21天妊娠率、精液类型与后备牛存活率对泌乳奶牛最佳配种资格期经济影响的模拟研究

《Journal of Dairy Science》：An economic simulation model to assess the effect of the 21-day pregnancy rate, semen type, and heifer survival rate on the optimal insemination eligibility period for lactating dairy cows

本研究通过建立离散马尔可夫链模型，探讨了不同21天妊娠率(21-d PR)、精液类型（常规与性控+肉牛精液）及后备牛存活率(HSR)对奶牛最佳配种资格期(IEP)的经济影响。研究发现，使用常规精液时最佳IEP随21-d PR升高而缩短（170-80天），而性控+肉牛精液策略下最佳IEP稳定为200天。提高21-d PR可显著增加净收益（每提升1%带来3-7美元/牛/年），且性控+肉牛精液策略在保证后备牛充足的同时能通过高价值肉杂犊牛提升收益。该模型为牧场定制繁殖管理策略提供了量化依据。

　　

在现代化奶牛养殖中，繁殖效率是决定牧场盈利能力的核心因素。随着性控精液和肉牛精液的广泛应用，牧场主面临如何优化配种策略的新挑战：一方面，高妊娠率能缩短产犊间隔，提升产奶效益；但另一方面，延长配种期可生产更多高价值的肉杂犊牛。传统研究多聚焦常规精液策略，而对综合考量繁殖效率、精液类型与后备牛供应的系统研究尚存空白。

为此，威斯康星大学麦迪逊分校的M.R. Lauber等人在《Journal of Dairy Science》发表研究，构建了月度离散马尔可夫链模型，模拟1000头规模奶牛群在不同21天妊娠率(21-d PR)（20%-40%）、精液类型（常规精液/性控精液+肉牛精液）和配种资格期(IEP)（50-260天）下的经济效益。研究首次量化了后备牛存活率(HSR)和肉杂犊牛市场价格对最佳IEP的交互影响，为精准繁殖管理提供了决策工具。

研究方法核心包括：1）构建包含2570个奶牛状态（涵盖胎次、泌乳月、妊娠月）的马尔可夫链模型，设定70天自愿等待期(VWP)后启动IEP；2）基于美国荷斯坦牛生产数据设定经济参数（牛奶价格0.44美元/公斤，饲料成本0.45美元/公斤）；3）通过稳态模拟计算净收益(NR)，综合考量饲料收益(IOFC)、犊牛收入(IC)、置换成本(RC)和繁殖管理成本(RMC)；4）采用双同步排卵程序(Double-Ovsynch)和定时输精(TAI)作为基础繁殖方案。

群体动态与经济性能

延长IEP使牛群中妊娠牛比例从31%-47%提升至45%以上，空怀牛比例显著下降。使用性控+肉牛精液时，200天IEP下的净收益(NR)较常规精液策略高51美元/牛/年（1,455 vs 1,404美元），主要源于肉杂犊牛（基础价值570美元/头）的高收益抵消了繁殖成本增加。当肉杂犊牛价格≥940美元时，最佳IEP可延长至260天。

后备牛存活率的影响

HSR低于80%时，低21-d PR（20%）牧场无法通过调整IEP满足后备牛需求。而高21-d PR（40%）牧场在HSR低至75%时仍能维持牛群规模，但需将IEP从80天延长至110天（常规精液）或200天（性控+肉牛精液）。

21天妊娠率的经济价值

每提升1%的21-d PR，净收益增加3-7美元/牛/年，增幅随基础妊娠率升高而递减。性控+肉牛精液策略在低21-d PR时收益提升更显著，例如从20%提升至40%时NR增加94美元，而常规精液策略仅增加85美元。

本研究证实，最佳IEP高度依赖牧场特定的21-d PR、精液策略和HSR。性控+肉牛精液组合通过优化犊牛价值结构和后备牛生产节奏，在保证遗传进展的同时实现经济效益最大化。尽管美国牧场21-d PR已从2012年的16%提升至2020年的20%-30%，但模型显示继续提高妊娠率仍具经济潜力。研究为牧场在波动市场环境中动态调整繁殖策略提供了量化框架，尤其对应对后备牛供应紧张、肉牛行情走高的产业趋势具有实践指导意义。