牛繁殖效率參數(shù)及應用

侯藎褒，石德順，鄧彥飛，趙宏濤

（1.廣西華胥水牛生物科技有限公司，南寧 530002；2.廣西大學 亞熱帶農業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室，南寧 530004）

21世紀養(yǎng)牛產(chǎn)業(yè)經(jīng)常面臨的復雜挑戰(zhàn)是提高牛場效益，但在眾多影響牛場效益的因素中，繁殖效率居于首位，直接決定牛場的盈虧，既影響奶牛的產(chǎn)奶量和產(chǎn)奶天數(shù)，也影響奶牛和肉牛的淘汰率和犢牛數(shù)，是基礎科學研究和實際應用中討論較多的主題。但最近70年，不論是奶牛、肉?；蚣嬗门?，繁殖效率都是下降的［1］。繁殖效率的評估具體體現(xiàn)為家畜繁殖力參數(shù)，存在多種繁殖力參數(shù)用以評估牛場繁殖效率［2］，有些比較簡單，稱為簡單參數(shù)；有些必須用兩個或兩個以上的簡單參數(shù)進行計算，稱為復合參數(shù)。作者就繁殖力參數(shù)的概念和統(tǒng)計方法進行綜述，并結合牛場實踐案例進一步探討其實用性，旨在為牛場管理和技術人員及鄉(xiāng)村牛人工輸精員合理應用繁殖力參數(shù)、提高牛群的經(jīng)濟效益提供參考。

1 簡單參數(shù)

見表1。

表1 簡單參數(shù)、復合參數(shù)及其標準

1.1 產(chǎn)犢間隔

產(chǎn)犢間隔指連續(xù)兩次產(chǎn)犢的間隔時間，包括主動等待期和干奶期，理想的時間是365 d，即1年產(chǎn)犢1次，也可以延長到410 d。該指標受到發(fā)情鑒定能力和受胎率的影響。產(chǎn)犢間隔通常被認為能合理延長奶牛群的泌乳天數(shù)，但忽略了圍產(chǎn)期不當管理的淘汰風險，僅提供懷孕牛的有用信息，而排除了未孕?；蛞虿辉斜惶蕴呐＃?］，時效性差。

1.2 主動等待期（或自愿等待期）

主動等待期指產(chǎn)犢后到再次配種的時間，是變量，取決于母牛產(chǎn)后子宮機能復舊的時間，受到產(chǎn)犢難易和動物福利等因素的影響。成母牛產(chǎn)后首次配種的平均時間為40～60 d，青年牛首次配種的平均時間為390～450 d，但不同個體要靈活對待。發(fā)情周期的快速規(guī)律性啟動和發(fā)情鑒定效率直接影響主動等待期的數(shù)值，其值偏小則受孕所需配種次數(shù)會增加。

1.3 空懷期

空懷期是從產(chǎn)犢到再次確定受孕的配種時間，可能是首次配種，也可能是第2，3次配種，受圍產(chǎn)期護理和主動等待期的影響。奶牛空懷期的理想時間為85～115 d，肉牛為60～100 d。

臨床實踐表明，產(chǎn)奶量高的奶牛和帶犢肉?？諔哑诙驾^長，這與能量平衡直接相關，但往往使人誤解為高產(chǎn)奶牛更難懷孕或繁殖力低，不過產(chǎn)奶量和靜立發(fā)情的表現(xiàn)時間呈負相關［4］。母牛懷孕后產(chǎn)奶量一般會減少，個別非常明顯，肉牛常出現(xiàn)踢犢不喂奶的現(xiàn)象；低產(chǎn)、短時間內未懷孕或產(chǎn)奶量低、配種次數(shù)多而被淘汰奶牛都會影響牛群的平均空懷期。

1.4 受孕所需配種次數(shù)

受孕所需配種次數(shù)＝群體配種次數(shù)／受孕牛頭數(shù)，為母牛每次受胎所需的平均配種次數(shù)［5］，通常每個發(fā)情周期只配種一次，是情期受胎率的倒數(shù)。有效配種次數(shù)或受胎次數(shù)指每次受胎所需的配種情期數(shù)，或參加配種母畜每次妊娠的平均配種情期數(shù)［6］，如果每個情期只配種一次，則有效配種指數(shù)等于受孕所需配種次數(shù)。如配種100頭母牛，每頭每個發(fā)情周期只配種一次，40頭懷孕，則受胎率＝40%，受孕所需配種次數(shù)＝100／40＝2.5次。

受孕所需配種次數(shù)考慮了精液和勞動力成本，彌補了情期受胎率的不足。為了追求高受胎率，有時每個情期配種2次或多次；雜交水牛最多配種7次，受胎率提高了，但精液和人力成本增加，受孕所需配種次數(shù)也增加，有效配種次數(shù)沒有變化。

由受孕所需配種次數(shù)，配種員可以預測人工輸精后是否成功，其值越高配種風險越大、無效配種次數(shù)增加，生殖道感染和早期流產(chǎn)概率也相應提高。

1.5 發(fā)情鑒定率

發(fā)情鑒定率＝檢測出發(fā)情的牛數(shù)／（分娩未配種牛數(shù)＋未懷孕牛數(shù)）×100%，即發(fā)情牛頭數(shù)占所有產(chǎn)后未配種和未懷孕牛數(shù)的比率。發(fā)情鑒定率是首要的繁殖力參數(shù)，實踐中必須結合發(fā)情間隔才能得出準確數(shù)據(jù)；發(fā)情鑒定率與技術人員的實踐經(jīng)驗呈正比，也與產(chǎn)后繁殖疾病的治療呈正比。此外還需要甄別“假發(fā)情”。

鑒定為發(fā)情的牛包括有發(fā)情行為的第二性征并可排卵、安靜發(fā)情并正常排卵、沒有任何臨床發(fā)情癥狀但有優(yōu)勢卵泡發(fā)育而排卵幾種情況。發(fā)情只能說明卵巢有活性并啟動了發(fā)情周期，并不意味著子宮完全復舊，當然每一次發(fā)情都會加快產(chǎn)后子宮的恢復。因此，發(fā)情的牛不一定都適合配種！

1.6 年不孕淘汰率

年不孕淘汰率＝年度因不孕淘汰的母牛數(shù)／全年適配母牛數(shù)×100% ，應該小于10%。

1.7 年繁殖率

年繁殖率＝年度出生的犢牛數(shù)／上年末可繁母牛數(shù)×100%，應該高于95%。

2 復合參數(shù)

見表1。

2.1 受孕發(fā)情周期數(shù)

受孕發(fā)情周期數(shù)＝（空懷期-主動等待期）／21，如果某牛場奶牛平均空懷期為150 d，主動等待期為60 d，則受孕發(fā)情周期數(shù)為4.28。這表示本牛場每頭牛在懷孕前平均要經(jīng)過4個發(fā)情周期，假如某牛在產(chǎn)后130天第1次檢測到發(fā)情并配種受孕，空懷期縮短了，但存在發(fā)情鑒定不準確或產(chǎn)后護理不到位，可能有2次生理發(fā)情被忽略或沒有啟動。

2.2 發(fā)情周期

牛的發(fā)情周期平均為21 d，但在不同環(huán)境下是變化的，故常把發(fā)情周期分為五類，某牛場發(fā)情周期分類見表2。如果牛群中60% ～70%的奶牛屬于b類（＞18～24 d），則牛群運行正常；如果個別奶牛發(fā)情周期≤18 d，說明發(fā)情鑒定不準確或存在卵巢囊腫；如果發(fā)情周期 ＞24～36 d，有可能發(fā)生了胚胎早期吸收；發(fā)情周期＞36則表示沒有認真觀測牛發(fā)情或胎兒早期流產(chǎn)。

生產(chǎn)中牛群發(fā)情鑒定率可以采用以下公式計算：群體發(fā)情鑒定率＝｛b＋d／［a＋b＋c＋2（d＋e）］｝×100%。代入表2數(shù)據(jù)，｛0.45＋0.215／［0.16＋0.45＋0.125＋2（0.215＋0.05）］｝×100%＝62.00%［7］。

表2 發(fā)情周期

管理好的牛場發(fā)情鑒定率應該在42%或更高，當牛群管理狀況下滑時發(fā)情鑒定率在40%附近波動，甚至會下降到31%左右。

2.3 配種率（或參配率）

通常意義上，配種率＝受孕所需配種次數(shù)／［（空懷期-主動等待期）÷21］×100%［3］，如果受孕所需配種次數(shù)＝2.4，空懷期＝136 d，主動等待期＝50 d，則配種率＝2.4／［（136-50）÷21］×100%＝58.6%，說明分娩50 d以后成母牛沒有發(fā)情和配種記錄，而被檢查出生理性發(fā)情并能配種的比率是58.6%。若空懷期縮短21 d，為115 d，則配種率為77.5%。

但筆者認為，配種率是配種母牛數(shù)占所有產(chǎn)后未配種和未懷孕母牛數(shù)的比率，即配種率＝配種母牛數(shù)／（未配種母牛數(shù)＋未懷孕母牛數(shù)）×100%。配種率的引入和獸醫(yī)B超的應用密不可分，超聲波能直觀地看到卵巢的動態(tài)變化，有些母牛沒有任何發(fā)情的臨床癥狀，但B超顯示有優(yōu)勢卵泡正在發(fā)育，進行人工輸精并肌肉注射2～3 mL促性腺激素釋放激素即可懷孕。這也催生了同期排卵和定時輸精技術的成熟，但減少了發(fā)情鑒定技術的應用。

配種率并不指對牛群的發(fā)情鑒定能力，而是指鑒別出牛發(fā)情、并且也能配種的效率，特別強調的是發(fā)現(xiàn)了安靜發(fā)情的牛。例如，產(chǎn)后55天奶牛表現(xiàn)出明顯接受爬跨的靜立發(fā)情行為，經(jīng)直腸觸摸檢測卵巢有活性，但有子宮內膜炎，這頭牛就不能配種，應記錄發(fā)情進行治療，等待下一個情期；但大多數(shù)情況下，主動等待期后發(fā)現(xiàn)發(fā)情牛都進行了配種，此時配種率就等于發(fā)情鑒定率。

2.4 受胎率（也稱繁殖效率）

受胎率包括情期受胎率和總受胎率，情期受胎率包括第一、第二情期受胎率等。第一情期受胎率＝第一情期配種而懷孕母牛數(shù)／第一情期配種母牛數(shù)×100% ?？偳槠谑芴ヂ剩阶罱K懷孕母牛數(shù)／總配種母牛的情期數(shù)×100%，分母包括歷次復配的全部情期數(shù)。總受胎率＝一段時間內全部懷孕母牛數(shù)／相同時間內全部配種母牛數(shù)×100% ，排除嚴重生殖疾病和中途失配的母牛［6］。

每個情期只配種一次，情期受胎率是受孕所需配種次數(shù)的倒數(shù)，如果受孕所需配種次數(shù)為1.7，則情期受胎率為58.8%。情期受胎率可反映人工輸精的技術水平，表示配種后能使母牛懷孕的效率，是評定母牛受胎能力的綜合指標，受胎率低表明配種效率低或胚胎（胎兒）死亡。但受胎率不能及時反映長期患有繁殖疾病而不孕的母牛?？偸芴ヂ试诙攘咳悍敝承史矫嬗幸欢▋r值，但只能在年底或3個月以上才能統(tǒng)計出來，難以保證決策反饋的高時效性，從而及時規(guī)避生產(chǎn)損失。

2.5 21日妊娠率

21日妊娠率＝21 d內真實懷孕母牛數(shù)／相同的21 d內適配母牛數(shù)×100%＝配種率×受胎率，指在主動等待期后21 d內真實懷孕的母牛數(shù)占同期適配母牛數(shù)的比率［4］，是配種率和受胎率的綜合指標。與受胎率一樣，該指標也表明人工輸精后受孕的效率。例如，某牛場群體母牛配種率為50%，受胎率為40%，則21日妊娠率為20%，表明如果產(chǎn)后有5頭應該配種懷孕的母牛，但只有1頭實現(xiàn)了妊娠。管理好的牛場21日妊娠率可達35%。如果用藥物進行同期排卵和定時輸精，則21日妊娠率＝處理后懷孕的母牛數(shù)／全部處理的母牛數(shù)×100%［7-8］。

21日妊娠率考慮到了全部空懷母牛，是評估繁殖效率頗受歡迎的參數(shù)，比產(chǎn)犢間隔、空懷期和受胎率更全面、及時、高效，能敏銳地反映近期牛群發(fā)情鑒定情況，為管理人員提供泌乳牛的有用信息［3］。

21日妊娠率最好能與早期妊娠診斷（如B超檢測）結合應用以準確鑒定空懷母牛，并視情況進行同期排卵和定時輸精。21日妊娠率融合了配種率和受胎率，不但重視結果，即母牛是否懷孕，還考慮速度、時間，其值的提高必須考慮配種率、受胎率、母牛的健康狀況和產(chǎn)后子宮復舊程度、發(fā)情鑒定準確度以及配種的風險評估等。

人工輸精存在母牛生殖道感染的危險，影響受胎率和能否完成整個妊娠期，稱為受配風險，但過度關注發(fā)情鑒定率和配種率常會引起胚胎早期死亡或流產(chǎn)，增加了風險，降低了受胎率。為了追求高受胎率，技術人員可能會為非常健康、發(fā)情第二性征明顯和陰道流大量透明黏液的母牛配種，但會忽略配種后可以受孕的部分牛，這使牛群受胎率較高，但21日妊娠率偏低。

3 繁殖力參數(shù)的經(jīng)濟效益

受孕所需配種次數(shù)越大，精液成本和人工費用越高，配種風險也提高。

母?？諔哑谠蕉桃约鞍l(fā)情鑒定率、受胎率和21日妊娠率越高，則經(jīng)濟效益越高，但風險也越大，流產(chǎn)和難產(chǎn)的概率增加。

根據(jù)筆者在國外的生產(chǎn)實踐列出奶牛繁殖力參數(shù)的經(jīng)濟價值，見表3。

表3 奶牛部分繁殖力參數(shù)的經(jīng)濟價值 美元

空懷期是每天凈消費，發(fā)情鑒定率、受胎率和21日妊娠率每提高1%時每頭母牛的年盈利［9］。發(fā)情鑒定率和受胎率每提高1%，每年母牛年盈利分別提高1.40，2.27美元。

奶牛21日妊娠率平均為14% ～16%，不能低于10%～11%。繁殖管理好的牛場奶牛21日妊娠率能達到25% ～30%；繁殖管理差的牛場奶牛21日妊娠率容易提高，但到18%后就不容易再提高了，性價比相對也降低；繁殖管理居中的牛場奶牛21日妊娠率為20% ～27%。當奶牛21日妊娠率處于15%～35%之間時，每提高一百分點，每頭泌乳牛每年多獲利10～20美元；當21日妊娠率≤13%時，每提高1%，每頭母牛年盈利提高26美元；但提高到45%時再提高，每頭泌乳牛盈利均為零！

4 各參數(shù)計算方法

4.1 基礎數(shù)據(jù)

根據(jù)筆者實踐經(jīng)驗設計了牛場繁殖力參數(shù)原始數(shù)據(jù)，見表4。

表4 原始數(shù)據(jù)

如果在21 d內有100頭母牛產(chǎn)犢，主動等待期為50 d，每一情期只配種一次，配種后29～39 d間進行妊娠檢查。

4.2 參數(shù)計算

利用表4數(shù)據(jù)，依據(jù)上述各繁殖參數(shù)的定義，分別計算空懷期、受孕所需配種次數(shù)、發(fā)情鑒定率、配種率、受胎率、21日妊娠率、年繁殖率、流產(chǎn)率和不孕淘汰率，結果見表5。

表5 各繁殖參數(shù)的計算結果

以第3情期為例，設適配母牛為66頭，采用同期排卵和定時輸精，都實行“盲配”，共處理50頭，發(fā)情鑒定率＝配種率＝50／66×100% ＝75.76%。29 d后母牛妊檢，懷孕26頭，受胎率＝26／50×100% ＝52.00%，受孕所需配種次數(shù)＝50／26＝1.92，21日妊娠率＝26／66×100% ＝39.39%，21日妊娠率＝配種率×受胎率＝75.76% ×52.00%＝39.39%。26頭懷孕牛的空懷期范圍為96～117 d，取其中106 d，配種率＝受孕所需配種次數(shù)／［（空懷期-主動等待期）÷21］×100%［3］＝1.92／［（106-50）÷21］×100% ＝72.00%，有別于75.76%，需要進一步探討。

在第7～8個情期，10頭母牛和1頭公牛放在一起45 d，最后8頭懷孕，則兩個情期受胎率＝21日妊娠率＝40%；因為10頭母牛和1頭公牛在一起的21 d內，如果全部懷孕，則受胎率＝21日妊娠率＝100%。

分娩牛都是單胎，年繁殖率＝96／100×100%＝96%。

5 牛場實踐

5.1 牛場概況

試驗牛場位于意大利北部韋爾切利省，處于北緯45°、東經(jīng)8°，屬于副熱帶四季分明的濕潤氣候，年平均氣溫為7～18℃，夏季最高氣溫為29℃，冬季最低氣溫為-2℃。同期排卵和定時輸精試驗時間為2004—2008年，之后成為常規(guī)繁殖技術。

牛只的生活空間為單獨分隔的臥床和刮糞地板連接的采食架欄，基本上沒有運動空間。

牛品種為法國乳肉兼用型蒙貝利亞，筆者負責同期發(fā)情處理和人工輸精，并協(xié)助意大利獸醫(yī)師進行早期妊娠檢查及資料收集、電腦錄入，韋爾切利省動物養(yǎng)殖協(xié)會和一家私人專業(yè)公司［La Società Co.Se.A.Corso Francia 177bis-Torino（To）-10139 Italy］進行數(shù)據(jù)分析和評估，并定期為牛場提供統(tǒng)計結果。試驗中，奶牛最早的主動等待期為60 d，對成母牛全部進行同期排卵和定時輸精。

5.2 春季繁殖力參數(shù)

2006年3—5月份牛場繁殖效率分析見表6～8（牛只依據(jù)泌乳和繁殖狀況分組）。

表6 2006年3—5月份牛群結構和空懷期

牛場在2006年3—5月份日平均氣溫為8～18℃，氣溫適宜，各種繁殖力參數(shù)都比較理想，空懷牛占全群的3.70%，21日妊娠率為22.00%，首次發(fā)情配種率為83.00%，在表1的最好標準內。由于初產(chǎn)牛比例（40.00%）較高，首配受胎率（47.87%）低于表1標準（≥60.00%）。由表6可知，懷孕牛群產(chǎn)后首配受胎率（47.87%）和相應的空懷期（69 d）都好于其他各次配種，說明分娩的難易和圍產(chǎn)期（圍產(chǎn)期護理得好，分娩容易，子宮復舊早，首次出現(xiàn)發(fā)情的時間早，首配受孕率高）的護理顯著影響之后的受胎率和空懷期。由各情期受孕率數(shù)據(jù)來看，69.59%的牛在前2個情期內受孕，都是在產(chǎn)后107 d內，即處于泌乳曲線平臺期之后的下降期，這時期也是能量負平衡向正平衡的過渡時期。

表7 2006年3—5月份牛場配種效率

表8 各種繁殖力參數(shù) %

5.3 2005年9月份—2007年6月份繁殖力參數(shù)分析

2005年9月份—2007年6月份各季節(jié)奶牛繁殖力參數(shù)見表9、表10。

表9 2005年9月份—2007年6月份各季節(jié)奶牛繁殖力參數(shù) %

表10 2005年9月份—2007年6月份奶牛返情率 %

每3個月統(tǒng)計分析一次，2005年9月份—2007年6月份，牛場成母牛產(chǎn)后全部進行同期排卵和定時輸精，起初完全按照方案執(zhí)行，定時“盲配”，表現(xiàn)出很高的首次發(fā)情配種率，全部在80%以上；但受胎率和21日妊娠率分別在35.00% ～37.00%和21.00%～24.00%；36%的牛配后返情間隔處于36～48 d內，說明有的母牛胚胎早期死亡或者根本就沒有排卵。之后采取同期處理和通過直腸觸診卵巢相結合確定是否配種，降低了配種風險，提高了受胎率和21日妊娠率（47.00%、27.00%）。另外由于牛場全部安裝自動控制溫度、濕度的電風扇和霧噴淋浴系統(tǒng)，形成了小的生態(tài)系統(tǒng)，消除了熱應激對繁殖性能的不利影響。

5.4 2004—2007年的部分繁殖力參數(shù)

采用另一軟件統(tǒng)計（Cincinnato allevatore 1.0.114）分析該牛場2004—2007年的部分繁殖力參數(shù)，結果見表11。

表11 2004—2007年部分繁殖力參數(shù)

2007年與2004年空懷期、受孕所需配種次數(shù)的差異很明顯。開始進行同期排卵和定時輸精時完全是“盲配”，出現(xiàn)一些藥物處理無反應現(xiàn)象，即使進行了人工輸精也無效，提高了配種風險。2006年結合了直腸觸診卵巢技術，明顯改善了空懷期、受孕所需配種次數(shù)和21日妊娠率。

6 小結

以上筆者闡述了繁殖力參數(shù)的種類和差異，有些比較簡單，如空懷期和產(chǎn)犢間隔，被廣泛使用；有些比較復雜，針對性也強，如21日妊娠率，其為評估母牛同期化處理效果的強力參數(shù)。技術人員對繁殖參數(shù)的理解和計算方法的標準化也至關重要。原始數(shù)據(jù)的收集要求牛場管理者、獸醫(yī)師、資料員以及鄉(xiāng)村動物繁殖員認真記錄。研究表明，繁殖力參數(shù)的綜合使用有利于評估牛群內的繁殖力趨向，可為獸醫(yī)師和技術人員提供非常珍貴的信息，便于及時采取措施提高繁殖效率，從而提升牛群的經(jīng)濟效益。同期排卵和定時輸精技術能明顯提高配種率和受胎率，省去發(fā)情鑒定的麻煩；如果能結合早期妊娠診斷技術和21日妊娠率使用，將產(chǎn)生更為明顯的經(jīng)濟效益；而同期排卵和定時輸精技術結合卵巢的動態(tài)監(jiān)控或觸診判斷是否能配種，更能顯著提高受胎率和21日妊娠率。

疾病的控制和預防、營養(yǎng)管理以及動物福利，都影響牛場繁殖效率。對于肉牛最終需要的結果是：分娩后在最短的時間內生出犢牛，零死亡，并且配種次數(shù)最少！對于奶牛，所有繁殖參數(shù)的評估必須結合泌乳曲線變化、采食量、被動淘汰風險、主動淘汰策略、統(tǒng)計方法及成本（包括牛奶、飼料、糞尿處理、勞力、凍精、繁殖藥物、死牛處理以及犢牛、青年牛和淘汰母牛）［9-10］。

綜上，筆者就繁殖力各種參數(shù)的概念和統(tǒng)計方法進行介紹，旨在為牛場管理和技術人員、鄉(xiāng)村牛人工輸精員綜合應用所有繁殖力參數(shù)、提高牛群的經(jīng)濟效益提供參考。