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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:数据委

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月畢業于美國威斯康辛大學雷河分校並獲得農業經濟學位。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,其中新産牛健康、産後首次配種懷孕率和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是如何爲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

  从圖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。

 影響繁殖的第一因素:圍産期

圍産期是指奶牛幹奶到産犢後配種這一階段。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?

圍産期有些疾病會影響到繁殖,比如産褥熱、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。目標是産後奶牛産褥熱發病率<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産後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,要使用新産牛數量作爲分母。圖2中這些數據是全年的數據。其中,全年酮病發病率爲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産牛總數。新産牛淘汰率只計算産後60天內死亡和出售的牛。例如,圖中産後60天淘汰率是266頭/3388頭=7.8%。

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圖2

  産奶量影響奶牛發情

關于産量和發情的關系美國近年研究很多,共性是産量越高繁殖周期越長。從圖3中可以看出,産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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图3. 产奶量对奶牛发情持续时间影响

  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症狀。

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症狀,比如牛身體側面很髒,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症狀,還要關注奶牛發情的輔助症狀。

CRI有400個配種員,定期接受培訓,反複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症狀。只有注意所有細節,反複培訓,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,並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並進行監控分析。

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爲懷孕牛的速度。那麽哪個指標可以代表牧場中奶牛懷孕的速度?我認爲是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。

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% 。

影響參配率的因素

受胎率:奶牛配種後懷孕的比率?

受胎率是奶牛一次配種後,懷孕牛所占的比例。假設100頭中有60頭參與配種,25頭懷孕,那麽受胎率爲25頭懷孕/60頭配種=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%,經過四次配種後懷孕牛爲92%,但是如果受胎率30%,需要六次配種後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);

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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图6. 怀孕率对牧场效益的影响

  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%,每頭牛每年可以爲牧場帶來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,我們要做好新産牛子宮監護。

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圖7

  産後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

  産後100天內首發乳房炎

首次配種産後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,則同期發情最後只有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,那麽結果只有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並正確注射藥物。

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圖10

  主動停配期會影響懷孕率嗎?

从圖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。其中圖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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圖11

  圖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,这个牧场比圖11的牧场繁殖管理更显混乱。

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圖13

  圖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。圖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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圖14

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圖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,圖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。圖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。圖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。

再次配種

尽早发现空怀牛,并保证它们迅速得到再次配種。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。该牧场再次配種天数集中在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種。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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圖16. 牧场A再次配種

  圖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種的奶牛。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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圖17. 牧场C再次配種

  圖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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圖18. 再次配種—同期发情示例

  用基准對照你的數據

我們在牧場收集數據,並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,比如半年後或一年後的目標。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。

幹奶牛和圍産牛

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圖19

  圖中紅色表示幹奶天數超過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。綠色代表不同幹奶天數産後60天內淘汰的比例,幹奶天數小于45天和大于75天淘汰比例都較高。因此,我們建議幹奶天數在45~75天之間。另外,要減少産後疾病的發病率。

産犢間隔

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圖20

  另外,牧场会统计但不建议关注的指标是産犢間隔,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,影響繁殖的因素很多,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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