产犊季节对奶牛初乳品质和产奶性能的影响

Effects of calving season on the quality of colostrum and milk production performance in dairy cows

摘要

目的 分析不同产犊季节条件下奶牛初乳品质、产奶性能及围产期生理状态的差异特征，为制定季节性饲养管理方案提供参考。 方法 选取某规模化牧场奶牛120头，根据产犊季节分为春、夏、秋、冬4组，每组30头。在统一饲养条件下，测定初乳理化指标、免疫球蛋白G（IgG）含量、产后100 d产奶性能及奶牛围产期代谢与健康相关生理指标，并记录围产期疾病发生情况；采用方差分析比较不同季节组间的差异。 结果 不同产犊季节奶牛的初乳品质、生产性能和生理指标存在显著差异。初乳品质方面，冬季产犊组营养情况与IgG含量（75.63 g/L）整体最优，而夏季组所有营养指标与IgG含量（61.84 g/L）均低于其他季节组，且夏季低免疫初乳个体比例高达21.67%；产奶性能方面，冬季组产后100 d累计产奶量（3 387.46 kg）显著高于其他季节组，夏季组最低（2 964.28 kg）；生理指标方面，夏季组的代谢、应激、炎症指标均显著高于其他组，且酮病和子宫炎发生率最高，分别为23.33%和16.67%。 结论 产犊季节差异对初乳品质、产奶性能及围产期代谢状态产生显著影响，应实施针对性的季节化管理措施，保障奶牛生产性能稳定。

Abstract

Objectives The differences in the quality of colostrum, milk production performance, and perinatal physiology of dairy cows under different calving seasons were analyzed to provide reference for developing seasonal schemes of feeding management. Methods 120 dairy cows selected from a large-scale pasture were divided into four groups including spring group, summer group, autumn group, and winter group based on the calving season, with 30 dairy cows in each group. The physicochemical indexes of colostrum, content of immunoglobulin G (IgG), milk production performance at 100 days postpartum, and physiological indexes related to metabolism and health of dairy cows during the perinatal period were measured under the unified conditions of feeding. The occurrence of perinatal diseases was recorded. The differences between different seasonal groups were compared with analysis of variance (AOV). Results There were significant differences in the quality of colostrum, production performance, and physiological indexes among dairy cows in different groups. In terms of the quality of colostrum, the winter group had the best overall nutritional status and content of IgG (75.63 g/L), while the summer group had lower nutritional indexes and content of IgG (61.84 g/L) than other groups, with the proportion of individuals having low immune colostrum in summer group up to 21.67%. The cumulative milk production (3 387.46 kg) at 100 days postpartum in the winter group was significantly higher than that in other groups, with that in the summer group being the lowest (2 964.28 kg). In terms of physiological indexes, the indexes of metabolism, stress, and inflammatory in summer group were significantly higher than those in other groups, with the highest incidence of ketosis and uterine inflammation of 23.33% and 16.67%, respectively. Conclusions The effects of calving season on the quality of colostrum, milk production performance, and perinatal metabolic status of dairy cows were significant. Targeted measures of seasonal management should be implemented to ensure the stable production performance in dairy cows.

Graphical abstract

关键词

奶牛 / 产犊季节 / 初乳品质 / 免疫球蛋白 / 产奶性能 / 围产期代谢

Key words

dairy cows / calving season / colostrum quality / immunoglobulin / milk production performance / perinatal metabolism

规模化奶牛养殖体系中，围产期母牛的生产状态对其自身的泌乳性能及所产犊牛的健康状况具有基础性影响。初乳作为新生犊牛获取营养与被动免疫的唯一来源，其品质稳定性直接影响犊牛早期的抗病能力与生长表现，同时反映母牛围产期的代谢调节水平^[1]。产犊季节的不同会导致温湿度环境、热应激强度及饲养管理节律的综合差异，这些环境负荷变化会影响围产期奶牛的采食调控、能量代谢平衡及免疫转运过程，进而调节初乳的合成效率与其免疫物质的富集，最终对奶牛的生理状态与生产性能形成系统性影响。现有研究多聚焦于产奶量或乳品质等单一方面指标，缺乏对初乳质量、泌乳启动过程及围产期代谢健康之间关系的系统分析。本文基于规模化牧场生产条件，围绕不同产犊季节下奶牛初乳品质、免疫供给水平、产奶性能及生理状态的差异开展研究，为奶牛围产期季节化管理提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 研究对象与分组方案

选取甘肃省某规模化牧场的泌乳奶牛120头，胎次2~4胎，体况评分2.75~3.25。按产犊季节将试验奶牛划分为春季、夏季、秋季、冬季4组，每组30头。各组上一胎次305 d产奶量差异不显著，均值处于8 800~9 100 kg之间。

1.2 环境条件与管理控制

研究周期覆盖产前14 d至产后100 d，试验期间，牧场采用封闭式牛舍运行模式，各组的围产期管理方案保持一致。舍内环境参数汇总见表1。

1.3 检测指标与方案

1）初乳品质。初乳采集于试验奶牛产后2 h内完成，每头奶牛取4个乳区的初次挤出乳液，混匀形成单一样品^[2]，样品置于4 ℃冷藏保存，并于4 h内完成检测，样品检测前统一进行离心脱脂处理。各项检测均采用同批次仪器与试剂完成，单一样品重复测定两次，取均值纳入统计分析。初乳品质检测方案详见表2。

2）产奶性能。产后1~100 d，每日记录奶牛单次挤奶量及日总产奶量，并据此计算产后前10 d的日均产奶量。泌乳峰值以产后泌乳期内出现的最大日总产奶量作为判定依据，同时记录峰值出现的日龄，并统计产后100 d累计产奶量，用于评估不同产犊季节条件下奶牛泌乳启动过程及阶段产奶性能差异^[3]。所有试验奶牛的产奶数据由自动挤奶系统采集，避免人为干预影响。

3）生理状态。于产前14 d、产前3 d、分娩当日、产后7 d、产后21 d收集血液样本。血液样本采自尾静脉，空腹状态下完成采集，采集后立即置于4 ℃冷藏条件保存，3000 r/min离心10 min，分离血清后检测，检测在采样后24 h内完成。具体检测指标与方法见表3。此外，在试验周期内持续记录围产期疾病发生情况。

1.4 统计分析

统计分析在R4.2软件环境中完成，所有计量资料以平均值±标准差（x±s）形式表示，在分析前进行正态性与方差齐性检验。对初乳品质与产奶性能等指标数据进行分组比较时，采用单因素方差分析进行评估，多重比较采用Tukey法进行校正；当个别指标不满足正态分布或方差齐性要求时，采用非参数秩和检验进行补充分析。奶牛生理状态指标涉及不同时间点的重复测量，为降低个体差异对季节分组比较结果的影响，采用线性混合模型进行分析。所有统计检验均为双侧检验，显著性水平设定为α＝0.05。线性混合模型公式如下：

Y_{ijkl}=\mu +S_i+P_j+B_k+M_l+C_m+e_{ijkl}

式中：Y_{ijkl}为观测变量（初乳指标、产奶性能或代谢指标）；\mu为总体均值；S_i为产犊季节固定效应；P_j为胎次协变量效应；B_k为体况评分协变量效应；M_l为上胎产量协变量效应；C_m为个体随机效应；e_{ijkl}为随机误差项。

2 结果与分析

2.1 不同产犊季节初乳营养指标差异

产犊季节对初乳密度、干物质、脂肪、蛋白质及乳糖含量变化均有显著影响，结果见表4。除乳糖含量外，其他指标量在各季节组间均呈现冬季组＞春季组＞秋季组＞夏季组的趋势，冬季组显著高于夏季组，春、秋两组间差异不显著；乳糖含量则以秋季组最高，显著高于其他三组，夏季组最低。结果表明，季节差异直接影响初乳奶质与营养水平，进而影响犊牛早期营养供给质量和生长发育基础。

2.2 不同产犊季节初乳免疫指标差异

初乳IgG含量的组间差异结果见表5。冬季产犊组的IgG均值最高，显著高于春、夏、秋三组，夏季产犊组最低，冬、夏两组间差值为13.79 g/L；春季与秋季产犊组IgG水平接近，差异不显著。低免疫初乳（IgG＜50 g/L）个体的出现比例在夏季组中高达21.67%，显著高于其他季节组（均低于10%）。结果表明，产犊季节变化显著影响犊牛免疫力水平与抗病能力，对犊牛成活率和健康水平产生实际影响。

各组内IgG含量分布差异见图1。夏季产犊组IgG含量分布整体下移，下四分位区间降低且低值尾部延伸；冬季产犊组分布上移，上四分位区间抬升且箱体相对收敛。春季与秋季产犊组IgG含量分布形态接近，中位数与四分位区间重叠度较高。这一结果反映出季节差异更多体现在IgG分布结构调整，而非单一的均值变化。

2.3 不同产犊季节产奶性能差异

各组产奶性能及其组间差异结果见表6。总体来看，不同产犊季节条件下奶牛产奶性能存在明显差异。冬季产犊组在产后前10 d日均产奶量、泌乳峰值奶量及产后100 d累计产奶量等指标上均处于较高水平，而夏季产犊组整体水平相对较低；春季与秋季产犊组各项产奶量介于冬、夏两季之间，且两组结果接近，组间差异不显著。泌乳峰值出现日龄在夏季产犊组中相对延后。

结果表明，产犊季节对泌乳启动强度、峰值形成节奏及阶段产量水平具有系统性影响，进而影响奶量稳定性和泌乳持续性。

2.4 不同产犊季节奶牛生理状态差异

各组奶牛生理状态指标及其组间差异结果见表7。总体来看，不同产犊季节条件下奶牛围产期代谢状态存在明显差异。夏季产犊组NEFA与BHBA水平均显著高于其他季节组，而冬季组各指标均处于较低水平。应激与炎症相关指标在季节组间呈现相似变化趋势，夏季产犊组皮质醇与触珠蛋白水平均明显高于其他季节组。

围产期疾病发生比例在夏季相对集中，酮病与子宫炎发生率在所有组中最高，分别为23.33%与16.67%。整体来看，产犊季节与母牛围产期健康水平密切相关。

3 讨 论

产犊季节对初乳品质与产奶性能的影响与围产期环境条件变化引起的机体生理状态调整密切相关。本研究结果表明，不同产犊季节条件下奶牛代谢指标、应激指标及围产期健康状况均存在差异，说明季节变化能够改变母牛围产期生理状态，并进一步影响初乳质量、产奶性能与泌乳启动过程。

在初乳营养质量方面，本研究发现不同产犊季节下初乳密度、干物质、脂肪、蛋白质及乳糖含量均存在明显组间差异。初乳密度与干物质含量可反映乳汁中营养物质浓缩程度，而脂肪、蛋白质、乳糖含量则直接影响初乳的能量与营养供给水平，因此上述指标能够综合反映初乳的营养价值^[4]。冬季产犊组的初乳整体营养水平较高，而夏季组显著偏低，该结果与既有研究关于产犊季节及环境负荷调节初乳质量结构的结论一致^[5-7]。结合奶牛围产期生理状态分析，认为其机制主要与热负荷水平相关。高热负荷条件下，能量分配向应激调节偏移，可见夏季组的NEFA与BHBA水平明显较高，提示围产期脂肪动员增强、负能量平衡程度加重，机体代谢负荷增加，合成代谢能力受限，可能在一定程度上影响乳腺对营养底物的利用，从而降低初乳营养组成水平；而低热负荷条件下，冬季组的NEFA与BHBA水平显著低于其他季节组，代谢负荷低，合成代谢占优，有利于乳腺的营养底物转化。

在免疫供给方面，初乳IgG含量是评估犊牛被动免疫的重要指标，其水平直接决定了犊牛早期的免疫保护力^[6-7]。本研究显示不同产犊季节下初乳IgG含量及低免疫初乳个体比例存在显著差异，夏季产犊组IgG水平显著较低且低免疫初乳个体比例显著高于其他组。该特征与既有围产期生理稳定性影响IgG转运效率的研究结果一致^[8]。结合生理状态分析，其成因主要与高热负荷条件下内分泌调节及应激反应增强有关。夏季产犊组的皮质醇与触珠蛋白水平显著较高，提示围产期应激及炎症反应水平增加，干扰IgG受体介导转运过程，降低IgG向乳腺富集的效率，从而影响初乳免疫质量。

在产奶性能方面，本研究结果表明不同产犊季节条件下奶牛泌乳启动过程及阶段产奶量存在显著差异。冬季产犊组泌乳启动过程较快，且各阶段产奶量整体较高，而夏季产犊组泌乳启动过程相对延后且产奶量偏低，该规律与刘汉丽等^[9]的研究结论一致。结合生理状态分析，夏季产犊组NEFA与BHBA水平较高，表明奶牛负能量平衡程度较重，可能对泌乳启动及泌乳量产生一定负面影响。

此外，本研究还发现围产期疾病发生率在不同季节间存在差异。夏季产犊组的酮病与子宫炎发生率相对较高，提示围产期代谢与应激状态变化可能降低机体生理稳定性并增加疾病发生风险，而疾病发生又可能进一步影响产奶性能与群体健康水平。

基于研究结果，在生产管理层面可实施季节化差异管理策略。夏季产犊阶段应加强牛舍通风与降温管理，优化湿帘与风机配置，同时适当提高围产期日粮的能量密度与电解质补充，以降低热应激对采食与代谢状态的影响；冬季产犊阶段应加强舍内保温与防冷应激管理，保持垫料干燥并减少冷风侵袭，以维持围产期能量平衡^[10]；春秋过渡季节则应保持饲养环境与管理稳定性。实施针对性的季节化管理措施，有助于提高初乳质量稳定性与泌乳启动效率，降低围产期疾病风险，为奶牛养殖业的健康发展提供参考。

参考文献

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