楊春合,顧憲紅*,劉云祥,申 磊,章玉濤
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 北京畜牧獸醫(yī)研究所,動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100193;2.北京中地畜牧科技有限公司,北京100193)
體細(xì)胞數(shù)是監(jiān)測(cè)乳房炎的重要指標(biāo),乳房炎的重要表現(xiàn)就是產(chǎn)奶量下降和體細(xì)胞數(shù)升高,季節(jié)性環(huán)境因素對(duì)乳房炎的發(fā)生具有重要影響。高樹(shù)新等[1]研究了泌乳月份及部分乳成分與牛乳中體細(xì)胞數(shù)的相關(guān)性關(guān)系,發(fā)現(xiàn)牛乳平均體細(xì)胞數(shù)在7月份最高,3月份最低。孫宇等[2]研究了不同泌乳階段體細(xì)胞數(shù)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)SCC隨著胎次增加有逐漸升高的趨勢(shì);在泌乳早期和末期水平較高,泌乳中期水平較低。宋維政等[3]研究了體細(xì)胞數(shù)與乳成分、胎次、產(chǎn)奶量及季節(jié)之間的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著胎次的增加,體細(xì)胞數(shù)逐漸增加;夏季、秋季的體細(xì)胞數(shù)比春季、冬季的高。但是,先前所做的關(guān)于泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)體細(xì)胞數(shù)影響的研究大都沒(méi)有排除胎次因素的影響。由于初產(chǎn)奶牛與經(jīng)產(chǎn)奶牛生理機(jī)能方面存在差異,感染乳房炎的幾率不同,體細(xì)胞數(shù)的變化規(guī)律也會(huì)有所差異,而且做好初產(chǎn)奶牛的飼養(yǎng)管理,對(duì)其后續(xù)生產(chǎn)潛能的發(fā)揮具有重要意義[4-5]。因此,研究泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)及其互作對(duì)體細(xì)胞數(shù)的影響,為在不同泌乳階段和不同產(chǎn)奶季節(jié)的飼養(yǎng)管理提供理論依據(jù)具有重要意義。本研究選用北京地區(qū)大型規(guī)?;膛?chǎng)初產(chǎn)奶牛DHI測(cè)定數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)體細(xì)胞數(shù)指標(biāo)的析因及相關(guān)分析,探索初胎奶牛的體細(xì)胞數(shù)在不同泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)的變化規(guī)律,為在不同季節(jié)如何飼養(yǎng)管理處于不同泌乳期的奶牛,控制牛乳體細(xì)胞數(shù),進(jìn)而改善乳品質(zhì)提供理論依據(jù)。
2012年5月至2013年4月期間,每天最高溫度和最低溫度數(shù)據(jù)來(lái)源于北京市氣象局順義站的氣象觀測(cè)資料,經(jīng)計(jì)算獲得每月平均最高溫度、每月平均最低溫度和每月平均溫差。
體細(xì)胞數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)源于北京中地畜牧科技有限公司參加DHI測(cè)定的2126頭初產(chǎn)中國(guó)荷斯坦奶牛,選取在2012年5月~2013年4月期間處于第一個(gè)泌乳期的13168條DHI測(cè)定記錄。泌乳月根據(jù)產(chǎn)犢日期和當(dāng)次DHI測(cè)定日期所得的泌乳天數(shù)進(jìn)行劃分,每30d為一個(gè)泌乳月,共分為10個(gè)泌乳月。分析所用的初產(chǎn)奶牛泌乳天數(shù)范圍為5~305d。根據(jù)初產(chǎn)奶牛泌乳曲線,泌乳階段劃分為三期:1、2、3泌乳月為泌乳早期,4、5、6、7泌乳月為泌乳中期,8、9、10泌乳月為泌乳晚期[5]。根據(jù)北京市地區(qū)的氣候特點(diǎn),季節(jié)劃分為四季:3~5月份為春季,6~8月份為夏季,9~11月份為秋季,12~第二年2月份為冬季。由于SCC呈偏態(tài)分布,將SCC通過(guò)公式轉(zhuǎn)換成體細(xì)胞數(shù)評(píng)分(SCS)進(jìn)行方差分析,若SCC的單位為103個(gè)/mL,則SCS=Log2(SCC/100)+3[6]。
先用Excel 2007對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,然后使用SAS9.2中的GLM過(guò)程對(duì)SCS進(jìn)行兩因素方差分析和Duncan多重比較。以P<0.05為差異顯著,以P<0.01為差異極顯著。
北京順義地區(qū)的氣溫變化趨勢(shì)如表1所示。月平均最高溫度超過(guò)29℃有4個(gè)月,即2012年5、6、7、8月份,而月平均最低溫度超過(guò)20℃只有2個(gè)月,即2012年7、8月份,其中2012年7月份最為炎熱,平均最高溫度達(dá)到31℃以上,平均最低溫度接近23℃。月平均最高溫度、月平均最低溫度低于或
等于0℃分別有2個(gè)月、4個(gè)月,即2012年12月份至2013年1月份、2012年11月份至2013年2月,其中2012年12月份、2013年1月份最為寒冷,月平均最低溫度低于-8℃。另外2012年5、10月份,2013年3、4月份月平均溫差大于11℃,較其他月份明顯偏大,表明這四個(gè)月份氣溫波動(dòng)較大。
不同泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)初產(chǎn)奶牛牛乳SCC分布變化規(guī)律如表2所示,初產(chǎn)奶牛牛乳SCC在全年中的變化趨勢(shì)如圖1所示,在整個(gè)泌乳期內(nèi)的變化趨勢(shì)如圖2所示。
表2 泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)初產(chǎn)奶牛牛乳SCC和SCS分布變化規(guī)律Table 2 Changes of SCC and SCS in different lactation stages and seasons 103/mL
圖1 初產(chǎn)奶牛牛乳SCC在全年中(2012.5~2013.4)的變化趨勢(shì)Fig.1 Trends of SCC change in milk of first-calving cattle all year(May 2012~April 2013)
圖2 初產(chǎn)奶牛牛乳SCC在整個(gè)泌乳期內(nèi)的變化趨勢(shì)Fig.2 Trends of SCC in milk of first-calving cattle during all lactation period
由表2和圖1可以看出,冬季初產(chǎn)奶牛牛乳平均SCC最高,其中2013年2月份最高為638.32×103/mL;其次為春季,其中2013年4月份最高為403.10×103/mL;秋季初產(chǎn)奶牛牛乳平均SCC最低,其中2012年11月份最低為145.58×103/mL;初產(chǎn)奶牛冬季牛乳SCS極顯著高于春季、夏季和秋季(P<0.01),春季牛乳SCS極顯著高于夏季和秋季(P<0.01),夏季和秋季牛乳SCS之間差異不顯著(P>0.05)。由表2和圖2可以看出,在不同的泌乳階段,初產(chǎn)奶牛牛乳體細(xì)胞數(shù)有所差異。泌乳早期初產(chǎn)奶牛牛乳中平均SCC最高,其中第一泌乳月平均SCC最高為488.35×103/mL;泌乳中期和泌乳晚期牛乳平均SCC較低且相差不大。初產(chǎn)奶牛泌乳早期牛乳SCS比泌乳中期和泌乳晚期極顯著升高(P<0.01),泌乳中期和泌乳晚期牛乳SCS之間沒(méi)有顯著差異(P>0.05)。
泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)SCS的互作效應(yīng)如圖3所示。泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)初產(chǎn)奶牛乳SCS具有極顯著的交互作用影響(P<0.0001)。在春季和冬季,不同泌乳期奶牛牛乳中SCS之間無(wú)顯著差異(P>0.05);在夏季和秋季,處于泌乳早期的初產(chǎn)奶牛牛乳SCS比處于泌乳中期和晚期的初產(chǎn)奶牛高(P<0.05)。對(duì)處于泌乳早期的初產(chǎn)奶牛,不同產(chǎn)奶季節(jié)牛乳SCS無(wú)顯著差異(P>0.05);對(duì)處于泌乳中期和泌乳晚期的初產(chǎn)奶牛,春季和冬季產(chǎn)奶的奶牛牛乳SCS高于夏季和秋季產(chǎn)奶的奶牛(P<0.05)。
孫宇等[2]研究經(jīng)產(chǎn)奶牛SCC在不同泌乳階段的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)SCC在泌乳早期和泌乳晚期最高,在泌乳中期穩(wěn)定且較低。本研究結(jié)果表明,初產(chǎn)奶牛泌乳早期牛乳中SCC較高,泌乳中期和泌乳晚期牛乳SCC較低且保持穩(wěn)定。造成試驗(yàn)結(jié)果不同的主要原因可能在于初產(chǎn)奶牛和經(jīng)產(chǎn)奶牛生理機(jī)能方面的差異。初產(chǎn)奶牛與經(jīng)產(chǎn)奶牛分娩之后體力消耗較大,免疫能力下降,而且從干奶期進(jìn)入泌乳期,泌乳造成的產(chǎn)奶應(yīng)激較大,因此泌乳早期牛乳SCC增多,特別是白細(xì)胞增多,以對(duì)抗可能出現(xiàn)的感染。然而,對(duì)于經(jīng)產(chǎn)奶牛而言,在經(jīng)歷過(guò)一個(gè)或者一個(gè)以上的泌乳期之后,乳房或多或少會(huì)受到一些機(jī)械損傷,感染乳房炎的幾率增大,乳中SCC隨泌乳月齡的增加而增多;初產(chǎn)奶牛初次泌乳時(shí),身體各方面機(jī)能還在逐步發(fā)育中,SCC受泌乳月齡影響較小,泌乳中期和泌乳晚期牛乳SCC趨于穩(wěn)定。
圖3 泌乳階段和產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)SCS的互作效應(yīng)Fig.3 Interaction effects of lactation stage and season on SCS
產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)牛乳體細(xì)胞數(shù)的影響,主要反映了溫濕度對(duì)奶牛的影響。宋維政等[3]研究體細(xì)胞數(shù)與產(chǎn)奶季節(jié)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)夏季和秋季的體細(xì)胞數(shù)比春季和冬季的高;王相根等[7]發(fā)現(xiàn)7~9月份牛乳體細(xì)胞數(shù)明顯高于其他月份;郭家中等[8]研究產(chǎn)奶月份對(duì)SCS的影響,發(fā)現(xiàn)7月份的SCS最高,6、7、9月份的SCS顯著高于其他月份。汪湛等[9]研究SCS與季節(jié)之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)春季和冬季SCS相對(duì)較低,夏季和秋季SCS較高。然而,李建斌[10]研究表明,1~4月份和11~12月份SCC和SCS為最高,6~9月份次之。本研究得出與李建斌[10]類似的結(jié)果。一般認(rèn)為,我國(guó)夏季氣溫普遍較高,加上水沖糞清糞工藝使得牛舍相對(duì)濕度較高,高溫高濕的牛舍環(huán)境易造成奶牛熱應(yīng)激,而且夏季某些牛場(chǎng)衛(wèi)生狀況欠佳,隨著氣溫的升高,微生物容易滋生,導(dǎo)致乳房炎發(fā)病率增加,引起產(chǎn)奶量下降和牛乳中SCC升高;春季和秋季溫濕度適宜,對(duì)產(chǎn)奶量和SCC影響較小。但是近年來(lái)隨著奶牛養(yǎng)殖者對(duì)熱應(yīng)激的重視,各種物理降溫措施,如噴淋+吹風(fēng)降溫在生產(chǎn)中得到很大應(yīng)用。侯引緒等[11]對(duì)奶??篃釕?yīng)激物理性措施應(yīng)用效果的研究表明,采用持續(xù)吹風(fēng)+持續(xù)噴淋措施,可使牛舍內(nèi)溫度比舍外下降7.5℃,從而降低奶牛熱應(yīng)激。在本試驗(yàn)農(nóng)場(chǎng),夏季采用噴淋+吹風(fēng)的物理降溫措施,且該牛場(chǎng)牛舍糞污處理及時(shí),衛(wèi)生狀況良好,因而夏季牛乳SCC較低,乳房炎發(fā)生率較低。從表1可以看出,北京地區(qū)2012年12月份、2013年1月份、2013年2月份的月平均最低氣溫分別為-8.29℃、-8.77℃、-6.68℃,極限最低溫度分別為-16℃、-15℃、-13℃,為30年來(lái)最寒冷的冬季。北京地區(qū)的牛舍建筑多為開(kāi)放式建筑,受外界溫度影響較大。冬季異常寒冷,一方面容易引起奶牛冷應(yīng)激,影響奶牛正常的生理功能;另一方面如果糞便清理不及時(shí),出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象,致使牛場(chǎng)清糞設(shè)備無(wú)法使用,只好臨時(shí)改用鏟車清糞,就會(huì)出現(xiàn)清糞效率低下、糞便來(lái)不及清理、奶牛站立區(qū)積存大量牛糞的情況。這兩個(gè)因素可能是造成冬季奶牛SCC明顯高于其他季節(jié)的重要原因。由表1也可以看出,2013年3月和4月月平均最低氣溫、月平均最高氣溫和月平均溫差波動(dòng)較大,試驗(yàn)結(jié)果顯示春季牛乳中SCC和SCS較夏季和秋季高,表明天氣的急劇變化對(duì)奶牛乳中SCC的升高具有重要影響。這提示我們,當(dāng)氣溫出現(xiàn)急劇變化時(shí),必須給予奶牛合理的飼養(yǎng)管理,避免體細(xì)胞數(shù)升高對(duì)牛奶品質(zhì)造成影響,同時(shí)也說(shuō)明牛群在經(jīng)歷一個(gè)寒冷的冬季之后,需要一個(gè)恢復(fù)階段。
在冬季和夏季,初產(chǎn)奶牛牛乳SCC主要受到溫度的影響,受泌乳階段影響較小。一般情況下,春季天氣氣溫比較適宜[12]。氣溫的急劇波動(dòng)對(duì)奶牛
SCC的升高具有重要影響。因此,在奶牛的生產(chǎn)管理過(guò)程中,冬季必須注意奶牛舍的防寒保溫工作,夏季做好奶牛舍的防暑降溫工作,同時(shí)還應(yīng)做好天氣氣溫急劇變化情況下奶牛的飼養(yǎng)管理,這樣才能保證奶牛正常的泌乳功能,使產(chǎn)奶量不致下降,影響經(jīng)濟(jì)效益。
奶牛乳中體細(xì)胞數(shù)受到胎次、泌乳月齡、產(chǎn)奶季節(jié)等因素的影響。產(chǎn)奶季節(jié)對(duì)初產(chǎn)奶牛SCC的影響主要反映了溫度和濕度因素對(duì)奶牛的影響。冷應(yīng)激對(duì)奶牛乳中SCC具有重要影響,冬季初產(chǎn)奶牛乳SCC最高。在奶牛養(yǎng)殖管理過(guò)程中,既要做好夏季奶牛舍的防暑降溫工作,還要注意冬季畜舍的防寒保溫,減少冬季寒冷對(duì)奶牛造成的冷應(yīng)激。
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