在奶牛生产中，产奶性能和繁殖性能是牧场主关注的两项主要指标。奶牛的产奶性能对营养、管理和环境等因素非常敏感，由于产奶量的数据非常容易获得，所以奶牛的产奶性能很容易受到人们的关注。而奶牛的繁殖性能对这些因素的反应则相对滞后，往往需要3个月甚至半年才能体现，且相关数据需要借助专业的管理软件才能合理评价，导致一些牧场不能及时评价奶牛的繁殖性能。实际上，奶牛的繁殖性能对产奶性能和奶牛的健康有着很大的影响，是牧场可持续发展的关键。
01
繁殖是决定牧场良性运营的关键
奶牛良好的繁殖性能意味着：
①牛群的产犊间隔更短，牛群结构更优，平均产奶量更高。如图1所示，250头规模的牧场：
产犊间隔由450天缩短到410天；
泌乳牛平均单产增加2.5kg，每天多产455kg的牛奶；
每年牛奶的收入增加598,244元；
②脱配牛只更少，泌乳后期过肥的牛只更少，产后代谢疾病的发病率更低，牛群更健康。
③扩群越快，生物资产增值越快。否则，平均泌乳天数过长，产奶量低，过肥牛只增多，产后疾病增多，淘汰率越来越高。
因此奶牛的繁殖是决定牧场是否良性运营的关键。
图1 繁殖效益计算器
02
奶牛的繁殖生理与调控的关键点
奶牛繁殖的基本生理过程如下：初始卵泡在卵巢内发育为成熟卵泡，成熟卵泡中的卵母细胞排出到输卵管中与精子结合为受精卵，然后转移到子宫内定植发育为胚胎，最后发育为胎儿产出。成熟卵泡排卵后其中的卵泡液和颗粒细胞发育为黄体，分泌孕酮以维持妊娠或调节发情周期（图2）。
图2 奶牛繁殖生理
从奶牛繁殖的基本生理过程可知奶牛繁殖的以下关键点：
卵巢内初始卵泡发育为成熟卵泡；
卵母细胞与精子在输卵管结合；
受精卵在子宫内定植；
黄体可以正常分泌孕酮。
凡是影响上述4个关键点的因素都会影响到奶牛的繁殖性能，比如热应激。奶牛遭遇热应激机体会受到如下影响：
① 应激奶牛的体内会产生过多的活性氧，影响卵巢内卵泡的发育，影响卵细胞的质量，导致受胎率下降20-30%（图3）；
② 高温导致奶牛卵泡颗粒细胞类固醇类激素的合成和分泌能力减弱，血液雌二醇浓度降低，奶牛的发情强度和持续力都会减弱，观察到发情减少，配种率降低；
③ 高温季节奶牛的子宫血流量减少，温度升高，最终会抑制胚胎发育，增加早期胚胎损失，降低成功受精的比例。
图3 气温变化与情期受胎率的关系（温富勇，2016）
03
维生素和微量元素对奶牛繁殖性能的影响
影响奶牛繁殖性能的因素可以归纳为两大类。一类是管理因素，比如繁育方案、发情揭发的及时性、繁育人员的技术能力以及绩效管理等；另一类是营养因素，比如能量浓度、蛋白含量、维生素浓度、微量元素浓度等。只有在合理充足的营养的条件下，管理才能发挥最大的作用，因此营养是改善奶牛繁殖的基础。其中维生素和微量元素添加量少，不容易检测，但对奶牛的繁殖性能有至关重要的影响。
维生素A对繁殖的影响
维生素A是奶牛正常繁殖必须的营养素，卵泡液中的维生素A有助于雌激素（有利于奶牛发情和排卵）和孕酮（有助于维持妊娠）的合成。维生素A缺乏，不仅影响奶牛雌激素和孕酮的合成，影响发情和受胎，还会导致奶牛子宫、输卵管、胎盘上皮角质化，导致不能受孕、胎儿畸形和死亡。
β-胡萝卜素对繁殖的影响
β-胡萝卜素结构上有2个维生素A分子，所以β-胡萝卜素称为维生素A原。维生素A往往贮存在肝脏中，而血液中的维生素A浓度比较稳定。血液中β-胡萝卜素的浓度则随着日粮中β-胡萝卜素浓度的提高而提高，一旦奶牛需要更多的维生素A的时候，β-胡萝卜素较维生素A可以更多的进入卵泡液中，进而转化为维生素A，从而满足奶牛对维生素A的需要（图4）。β-胡萝卜素有多个共轭双键，能够减少细胞内脂质氧化物的产生，具有较维生素E更强的抗氧化能力，有研究报道日粮中添加β-胡萝卜素，奶牛胎衣不下的发病率下降28%，子宫内膜炎的发病率下降50%。
图4 β-胡萝卜素更容易进入卵泡液中
哈娜等（2020）研究表明日粮中添加β-胡萝卜素，不仅奶牛的受胎率提高了10个百分点以上，子宫也恢复的更快（表1）。
表1 β-胡萝卜素对繁殖的影响（哈娜等，2020）
维生素E对繁殖的影响
维生素E又称生育酚，具有抗氧化功能，可以预防氧化应激对细胞膜氧化的损害。维生素E和硒具有协同作用，妊娠母牛产前60-70天肌注亚硒酸钠和维生素E，可以显著降低临床乳房炎和胎衣不下。
Pontes et al.（2015）研究表明干奶牛日粮中添加1000IU的维生素E，不仅可以降低胎衣不下发病率，还能提高受胎率，降低妊娠损失（图5）。
图5 维生素E对奶牛繁殖性能的影响
铜对奶牛繁殖的影响
奶牛缺铜时繁殖性能会发生紊乱，卵巢机能低下，发情迟缓，胎儿早亡，分娩困难，胎衣不下。孕期缺铜对胎儿发育及铜贮存极为不利，新生牛犊体弱，有患供济失调的可能。
锌对奶牛繁殖的影响
锌通过影响奶牛性腺活动和性激素分泌影响奶牛的繁殖机能。缺锌会改变前列腺素的合成，从而影响黄体的功能。母牛缺锌，会导致卵巢囊肿，发情异常，发情周期紊乱，受胎率降低，易发生早产、流产、死胎等。
锰对奶牛繁殖的影响
锰参与胆固醇的合成，缺锰时，胆固醇及其前体合成受阻，从而引起性激素合成障碍。青年母牛缺锰表现为发情周期不正常，受胎率降低；成年母牛缺锰表现为繁殖力低下，易发生流产。锰还参与黄体的代谢，采食低锰日粮的奶牛流产和卵巢囊肿的发病率增高。缺锰的奶牛即使能正常发情、排卵和受精，但受精卵在子宫附着困难，往往受精而不怀胎，早期不明原因的隐形流产或所产牛犊先天性畸形、生长缓慢等。
硒对奶牛繁殖的影响
硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成份，日粮缺硒，奶牛胎衣不下发病率增高，奶牛子宫内膜炎、卵巢囊肿、不发情和胚胎死亡的发病率也会升高。硒往往和维生素E协同作用，产前肌注维生素E和硒可以显著改善胎衣不下等疾病。
小结
综上所述，繁殖工作是奶牛养殖的重中之重，良好的繁殖是牛群健康和高产奶性能的基础。维生素和微量元素一方面本身具有抗氧化的能力或者是抗氧化相关酶的组成成份，因此日粮中补充合理浓度的维生素和微量元素可以改善奶牛的繁殖；另一方面影响孕酮、前列腺激素等相关激素的分泌，从而影响奶牛的繁殖性能。
在奶牛生产中，产奶性能和繁殖性能是牧场主关注的两项主要指标。奶牛的产奶性能对营养、管理和环境等因素非常敏感，由于产奶量的数据非常容易获得，所以奶牛的产奶性能很容易受到人们的关注。而奶牛的繁殖性能对这些因素的反应则相对滞后，往往需要3个月甚至半年才能体现，且相关数据需要借助专业的管理软件才能合理评价，导致一些牧场不能及时评价奶牛的繁殖性能。实际上，奶牛的繁殖性能对产奶性能和奶牛的健康有着很大的影响，是牧场可持续发展的关键。
01
繁殖是决定牧场良性运营的关键
奶牛良好的繁殖性能意味着：
①牛群的产犊间隔更短，牛群结构更优，平均产奶量更高。如图1所示，250头规模的牧场：
产犊间隔由450天缩短到410天；
泌乳牛平均单产增加2.5kg，每天多产455kg的牛奶；
每年牛奶的收入增加598,244元；
②脱配牛只更少，泌乳后期过肥的牛只更少，产后代谢疾病的发病率更低，牛群更健康。
③扩群越快，生物资产增值越快。否则，平均泌乳天数过长，产奶量低，过肥牛只增多，产后疾病增多，淘汰率越来越高。
因此奶牛的繁殖是决定牧场是否良性运营的关键。
图1 繁殖效益计算器
02
奶牛的繁殖生理与调控的关键点
奶牛繁殖的基本生理过程如下：初始卵泡在卵巢内发育为成熟卵泡，成熟卵泡中的卵母细胞排出到输卵管中与精子结合为受精卵，然后转移到子宫内定植发育为胚胎，最后发育为胎儿产出。成熟卵泡排卵后其中的卵泡液和颗粒细胞发育为黄体，分泌孕酮以维持妊娠或调节发情周期（图2）。
图2 奶牛繁殖生理
从奶牛繁殖的基本生理过程可知奶牛繁殖的以下关键点：
卵巢内初始卵泡发育为成熟卵泡；
卵母细胞与精子在输卵管结合；
受精卵在子宫内定植；
黄体可以正常分泌孕酮。
凡是影响上述4个关键点的因素都会影响到奶牛的繁殖性能，比如热应激。奶牛遭遇热应激机体会受到如下影响：
① 应激奶牛的体内会产生过多的活性氧，影响卵巢内卵泡的发育，影响卵细胞的质量，导致受胎率下降20-30%（图3）；
② 高温导致奶牛卵泡颗粒细胞类固醇类激素的合成和分泌能力减弱，血液雌二醇浓度降低，奶牛的发情强度和持续力都会减弱，观察到发情减少，配种率降低；
③ 高温季节奶牛的子宫血流量减少，温度升高，最终会抑制胚胎发育，增加早期胚胎损失，降低成功受精的比例。
图3 气温变化与情期受胎率的关系（温富勇，2016）
03
维生素和微量元素对奶牛繁殖性能的影响
影响奶牛繁殖性能的因素可以归纳为两大类。一类是管理因素，比如繁育方案、发情揭发的及时性、繁育人员的技术能力以及绩效管理等；另一类是营养因素，比如能量浓度、蛋白含量、维生素浓度、微量元素浓度等。只有在合理充足的营养的条件下，管理才能发挥最大的作用，因此营养是改善奶牛繁殖的基础。其中维生素和微量元素添加量少，不容易检测，但对奶牛的繁殖性能有至关重要的影响。
维生素A对繁殖的影响
维生素A是奶牛正常繁殖必须的营养素，卵泡液中的维生素A有助于雌激素（有利于奶牛发情和排卵）和孕酮（有助于维持妊娠）的合成。维生素A缺乏，不仅影响奶牛雌激素和孕酮的合成，影响发情和受胎，还会导致奶牛子宫、输卵管、胎盘上皮角质化，导致不能受孕、胎儿畸形和死亡。
β-胡萝卜素对繁殖的影响
β-胡萝卜素结构上有2个维生素A分子，所以β-胡萝卜素称为维生素A原。维生素A往往贮存在肝脏中，而血液中的维生素A浓度比较稳定。血液中β-胡萝卜素的浓度则随着日粮中β-胡萝卜素浓度的提高而提高，一旦奶牛需要更多的维生素A的时候，β-胡萝卜素较维生素A可以更多的进入卵泡液中，进而转化为维生素A，从而满足奶牛对维生素A的需要（图4）。β-胡萝卜素有多个共轭双键，能够减少细胞内脂质氧化物的产生，具有较维生素E更强的抗氧化能力，有研究报道日粮中添加β-胡萝卜素，奶牛胎衣不下的发病率下降28%，子宫内膜炎的发病率下降50%。
图4 β-胡萝卜素更容易进入卵泡液中
哈娜等（2020）研究表明日粮中添加β-胡萝卜素，不仅奶牛的受胎率提高了10个百分点以上，子宫也恢复的更快（表1）。
表1 β-胡萝卜素对繁殖的影响（哈娜等，2020）
维生素E对繁殖的影响
维生素E又称生育酚，具有抗氧化功能，可以预防氧化应激对细胞膜氧化的损害。维生素E和硒具有协同作用，妊娠母牛产前60-70天肌注亚硒酸钠和维生素E，可以显著降低临床乳房炎和胎衣不下。
Pontes et al.（2015）研究表明干奶牛日粮中添加1000IU的维生素E，不仅可以降低胎衣不下发病率，还能提高受胎率，降低妊娠损失（图5）。
图5 维生素E对奶牛繁殖性能的影响
铜对奶牛繁殖的影响
奶牛缺铜时繁殖性能会发生紊乱，卵巢机能低下，发情迟缓，胎儿早亡，分娩困难，胎衣不下。孕期缺铜对胎儿发育及铜贮存极为不利，新生牛犊体弱，有患供济失调的可能。
锌对奶牛繁殖的影响
锌通过影响奶牛性腺活动和性激素分泌影响奶牛的繁殖机能。缺锌会改变前列腺素的合成，从而影响黄体的功能。母牛缺锌，会导致卵巢囊肿，发情异常，发情周期紊乱，受胎率降低，易发生早产、流产、死胎等。
锰对奶牛繁殖的影响
锰参与胆固醇的合成，缺锰时，胆固醇及其前体合成受阻，从而引起性激素合成障碍。青年母牛缺锰表现为发情周期不正常，受胎率降低；成年母牛缺锰表现为繁殖力低下，易发生流产。锰还参与黄体的代谢，采食低锰日粮的奶牛流产和卵巢囊肿的发病率增高。缺锰的奶牛即使能正常发情、排卵和受精，但受精卵在子宫附着困难，往往受精而不怀胎，早期不明原因的隐形流产或所产牛犊先天性畸形、生长缓慢等。
硒对奶牛繁殖的影响
硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的组成成份，日粮缺硒，奶牛胎衣不下发病率增高，奶牛子宫内膜炎、卵巢囊肿、不发情和胚胎死亡的发病率也会升高。硒往往和维生素E协同作用，产前肌注维生素E和硒可以显著改善胎衣不下等疾病。
小结
综上所述，繁殖工作是奶牛养殖的重中之重，良好的繁殖是牛群健康和高产奶性能的基础。维生素和微量元素一方面本身具有抗氧化的能力或者是抗氧化相关酶的组成成份，因此日粮中补充合理浓度的维生素和微量元素可以改善奶牛的繁殖；另一方面影响孕酮、前列腺激素等相关激素的分泌，从而影响奶牛的繁殖性能。
