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尼古拉斯E. 海默尔:牧场繁殖管理及数据监控分析

来源:中国数据分析行业网 | 时间:2015-10-19 | 作者:中数委

尼古拉斯E. 海默尔 美国国际资源育种公司 国际技术服务经理

2001年12月毕业于美国威斯康辛大学雷河分校并获得农业经济学位。负责CRI国际咨询服务管理,向CRI大学提供客户管理,市场划分和大牧场繁殖管理和分析的培训服务。尼古拉斯是牧场数据专家,开发过很多牧场管理与数据分析的软件,也曾经管理过自己的牧场,在规模牧场的繁殖数据分析,发情鉴定记录分析和同期发情规划等方面有丰富的经验和自己独到的见解。

不是所有能计算的繁殖数据都有价值,不是所有有价值的数据都能被计算——尼古拉斯

数据处理和分析是目前全世界都广泛应用的技术。影响奶牛繁殖的因素很多,其中新产牛健康、产后首次配种怀孕率和150天怀孕率对牧场繁殖管理非常重要。好的繁殖管理和数据分析有利于更好地管理牧场。只有详细全面了解我们的数据,主动解决“已发现”的问题,牧场繁殖管理才能进步更快。下面我主要介绍CRI是如何为客户提供数据应用和分析的。

影响繁殖的因素

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图1

  从图1可以看出有非常多的因素影响繁殖,包括新产牛健康、营养、舒适度等。我们希望牧场的繁殖管理,可以像在平静的湖面上行驶,简单且不存在任何问题。

 影响繁殖的第一因素:围产期

围产期是指奶牛干奶到产犊后配种这一阶段。在这一阶段应当评估或收集哪些对繁殖有利的指标和数据?

围产期有些疾病会影响到繁殖,比如产褥热、胎衣不下、真胃变位、子宫炎等。我们可以评估牧场这些临床疾病的比例。目标是产后奶牛产褥热发病率<5%,真胃变位<6%,胎衣不下<5%-15%,子宫炎<10%-15%,酮病<15%-20%。以上都是设定的最大值,不能超过,事实上管理非常好的牧场这些产后代谢疾病的发病率接近于0。我们如何计算这些疾病的百分比十分关键?首先,在软件统计中我们要有这些疾病的记录。计算疾病发病率时,要使用新产牛数量作为分母。图2中这些数据是全年的数据。其中,全年酮病发病率为259头/3388头=7.6%。淘汰率等于出售和死亡的奶牛头数相加再除以新产牛总数。新产牛淘汰率只计算产后60天内死亡和出售的牛。例如,图中产后60天淘汰率是266头/3388头=7.8%。

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图2

  产奶量影响奶牛发情

关于产量和发情的关系美国近年研究很多,共性是产量越高繁殖周期越长。从图3中可以看出,产奶量高的奶牛每个情期发情持续时间只有4~6个小时。

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图3. 产奶量对奶牛发情持续时间影响

  人工鉴定发情

不管是在美国还是中国,大部分奶牛发情时间集中在晚上10点到早上5点,这是牧场工作人员最疲惫的阶段,也是效率最低的时候。所以我们需要投入更多的人力和工具来辅助,观察奶牛发情和一些发情辅助症状。

在人工授精中,约5%~30%的发情鉴定在错误的情期阶段做观察。我们在牧场中要记录发情辅助症状,比如牛身体侧面很脏,出了很多汗,这些都说明奶牛可能正在发情。所以,我们不但要了解发情的主要症状,还要关注奶牛发情的辅助症状。

CRI有400个配种员,定期接受培训,反复检查他们的操作过程是否存在错误,每天配种工作的每个细节都要注意到。比如水浴温度是否合适;装输精枪步骤是否正确;输精的位置是否恰当;能够发现奶牛发情的次要症状。只有注意所有细节,反复培训,避免一些习惯错误,才能提高奶牛的受精率。

在牧场我们可以采集到非常多的数据,但不是所有有价值的都能被计算,并且不是所有能计算的都有价值。我们要从很多牧场数据中选出对我们有用的指标并进行监控分析。

用21天妊娠率评估繁殖表现

牧场的繁殖表现好坏取决于空怀牛变为怀孕牛的速度。那么哪个指标可以代表牧场中奶牛怀孕的速度?我认为是21天妊娠率。

21天妊娠率是每21天可以配种的奶牛中,怀孕牛所占的比例。妊娠率由参配率和受胎率共同决定。

参配率指每21天,可以配种的奶牛中,实际参与配种的比例。比如可以配种的奶牛共100头,实际配种60头,那么参配率60% 。

影响参配率的因素

受胎率:奶牛配种后怀孕的比率?

受胎率是奶牛一次配种后,怀孕牛所占的比例。假设100头中有60头参与配种,25头怀孕,那么受胎率为25头怀孕/60头配种=41%受胎率。

受胎率和每头怀孕需要的配种次数呈负相关。CR=1/SPC 受胎率=1/配种次数;2 SPC = 50% CR 2次配种=50%受胎率;3SPC = 33% CR 3次配种=33%受胎率;4 SPC = 25% CR 4次配种=25%受胎率。

奶牛怀孕所需要的配种次数取决于受胎率。比如100头牛首次受胎率50%,经过四次配种后怀孕牛为92%,但是如果受胎率30%,需要六次配种后怀孕牛比率才能达到88%。所以,我们不但要找到发情的牛,还要保证奶牛受胎率高。

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图4.奶牛配种次数与怀孕率关系

  繁殖计算方法

参配率=配种数量/应该配种数量(例如60/100=60%参配率);

受胎率=怀孕数量/配种数量(例如25怀孕/60配种=41%受胎率);

怀孕率=怀孕数量/应该配种数量 (25/100奶牛=25%怀孕率)。通常一个牧场如果怀孕率能达到25%,说明繁殖工作做得不错。

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图5. 21天怀孕率

  通常我们对牧场数据进行分析时,我们希望采用全年的数据。图5中每行之间时间间隔是21天,每列分别代表这期间可以配种牛的数量、实际配种的数量、发情揭发率、怀孕率等。从图中可以发现这个牧场每年的怀孕率是19%。另外,还可以从图中看出6~8月热应激时,发情揭发率和怀孕率都有明显下降。因此,这个牧场夏季需要注意查看风扇和喷淋是否运转正常,尽可能降低热应激对奶牛的影响。

提高怀孕率对牧场效益的影响

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图6. 怀孕率对牧场效益的影响

  图6是威斯康辛大学麦迪逊分校的研究数据,主要比较怀孕率增加对牧场效益的影响。横列是牧场当前怀孕率,纵列是牧场希望怀孕率能达到的指标。假设牧场当前怀孕率是15%,如果提高到22%,每头牛每年可以为牧场带来137美元的效益。所以,怀孕率对牧场效益提升非常重要。

影响受胎率的因素

跛足、子宫炎、乳房炎也会影响奶牛的繁殖。通过数据,我们可以评估这些疾病对繁殖的影响。

首次配种受胎率和子宫炎的关系

有子宫炎的牛第一次配种受胎率12%,没有子宫炎的首次配种受胎率35%。因此,我们要做好新产牛子宫监护。

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图7

  产后100天内跛行和受胎率关系

跛行奶牛首次配种受胎率28%,而非跛行奶牛首次配种受胎率36%。因此我们对奶牛肢蹄的保护也一定要做好,包括蹄浴、定期修蹄、清理卧栏或走道石块,这些都会影响到奶牛的肢蹄健康。

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图8

  产后100天内首发乳房炎

首次配种产后100天内首发乳房炎30%,而非首次配种首发乳房炎36%。

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图9

  同期发情计划

IATF服从:假设每次注射药物时,只有95%的奶牛能够正确注射,则同期发情最后只有77%的奶牛得到了正确的处理。如果每次有90%的做了正确处理,那么结果只有59%的奶牛得到了正确的处理。如果所以我们要保证找到每头发情牛并正确注射药物。

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图10

  主动停配期会影响怀孕率吗?

从图11、12、13我们可以看到牧场的繁殖流程是否规范。图中横列是产犊时间,纵列是第一次配种时泌乳天数。图中每个点代表一头牛。其中图11中牧场做了预同期,观察到发情后进行配种。没有观察到发情的牛进行同期处理。从图中可以看出,该牧场繁殖流程很好,严格按照流程执行。牧场主动停配期是60天,最晚是90天内,怀孕率35%,只有很少的牛延迟了配种。

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图11

  图12中牧场采取了预同期后不观察发情直接配种。但是这个牧场总体做得不太好,有些牛没有按照流程执行,在主动停配期之前就配种了,部分牛也超出了第一次配种时间。但是这个牧场繁殖工作做得也还行,怀孕率达到37%。但是怀孕率高并不代表牧场繁殖做得好。从管理上,这个牧场比图11的牧场繁殖管理更显混乱。

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图12

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图13

  图13中牧场到底发生了什么事?这个牧场看起来做了预同期,对没发情的牛做同期处理。但没有明显的分界,很多牛配种时间混乱。有太多牛在主动停配期前进行了配种。图13牧场主动停配期50~55天,对比前两个牧场怀孕率只有16%。因此,需要检查这个牧场是否所有配种员都严格执行了流程。

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图14

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图15

  关于主动停配期和怀孕率关系,美国的学者做了很多研究。在数据库中,超过1000头的牧场有296个,图14和15中横轴是主动停配期,纵轴是泌乳150天时怀孕率和怀孕比率。图14中有些牧场54天前配种,所以在150天时有很多牛怀孕。从图中可以看出,主动停配期越长,配种越晚,怀孕率虽然不错,但是150天时的怀孕比率低。

怀孕率是衡量牧场繁殖效率的一个非常重要的指标。除了怀孕率,我们还需要让奶牛在泌乳前期就怀孕,越早怀孕越好。这样可以让奶牛再次产犊并达到泌乳高峰。所以,衡量牧场繁殖情况时我们不但要关注奶牛怀孕率,还需要关注产后150天时的怀孕比率。图14中红线是150天时怀孕率前10%的牧场,在产后150天时怀孕率都很高。这些牧场怀孕率这么高,主要是他们严格执行了繁殖流程,并按照流程操作。

再次配种

尽早发现空怀牛,并保证它们迅速得到再次配种。图16可以衡量奶牛是否可以快速再次配种。图15中横轴是这次配种距离上次配种天数,纵轴是配种数量。该牧场再次配种天数集中在18~23天,正好是距离上次配种一个情期,说明这个牧场发情观察很好。这些没有怀孕的牛都通过发情观察找到并再次配种。有些配种发生在21天之后,可能是针对青年牛的配种,因为青年牛的繁殖力强、发情表现明显,所以我们可以在他们再次发情后发现并配种。

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图16. 牧场A再次配种

  图17牧场和16完全不一样,很多奶牛在4~17天配种。因此,要调查一下牧场的激素使用情况和发情观察。当然,这个牧场也有很多在21天正常发情的牛。图中42天配种的牛是正常的,代表了妊检后发现空怀再次配种的奶牛。而35天左右的不正常,35天左右配种可能是胚胎早期死亡,激素、发情观察等很多因素共同造成的,因此需要做很多调查工作。

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图17. 牧场C再次配种

  图18牧场是配种后再次同期的实例,不同颜色代表配种次数,比如蓝色代表第一次、绿色代表第二次。从图中可以看出,配种后21天左右观察到发情,做了同期处理。42天对没有怀孕牛又做了同期处理,所以有很多牛在这期间定时输精了。后面再检查到这些牛没有怀孕后,可能是卵巢、子宫状态不在正常情期,所以推后了一段时间做配种。

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图18. 再次配种—同期发情示例

  用基准对照你的数据

我们在牧场收集数据,并将数据与别的牧场及牧场以前的数据进行比较。通过对比,可以找出牧场哪些地方做的好,哪些地方还有差距及改进的空间。对于的牧场繁殖指标,如果不能衡量它,就无法判断牧场繁殖工作做的如何。通过数据,我们可以发现很多问题。我们要详细全面了解我们的数据,发展趋势,解决“已发现”的问题。我们也可以给自己设定一些目标,比如半年后或一年后的目标。之前的决策是否正确?带来的经济影响如何?如果不对这些决策做出评估,牧场将无法进步。因此,保存记录的数据可以节省很多时间。

干奶牛和围产牛

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图19

  图中红色表示干奶天数超过75天的牛在牛群中的比例,这些牛在下一个泌乳期很可能会被淘汰。绿色代表不同干奶天数产后60天内淘汰的比例,干奶天数小于45天和大于75天淘汰比例都较高。因此,我们建议干奶天数在45~75天之间。另外,要减少产后疾病的发病率。

产犊间隔

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图20

  另外,牧场会统计但不建议关注的指标是产犊间隔,因为这个指标代表奶牛上一个胎次怀孕时间,是上一年发生的数据,而我们希望关注现在的数据,这样便于牧场管理和调整。因此,我们要关注参配率、怀孕率和泌乳150天怀孕牛的比例。怀孕率能够反应很多重要的信息,但是,让奶牛尽早怀孕对牧场的效益也有极大影响。

总之,影响繁殖的因素很多,其中新产牛健康、产后首次配种怀孕率和产后150天的怀孕率对牧场繁殖管理非常重要。牧场要坚持记录并和希望对比的牧场进行比较,这样才能不断提高繁殖效率。(本文根据美国国际资源育种公司尼古拉斯E. 海默尔在“2015第三届中美牧场技术交流峰会” 上讲课内容整理。)


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