本文为您回顾2023年智汇峰会邀请的利拉伐全球奶业发展总监Ilka Klaas就"奶牛长寿与牧场经济效益关系的研究与解读"所做的演讲主要内容。
01
奶牛福利 、奶牛长寿
是奶业可持续发展不可或缺的要素
可以肯定的是,奶牛生产寿命短会影响牧场的效益以及可持续性。
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年轻、高产奶牛在达到最大生产潜能之前就被动淘汰,不仅导致饲养阶段成本的损失,也会对牧场经济效益产生负面影响
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如果奶牛胎次太少,不仅影响犊牛期饲养成本的回收,而且这期间奶牛产生的甲烷等温室气体也很难抵消,对环境碳足迹也会产生负面影响。
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奶牛被动淘汰或者死亡往往由于会引起疼痛的疾病导致,意味着动物福利不佳。
奶牛长寿可以减少影响气候的碳足迹
相关话题的研究有很多,以下分享其中一个关于不同胎次奶牛对碳足迹影响的研究。不难看出,胎次越低的奶牛,生产每千克牛奶的二氧化碳当量越高,胎次越高,奶牛会越高效,也即生产每千克牛奶的二氧化碳当量越低。

值得注意的是,从第一胎次到第二胎次,二氧化碳当量的变化很显著,之后逐渐缓和。这意味着,增加奶牛的胎次,对减少环境碳足迹是有帮助的。
接下来,Ilka Klaas博士从犊牛喂养、奶牛死亡、被动淘汰这三个不同层面详细列举分析了影响奶牛长寿的原因。
02
奶牛长寿
从成功的犊牛饲养和淘汰管理开始
成功的犊牛饲养的目标是保持动物高度健康的状态、较低的死亡率并做好从奶牛出生到2年左右第一次产犊期间良好的生长管理。
首次产犊月龄目标设置为24(23-25)个月
之所以设置这样的目标,原因有:
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后备牛首次产犊月龄大于25个月更容易在第一胎期间就被淘汰
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首次产犊月龄较晚的牛在接下来的胎次中繁殖性能也相对更差、产犊间隔更长
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产犊月龄不佳,会严重影响经济效益
一项英国研究显示,首次产犊月龄导致的总饲养成本差异可高达33%。首次产犊月龄如果超过28个月,饲养成本差异有显著增加,这是可以节省的成本。

Boulton et al. 2017
平均1.5胎次才能收回饲养成本
上面这个研究还通过调查100个牧场总结了奶牛抵消其饲养成本时所处的首次产犊之后的天数(见下表),L1到L6是指达到盈亏平衡点时的泌乳胎次。研究发现,平均的盈亏平衡点在530天,也即1.5个胎次。

不难看出,图表右侧的牧场,很可能会承受更多的损失,因为很多奶牛可能在没有达到盈亏平衡点就被淘汰了。
此外,也有研究显示,后备牛首次产犊月龄越晚,对终生产奶量的负面影响越大。

可以看到,在22月龄左右首次产犊,终生日均产量约高。但要注意,如果让奶牛在较小月龄产犊,对她的饲养和身体条件的要求会更高,只有发育良好、健康的后备牛才能保证妊娠顺利,达成终生产奶量的高值。
综上,生长速度和首次产犊月龄影响奶牛的终生产奶量;1.5-2胎才能收回饲养成本。对于牧场来说,饲养更少但更优质的后备牛是更好的选择。与40%的淘汰率相比,淘汰率降至25%,每100头牛的饲养成本将减少€2500。

以上这个通过对位于北京、天津、云南、河北、河南、黑龙江、吉林和内蒙古的31个牧场总计142,833头牛的调查研究显示:犊牛的死亡率和后备牛的更新率从3-60天,61-365天,366天至首次产犊分别为5.5%、7.4%和8.7% 。只有75%的出生犊牛最终可以成功产犊。 导致死亡的三个主要原因:未知、消化紊乱和呼吸疾病。
参考此前Boulton et al. 2017的研究,一头后备牛死亡的平均损失在 €116-164。这对于牧场来说,是一笔不小的损失。 
犊牛出生后前两个月的死亡风险是最高的。腹泻和肺炎是造成犊牛死亡最主要的2大原因。确保初生牛犊有干净柔软的垫料抵御寒冷的天气,饲喂及时、监控到位都非常重要。
健康的犊牛 = 健康的成母牛 =更长寿&更好的生产性能
一定要预防犊牛疾病的发生,因为:
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每例犊牛肺炎会造成$42的损失 (Dubrovsky et al. 2020)
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每一例生病的后备牛会增加€95的饲养成本 (Mohd Nor et al. 2012)
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患有呼吸系统疾病的犊牛(与健康犊牛相比):
— 首次产犊前被淘汰的风险高1.7-5倍
— 在1胎到2胎之间被淘汰的风险高1.3倍
— 1胎的产奶量比健康的犊牛少233公斤
03
奶牛长寿
关注奶牛死亡及被动淘汰
奶牛的死亡是一个不断加剧且代价昂贵的问题
从全球来看,从1989年到2014年,年平均死亡率从2.3%增加到3.8% (基于54个研究报告进行的Meta分析得出的结论),整体的淘汰率基本没有变化 。
注意,这些研究对死亡率的定义一般有两种:
每100头牛每年的发生几率或占牛群总淘汰量的比例。
美国的数据显示:来自10个州的DHI数据显示死亡率从2006年的5.9%增加到2010年的6.8% 。
“被动淘汰”约占总淘汰的65%
"被动淘汰”加了引号,因为它往往是管理决策,当患有某种疾病的牛无法为牧场做出贡献的时候,将其淘汰。通过总结不同研究结论得出的下表可以看出,繁殖是奶牛被动淘汰的最主要的原因之一(在瑞典是乳房炎)。

如果我们仔细看一下美国的情况,2021年所有被淘汰的荷斯坦奶牛根据胎次和淘汰原因进行的统计分析结果如下表,总数量=DHI所统计牛群的929,835头牛

好消息是,由于基因育种的进步,奶牛乳房相关的问题并不是奶牛被淘汰的主要原因。运动相关的问题,随着奶牛年龄增大,逐渐增多。乳房炎或者高体细胞以及死亡也随着奶牛胎次上升呈现上升趋势。繁殖问题则呈现相反的趋势,因为繁殖问题的奶牛在早期就会被淘汰。
该表值得关注的还有低产量问题,它是头胎牛被淘汰的主要原因,但经产牛的情况相对好一些。表里没有标注原因的绿色虚线也值得探讨,牧场淘汰奶牛的原因有很多,有时候并没有清楚的结论。
泌乳早期死亡率最高也是疾病发生风险最高的时期!

上图为美国中西部从2006年1月到2010年12月期间所有产犊后40天之内死亡的7,188头牛只的分布情况。
不同的学术研究显示,泌乳早期(泌乳前120天)的疾病增加了淘汰风险:
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真胃移位 5.5X
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产褥热 3.3X
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乳房炎 3.1X
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酮病 2.6X
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子宫炎 1.3X
就此,牧场应加强利用传感器技术对泌乳早期的奶牛的健康、繁殖以及生产性能进行系统性监测,牛群越大,选择正确的工具来进行监测就愈加重要。
牛群规模与
奶产量和死亡率的研究结果
DHI数据显示:牛群规模影响奶产量。通过下表的数据可看出:3000头泌乳牛以内的牧场,产奶量随着牛头数的增加而增加 ;4000头泌乳牛以上的规模的牧场,产奶量略有降低。

总结关于牛群规模与死亡率关系的学术研究,研究结果如下:
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牛群规模≥500的牧场奶牛的死亡风险比牛群规模<100的牧场高92% (Shahid et al. 2015)
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牛群规模在100-200之间的牧场,奶牛死亡风险是5.8%,规模>3,000 头牛的牧场,奶牛死亡风险是9.6%(Pinedoet al. 2010)
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产量越高的牛群死亡率越低——这是良好管理和重点关注的结果
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牛群之间的巨大差异说明管理非常重要,无论牛群大小
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总费用评估:€14013 / 100头牛的牛群 (注意,该费用适用于相关研究所在国家)
保证盈利的奶牛不被淘汰很具挑战
打破恶性循环,获得更好的生产表现,要注意以下几个方面:
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劣质犊牛:进入牛群的替补犊牛数量少、质量低
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首次产犊晚:导致饲养奶牛的时间长于理想情况
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损失奶牛,特别是在泌乳早期
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繁殖差:没有足够多的牛产犊来维持奶产量
简单说,通过提升管理质量!
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通过有效的劳动力管理或使用精确奶牛养殖技术,提高对个体奶牛的关注度。
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通过更好的进行奶牛监测可以减少死亡率,提高寿命。
04
被动淘汰的
主要原因及相应改善对策

被动淘汰的原因分布
奶牛死亡经常发生在产犊前后,由于代谢性疾病和与生产相关的疾病导致,由此带来的损失极大。
泌乳早期高体细胞,淘汰机率提高3倍!
研究显示,在牛奶纪录系统中,产犊后的第一次体细胞计数小于20万的奶牛,牛奶产量表现更好,DIM60天内被淘汰的几率更低,发展为临床乳房炎的几率也远低于体细胞数高于20万的奶牛,繁殖表现也更好。

去年利拉伐工业博士生研究项目 (John Bonestroo et al. 2022) 的研究结果显示:基于假设在高SCC(>200,000)的情况下90天淘汰的策略,慢性乳房炎成本平均为104欧元(占乳房炎总成本208欧元的50%)。
这提醒我们要关注慢性乳房炎带来的损失,这些可能偶而才发病的奶牛比起患临床性乳房炎的奶牛来说更不易被发现。
繁殖问题是被动淘汰最主要的原因
发情探测和配种率一直都有提高空间。在下面这个研究里,在受胎率一样的情况下,通过提高参配率,可以大幅提高怀孕率,减少DIM150天时的空怀奶牛头数,这会带来相当于每100头牛每年 € 8000的成本节省。

值得关注的是,传感器技术可以提高繁殖效率!目前市面上有很多不同的传感器可供选择,比如利拉伐既有活动量探测系统,也提供监测牛奶中孕酮水平的精准繁殖监测系统。牧场需根据自身情况做出选择。
针对提高发情探测率的不同方法效果的研究结论如下:

有很多实例表明,投资发情期检测的传感器技术具有成本效益。而牧场能够收益多少则取决于以下几方面因素:
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主要驱动:发情揭发率的提高
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人工观察发情的成本
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牛群状况也是影响因素
‒ 站立发情的比例?…蹄病的情况?
‒ 繁殖策略(性控,同期…)
‒ 淘汰更新策略
‒ 生产水平,泌乳曲线的形状
‒ 牛群规模
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传感器技术可以带来疾病监测的附加值 (比如,如果选择活动量探测系统,还会有额外的疾病揭发的益处)
一般来说,怀孕率在10%—40% 的范围内波动,参配率波动范围为25%-80%、后备牛更高些;受胎率波动范围为30%-60%、后备牛更高些。如果繁殖KPI没有达到期望值,建议检查一下奶牛蹄部健康,蹄病可能使受胎率降低50%。
总的来说,要获得更高的繁殖水平,关注奶牛的健康状况非常重要,推荐使用高级的监测工具更好的管理风险奶牛,注意对以下方面的监控:
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产后健康监测-新产牛检查
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胎衣不下
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损伤
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子宫炎
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食欲不振,采食量下降&酮病
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乳房炎
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蹄病
另外还要注重牛舍环境,管理好热应激、奶牛舒适度、牛舍卫生状况以及饲喂。(关于夏季防暑降温对受胎率影响的研究举例请观看直播回放)
体况评分的变化与受胎率息息相关
下图为美国科罗拉多州大学进行的一项研究结果,显示了利拉伐体况评分摄像头对三个不同怀孕时间的经产牛组别泌乳前150天的体况评分变化统计。试验在一个4000+头泌乳牛的牧场进行,体况评分摄像头安装在奶厅出口。

三组奶牛都出现了体况评分的下降,但是怀孕较晚的奶牛体况损失更大。这样的对比研究有助于了解为什么奶牛不怀孕,可以帮助牧场从牛群层面寻找原因,找到奶牛最佳的受孕时间,同时对牛群的代谢和营养问题的管理也有帮助。
怀孕率(PR)—— 重要的繁殖KPI

上图综合多个学术研究,展示了在50天自愿等待期的设置下,改善21天怀孕率可以带来的盈利增加。其中怀孕率是指在一定的时间内成功怀孕的奶牛在适配奶牛中的占比%。怀孕率的提高与相应的经济效益的增加呈现出的关系并非“线性”,而更像是“二次方”的关系。
研究认为,管理良好的高产牛群可以达成25%的怀孕率。
由于蹄病导致的淘汰大多发生在泌乳晚期,数量往往会“被隐藏”
尽管由于蹄病问题被淘汰的牛占比并不算高,但并不意味着牛群中的蹄病问题都能被发现并处理。

上面这个对大概100个牧场所做的研究发现,所有牧场都有瘸牛存在。
而且,瘸牛在牧场经常不能被(及时)发现,如下面的研究显示。

根据从不同国家得到的数据,每例蹄病牛导致每年的损失在7$-900$之间。(Animalboard invited review: Dairy cow lameness expenditures, losses and total cost - ScienceDirect)
蹄病给牧场和奶牛都会带来损失,应该如何应对?
建议一:通过改进牛舍帮助减少蹄病发生。提醒注意以下几方面:
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至少2cm的卧床垫料
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干净并且不湿滑的地面 (有助于奶牛自然发情行为的表达,帮助揭发发情)
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柔软&干净的卧床
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给牛留出起身时向前的缓冲空间
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大小合适的卧栏 (同时有助于增加奶牛躺卧时间,对产量的增加也有帮助)

建议二:要有专业的有计划的修蹄策略,研究显示,及时发现处理奶牛蹄部问题,会将因蹄部损伤导致的安乐死风险降低47% ;淘汰的风险降低29%。同样,改善奶牛蹄部健康也会减少相应的奶产量的损失。
05
奶牛最佳的生产寿命是多少?
经济模型表明,最佳的平均生产寿命是5年!
以下研究显示,综合各项影响因素,最理想的情况是年淘汰率在20%,平均胎次为5次。

备注:此处奶牛的"生产寿命"具体指的是“从奶牛第一次产犊到生产能力不足离开牛群之间的时间”。
因此,没错,奶牛越长寿经济效益越高 !
大多数的淘汰都发生在奶牛达到其最大生产潜力之前,一般奶牛在第5胎次才能达到最大的生产潜力 。
实现更高的寿命和盈利能力的3个行动要点:
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利用传感器技术做系统性监测
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实施良好的,可以改善奶牛福利、生产和寿命的管理实践和SOPs
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对员工进行培训,以集中精力、激发动力,争取更高的生产表现和奶牛长寿
是的,通过延长奶牛的寿命我们可以获得更多利润
做到以下几点,获得更好的奶牛健康,并且通过精准的繁殖管理实现最佳的淘汰更新方案,我们可以最大限度的释放奶牛的全部遗传潜力,获得更高的终生产奶量。
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首次产犊月龄24个月
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提高怀孕率
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改善疾病预防
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提高奶牛舒适度
峰会后,我们针对大家的提问与Ilka Klaas 博士进行了交流,针对延长奶牛寿命,她为我们提供了更多相关建议,总结如下。
针对延长奶牛寿命的补充建议

获得更好的奶牛长寿表现所需的后备牛策略是很复杂的。如果牛群中所有的小母牛都用来做后备牛替代被淘汰的母牛,而且牧场的繁殖处于平均水平的话,那么一般我们得到的结果都是35-38%的淘汰率,平均2.5个胎次左右。
如果牛群很健康,产奶表现也好,而且希望有更好的奶牛长寿的话,牧场可以考虑:
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延长高产且泌乳持续力好的奶牛的胎次;
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对价值相对不高的奶牛,部分使用肉牛冻精配种,同时对牧场最具价值的奶牛使用性控冻精进行繁育。
在欧洲一些国家,比如丹麦、荷兰、瑞典,上述两种方案都在越来越多的被讨论、使用。使用肉牛冻精的策略要取得成功,牧场就要为获得更有价值的犊牛付出更多,消费者也要愿意为更高的牛肉质量买单。
另一个办法是延长奶牛的自愿等待期。我在奶牛体况评分BCS的那页幻灯片里也提到了,如果你的牧场繁殖管理做得非常好,可以考虑适当推迟配种时间,或者根据奶牛的代谢状态来决定配种时间。在奶牛度过负能量的最低点之后,奶牛开始恢复体况再进行首次配种。这样可以获得更好的受胎率。在延长自愿等待期的同时,怀孕率也要提高,才能取得好的繁殖表现。因此,对各项KPI进行良好的监控是必须的。
使用传感器技术和数据,我们有机会帮助牧场取得改善。利拉伐RePro™精准繁殖监测系统就是一个非常好的工具。