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尼古拉斯E. 海默爾:牧場繁殖管理及數據監控分析

來源:中國數據分析行業網 | 時間:2015-10-19 | 作者:數據委

尼古拉斯E. 海默爾 美國國際資源育種公司 國際技術服務經理

2001年12月畢業于美國威斯康辛大學雷河分校并獲得農業經濟學位。負責CRI國際咨詢服務管理,向CRI大學提供客戶管理,市場劃分和大牧場繁殖管理和分析的培訓服務。尼古拉斯是牧場數據專家,開發過很多牧場管理與數據分析的軟件,也曾經管理過自己的牧場,在規模牧場的繁殖數據分析,發情鑒定記錄分析和同期發情規劃等方面有豐富的經驗和自己獨到的見解。

不是所有能計算的繁殖數據都有價值,不是所有有價值的數據都能被計算——尼古拉斯

數據處理和分析是目前全世界都廣泛應用的技術。影響奶牛繁殖的因素很多,其中新產牛健康、產后首次配種懷孕率和150天懷孕率對牧場繁殖管理非常重要。好的繁殖管理和數據分析有利于更好地管理牧場。只有詳細全面了解我們的數據,主動解決“已發現”的問題,牧場繁殖管理才能進步更快。下面我主要介紹CRI是如何為客戶提供數據應用和分析的。

影響繁殖的因素

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圖1

  從圖1可以看出有非常多的因素影響繁殖,包括新產牛健康、營養、舒適度等。我們希望牧場的繁殖管理,可以像在平靜的湖面上行駛,簡單且不存在任何問題。

 影響繁殖的第一因素:圍產期

圍產期是指奶牛干奶到產犢后配種這一階段。在這一階段應當評估或收集哪些對繁殖有利的指標和數據?

圍產期有些疾病會影響到繁殖,比如產褥熱、胎衣不下、真胃變位、子宮炎等。我們可以評估牧場這些臨床疾病的比例。目標是產后奶牛產褥熱發病率<5%,真胃變位<6%,胎衣不下<5%-15%,子宮炎<10%-15%,酮病<15%-20%。以上都是設定的最大值,不能超過,事實上管理非常好的牧場這些產后代謝疾病的發病率接近于0。我們如何計算這些疾病的百分比十分關鍵?首先,在軟件統計中我們要有這些疾病的記錄。計算疾病發病率時,要使用新產牛數量作為分母。圖2中這些數據是全年的數據。其中,全年酮病發病率為259頭/3388頭=7.6%。淘汰率等于出售和死亡的奶牛頭數相加再除以新產牛總數。新產牛淘汰率只計算產后60天內死亡和出售的牛。例如,圖中產后60天淘汰率是266頭/3388頭=7.8%。

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圖2

  產奶量影響奶牛發情

關于產量和發情的關系美國近年研究很多,共性是產量越高繁殖周期越長。從圖3中可以看出,產奶量高的奶牛每個情期發情持續時間只有4~6個小時。

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圖3. 產奶量對奶牛發情持續時間影響

  人工鑒定發情

不管是在美國還是中國,大部分奶牛發情時間集中在晚上10點到早上5點,這是牧場工作人員最疲憊的階段,也是效率最低的時候。所以我們需要投入更多的人力和工具來輔助,觀察奶牛發情和一些發情輔助癥狀。

在人工授精中,約5%~30%的發情鑒定在錯誤的情期階段做觀察。我們在牧場中要記錄發情輔助癥狀,比如牛身體側面很臟,出了很多汗,這些都說明奶牛可能正在發情。所以,我們不但要了解發情的主要癥狀,還要關注奶牛發情的輔助癥狀。

CRI有400個配種員,定期接受培訓,反復檢查他們的操作過程是否存在錯誤,每天配種工作的每個細節都要注意到。比如水浴溫度是否合適;裝輸精槍步驟是否正確;輸精的位置是否恰當;能夠發現奶牛發情的次要癥狀。只有注意所有細節,反復培訓,避免一些習慣錯誤,才能提高奶牛的受精率。

在牧場我們可以采集到非常多的數據,但不是所有有價值的都能被計算,并且不是所有能計算的都有價值。我們要從很多牧場數據中選出對我們有用的指標并進行監控分析。

用21天妊娠率評估繁殖表現

牧場的繁殖表現好壞取決于空懷牛變為懷孕牛的速度。那么哪個指標可以代表牧場中奶牛懷孕的速度?我認為是21天妊娠率。

21天妊娠率是每21天可以配種的奶牛中,懷孕牛所占的比例。妊娠率由參配率和受胎率共同決定。

參配率指每21天,可以配種的奶牛中,實際參與配種的比例。比如可以配種的奶牛共100頭,實際配種60頭,那么參配率60% 。

影響參配率的因素

受胎率:奶牛配種后懷孕的比率?

受胎率是奶牛一次配種后,懷孕牛所占的比例。假設100頭中有60頭參與配種,25頭懷孕,那么受胎率為25頭懷孕/60頭配種=41%受胎率。

受胎率和每頭懷孕需要的配種次數呈負相關。CR=1/SPC 受胎率=1/配種次數;2 SPC = 50% CR 2次配種=50%受胎率;3SPC = 33% CR 3次配種=33%受胎率;4 SPC = 25% CR 4次配種=25%受胎率。

奶牛懷孕所需要的配種次數取決于受胎率。比如100頭牛首次受胎率50%,經過四次配種后懷孕牛為92%,但是如果受胎率30%,需要六次配種后懷孕牛比率才能達到88%。所以,我們不但要找到發情的牛,還要保證奶牛受胎率高。

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圖4.奶牛配種次數與懷孕率關系

  繁殖計算方法

參配率=配種數量/應該配種數量(例如60/100=60%參配率);

受胎率=懷孕數量/配種數量(例如25懷孕/60配種=41%受胎率);

懷孕率=懷孕數量/應該配種數量 (25/100奶牛=25%懷孕率)。通常一個牧場如果懷孕率能達到25%,說明繁殖工作做得不錯。

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圖5. 21天懷孕率

  通常我們對牧場數據進行分析時,我們希望采用全年的數據。圖5中每行之間時間間隔是21天,每列分別代表這期間可以配種牛的數量、實際配種的數量、發情揭發率、懷孕率等。從圖中可以發現這個牧場每年的懷孕率是19%。另外,還可以從圖中看出6~8月熱應激時,發情揭發率和懷孕率都有明顯下降。因此,這個牧場夏季需要注意查看風扇和噴淋是否運轉正常,盡可能降低熱應激對奶牛的影響。

提高懷孕率對牧場效益的影響

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圖6. 懷孕率對牧場效益的影響

  圖6是威斯康辛大學麥迪遜分校的研究數據,主要比較懷孕率增加對牧場效益的影響。橫列是牧場當前懷孕率,縱列是牧場希望懷孕率能達到的指標。假設牧場當前懷孕率是15%,如果提高到22%,每頭牛每年可以為牧場帶來137美元的效益。所以,懷孕率對牧場效益提升非常重要。

影響受胎率的因素

跛足、子宮炎、乳房炎也會影響奶牛的繁殖。通過數據,我們可以評估這些疾病對繁殖的影響。

首次配種受胎率和子宮炎的關系

有子宮炎的牛第一次配種受胎率12%,沒有子宮炎的首次配種受胎率35%。因此,我們要做好新產牛子宮監護。

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圖7

  產后100天內跛行和受胎率關系

跛行奶牛首次配種受胎率28%,而非跛行奶牛首次配種受胎率36%。因此我們對奶牛肢蹄的保護也一定要做好,包括蹄浴、定期修蹄、清理臥欄或走道石塊,這些都會影響到奶牛的肢蹄健康。

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圖8

  產后100天內首發乳房炎

首次配種產后100天內首發乳房炎30%,而非首次配種首發乳房炎36%。

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圖9

  同期發情計劃

IATF服從:假設每次注射藥物時,只有95%的奶牛能夠正確注射,則同期發情最后只有77%的奶牛得到了正確的處理。如果每次有90%的做了正確處理,那么結果只有59%的奶牛得到了正確的處理。如果所以我們要保證找到每頭發情牛并正確注射藥物。

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圖10

  主動停配期會影響懷孕率嗎?

從圖11、12、13我們可以看到牧場的繁殖流程是否規范。圖中橫列是產犢時間,縱列是第一次配種時泌乳天數。圖中每個點代表一頭牛。其中圖11中牧場做了預同期,觀察到發情后進行配種。沒有觀察到發情的牛進行同期處理。從圖中可以看出,該牧場繁殖流程很好,嚴格按照流程執行。牧場主動停配期是60天,最晚是90天內,懷孕率35%,只有很少的牛延遲了配種。

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圖11

  圖12中牧場采取了預同期后不觀察發情直接配種。但是這個牧場總體做得不太好,有些牛沒有按照流程執行,在主動停配期之前就配種了,部分牛也超出了第一次配種時間。但是這個牧場繁殖工作做得也還行,懷孕率達到37%。但是懷孕率高并不代表牧場繁殖做得好。從管理上,這個牧場比圖11的牧場繁殖管理更顯混亂。

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圖12

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圖13

  圖13中牧場到底發生了什么事?這個牧場看起來做了預同期,對沒發情的牛做同期處理。但沒有明顯的分界,很多牛配種時間混亂。有太多牛在主動停配期前進行了配種。圖13牧場主動停配期50~55天,對比前兩個牧場懷孕率只有16%。因此,需要檢查這個牧場是否所有配種員都嚴格執行了流程。

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圖14

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圖15

  關于主動停配期和懷孕率關系,美國的學者做了很多研究。在數據庫中,超過1000頭的牧場有296個,圖14和15中橫軸是主動停配期,縱軸是泌乳150天時懷孕率和懷孕比率。圖14中有些牧場54天前配種,所以在150天時有很多牛懷孕。從圖中可以看出,主動停配期越長,配種越晚,懷孕率雖然不錯,但是150天時的懷孕比率低。

懷孕率是衡量牧場繁殖效率的一個非常重要的指標。除了懷孕率,我們還需要讓奶牛在泌乳前期就懷孕,越早懷孕越好。這樣可以讓奶牛再次產犢并達到泌乳高峰。所以,衡量牧場繁殖情況時我們不但要關注奶牛懷孕率,還需要關注產后150天時的懷孕比率。圖14中紅線是150天時懷孕率前10%的牧場,在產后150天時懷孕率都很高。這些牧場懷孕率這么高,主要是他們嚴格執行了繁殖流程,并按照流程操作。

再次配種

盡早發現空懷牛,并保證它們迅速得到再次配種。圖16可以衡量奶牛是否可以快速再次配種。圖15中橫軸是這次配種距離上次配種天數,縱軸是配種數量。該牧場再次配種天數集中在18~23天,正好是距離上次配種一個情期,說明這個牧場發情觀察很好。這些沒有懷孕的牛都通過發情觀察找到并再次配種。有些配種發生在21天之后,可能是針對青年牛的配種,因為青年牛的繁殖力強、發情表現明顯,所以我們可以在他們再次發情后發現并配種。

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圖16. 牧場A再次配種

  圖17牧場和16完全不一樣,很多奶牛在4~17天配種。因此,要調查一下牧場的激素使用情況和發情觀察。當然,這個牧場也有很多在21天正常發情的牛。圖中42天配種的牛是正常的,代表了妊檢后發現空懷再次配種的奶牛。而35天左右的不正常,35天左右配種可能是胚胎早期死亡,激素、發情觀察等很多因素共同造成的,因此需要做很多調查工作。

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圖17. 牧場C再次配種

  圖18牧場是配種后再次同期的實例,不同顏色代表配種次數,比如藍色代表第一次、綠色代表第二次。從圖中可以看出,配種后21天左右觀察到發情,做了同期處理。42天對沒有懷孕牛又做了同期處理,所以有很多牛在這期間定時輸精了。后面再檢查到這些牛沒有懷孕后,可能是卵巢、子宮狀態不在正常情期,所以推后了一段時間做配種。

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圖18. 再次配種—同期發情示例

  用基準對照你的數據

我們在牧場收集數據,并將數據與別的牧場及牧場以前的數據進行比較。通過對比,可以找出牧場哪些地方做的好,哪些地方還有差距及改進的空間。對于的牧場繁殖指標,如果不能衡量它,就無法判斷牧場繁殖工作做的如何。通過數據,我們可以發現很多問題。我們要詳細全面了解我們的數據,發展趨勢,解決“已發現”的問題。我們也可以給自己設定一些目標,比如半年后或一年后的目標。之前的決策是否正確?帶來的經濟影響如何?如果不對這些決策做出評估,牧場將無法進步。因此,保存記錄的數據可以節省很多時間。

干奶牛和圍產牛

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圖19

  圖中紅色表示干奶天數超過75天的牛在牛群中的比例,這些牛在下一個泌乳期很可能會被淘汰。綠色代表不同干奶天數產后60天內淘汰的比例,干奶天數小于45天和大于75天淘汰比例都較高。因此,我們建議干奶天數在45~75天之間。另外,要減少產后疾病的發病率。

產犢間隔

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圖20

  另外,牧場會統計但不建議關注的指標是產犢間隔,因為這個指標代表奶牛上一個胎次懷孕時間,是上一年發生的數據,而我們希望關注現在的數據,這樣便于牧場管理和調整。因此,我們要關注參配率、懷孕率和泌乳150天懷孕牛的比例。懷孕率能夠反應很多重要的信息,但是,讓奶牛盡早懷孕對牧場的效益也有極大影響。

總之,影響繁殖的因素很多,其中新產牛健康、產后首次配種懷孕率和產后150天的懷孕率對牧場繁殖管理非常重要。牧場要堅持記錄并和希望對比的牧場進行比較,這樣才能不斷提高繁殖效率。(本文根據美國國際資源育種公司尼古拉斯E. 海默爾在“2015第三屆中美牧場技術交流峰會” 上講課內容整理。)


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