均有明顯的下降，與造成應激前相比奶牛日採食時間和產奶量下降幅度分別為20min/d和5.2kg/d。且直至造成應激後的第4天，奶牛日採食時間緩慢恢復至應激前水平。奶牛是對環境敏感的動物，在實際的生產中，應儘量避免人為因素對其帶來的應激。
圖5 奶牛日採食時間與環境刺激關係
基於長期積累的系譜記錄，結合表型數據，對奶牛日採食時間進行遺傳分析。結果如下表所示，日採食時間遺傳力為0.11，為低遺傳力，重複力為0.61，屬於中高重複力，這意味著我們通過多次測量，可以較準確的估計日採食時間的育種值；且日採食時間與日產奶量存在較高的遺傳相關。其中公牛育種值最高與最低的差值達到1小時以上，這說明奶牛日採食時間具有一定的選育潛力。
將得到的日採食時間公牛育種值進行排隊，育種值排名前25%的公牛與後25%的公牛，其女兒日採食時間的差值預期為28.09min/d，日產奶量相差預期達13.99kg/d。因此，在遺傳選育的過程中，考慮提高奶牛採食時間，有利於提高產奶量，同時有利於奶牛健康。
表4 奶牛日採食時間遺傳參數估計
圖6 公牛育種值
3.小結
利用安樂福HR-LDn項圈可以量化奶牛的採食行為，實現大群監測，為奶牛精準管理提供依據；
奶牛採食時間對環境以及環境刺激敏感，並且受到自身生理狀態的影響，為牧場制定有效管理措施，及時預測奶牛健康狀況提供可用工具；
採食時間具有低遺傳力、中等重複力，且與產奶量存在強正相關；
利用項圈實時連續監測，可獲得較準確的採食時間估計育種值；
從遺傳上選擇提高採食時間，有利於提高產奶量，同時有利於奶牛健康
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