“機”智過人,我們不做簡單地AI

絕大多數奶牛場仍然採用根據奶牛發情行為確定人工授精(Artificial Insemination, AI)最佳時機的策略,以確保泌乳牛能夠及時配種,維持最佳生產性能(Caraviello et al., 2006, Ferguson and Skidmore, 2013)。

因此,依賴於發情鑑定進行人工授精的牧場應強化性能成熟穩定的發情揭發(ED)方案開發能力,以實現奶牛出色的繁殖性能和牧場最大化的盈利能力。

也就是說,發情揭發是牧場繁育工作的首要任務,發情揭發的及時性和準確性影響著牧場繁育工作水平。

4月,在周莊舉辦的安樂福第一屆牧場智能管理國際會議上,美國康奈爾大學Julio Giordano博士向大家簡要介紹了傳統發情揭發與智能發情揭發的優劣勢,並分析了自動發情監測系統在牧場中的應用方案。


“機”智過人,我們不做簡單地AI

傳統發情揭發與智能發情揭發的優劣勢

部分使用傳統發情揭發方法有困難的牧場,可能存在這些問題:人工觀察方法具有主觀性,很難統一標準;牛群內部存在差異較大,很難在同一階段準確並及時發現所有的發情牛隻;這項工作是重複密集型勞動,如果牧場完全依賴人工進行發情揭發,需要大量的勞動力。

自動行為監測系統則能夠很好地避免這些問題,和牛時刻綁定的監測設備能夠持續不斷地對奶牛行為進行監控;基於數據給出的判斷更為客觀合理;另外,應用自動監測設備能夠大大減少勞動力的投入。

自動行為監測系統主要由監測項圈、信號接收裝備和軟件三部分組成。而監測硬件和信號接收設備的靈敏度和準確度永遠也無法達到100%,這是物理硬件的侷限性,因此,如果出現一些情況複雜的發情奶牛,如乏情、排卵失敗等,自動行為監測系統是無法給出準確的發情揭發判斷的。

一旦出現在監測結果範圍之外的情況,這些奶牛的首次輸精時間就極有可能延後,繼而會推遲再輸精的時間。

那是不是因此我們就不推薦牧場採用自動行為監測系統來進行發情揭發了?

並非如此!請參考下面給出的建議!

自動發情揭發系統在牧場中的應用方案

一、AIACT+TAI方案

採用自動行為監測系統(AAM),基於奶牛活動量執行人工授精(AI based on activity AIACT)流程,可只對沒有發情跡象的奶牛進行同期發情操作,從而減少激素的使用。對於在主動停配期(VWP)結束後無AIACT的奶牛來說,該方案需要延長髮情揭發(ED)時間再進行同期發情操作。同樣地,對於首次或多次參配沒有懷孕(NPD)的奶牛來說,也是如此。

具體延長多長時間,需要根據AAM對奶牛群體的預期ED效率而定。

若無法獲得奶牛群體的先前原始數據,則可以根據奶牛AIACT的比例調整。若牧場AIACT比例高,則意味著很少的牛隻需要延長ED時間,此情況下就可以延長,反之亦然。

一般而言,在VWP結束後,首次參配牛隻的ED合理延長時間為15天或25天,參配次數≥2牛隻的ED合理延長時間為32天或39天。若基於自然發情參配牛隻的首次參配率低於60%,則建議其ED延長時間為32天。

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總之,AIACT+TAI方案:

  • 可以最小化激素使用量;
  • 在AIACT之後,再採取TAI是有益的;
  • 該方案高度依賴於發情表現、發情揭發率和AIACT的懷孕率。

二、PGF+AIACT+TAI方案

針對VMP結束後或NPD的奶牛,該方案使用PGF進行誘導發情,從而在最短的時間內增加AIACT比例。在主動停配期或AI之後,有助於增加PGF處理效果,且在注射PGF的2-7天內進行AIACT。此後,再針對無AIACT的牛隻採取同期發情和TAI。

對於首次參配的牛隻來說,為了增加其在VWP結束後發情比例,其可能需要接受一劑或兩劑PGF,兩次注射間隔14天。然而,對於無AIACT的牛隻,在距最後1次PGF注射後的14天採取同期發情操作。

對於參配次數≥2牛隻,在其上次AI確定沒有懷孕後進行一次PGF處理,以增加AIACT比例。在該情況下,在PGF處理後7天或11天無AIACT的奶牛採取同期發情和TAI操作。

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若牧場採用超聲波檢查NPD,可根據卵巢是否有黃體(CL)來決定是否採取PGF處理,以提高該措施的效果。若有CL,則進行PGF處理後再進行同期發情操作。若無CL,則可以不用注射PGF直接進行同期發情操作。無論參配次數(首次或多次)如何,同步發情期間增加黃體酮濃度可以改善因黃體功能障礙而造成低黃體酮濃度牛隻的繁育性能。

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總之,PGF+AIACT+TAI方案:

  • 可以增加VWP和NPD之後奶牛的AIACT比例;
  • PGF處理後,採取同期發情操作比較有益;
  • 對於無CL的牛隻,沒有必要進行PGF處理。


三、TAI+AIACT+TAI方案

該方案是在首次參配時,將所有的牛隻都進行同期發情和TAI操作,結合AIACT以最大化首次AI的懷孕率,然後再對NPD牛隻再採取同步發情操作。雖然該方案沒有最大化利用AAM系統和最小化激素使用量,但其可以充分利用首次參配的高懷孕率,使NPD牛隻快速進入下一週期的繁育流程。

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總之,該方案:

  • 僅適用於參配次數≥2牛隻;
  • 可利用預同步發情和TAI提高懷孕率;
  • AIACT和同步發情流程結合,可以改善參配次數≥2牛隻的繁育性能。


主動停配期對奶牛繁育性能的影響

奶牛的主動停配期(VWP)從60d延長至88d,可以降低臨床性和亞臨床子宮炎,增加同期發情前奶牛自然發情的比例,改善TAI前奶牛的體況,從而增加首次參配的懷孕率(40.3% vs 45.9%)。其中,頭胎牛首次參配的懷孕率從36.4%增加至55.0%,經產牛首次參配的懷孕率從36.5%增加至40.1%。


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Stangaferro et al., 2018JDS (In press)

此外,在2018年Julio 博士發表於JDS的一篇文章分析了延長主動停配期經濟效益,結果發現,VWP從60天延長至88天,增加了懷孕時的DIM(20天),但對於DIM350天時未孕比例沒有影響(頭胎:2.3% vs 2.9%;經產11.0%vs 13.0%)。由於奶牛懷孕時的DIM改變,再加上牛隻淘汰離群的動態變化,導致頭胎牛的泌乳週期增加了22天,但對經產牛卻沒有影響。因此,頭胎牛總產奶量增加了,有增加其現金流的趨勢。另一方面,延長主動停配期增加了經產牛被淘汰的風險(頭胎牛:8.6% vs 7.8%;經產牛:29.9% vs 35.1%)。


“機”智過人,我們不做簡單地AI

https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(17)30932-3/fulltext


“機”智過人,我們不做簡單地AI

https://www.journalofdairyscience.org/article/S0022-0302(18)30518-6/fulltext


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