熱應激對奶牛的影響及緩解措施

奶牛中國町牛2015. 17養生堂COW LONGEVITY熱應激對奶牛的影響及緩解措施Israel Flamenbaum',黃鴻威”，夏建民”，馬佳瑩”，曹志軍3(1.以色列奶牛降溫解決方案公司; 2.利拉伐(天津)有限公司，天津300308; 3.中國農業(yè)大學(xué)動(dòng).物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100193)中圖分類(lèi)號: S823.4文獻標識碼: A文章編號: 1004- -4264 (2015) 17-0058- -04摘要:熱應激給全球養牛業(yè)都帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟損失，尤其是對于炎熱氣候條件下的高產(chǎn)牛群。噴淋和強制通風(fēng)相結合的降溫措施已被證明是在所有氣候條件下最經(jīng)濟、有效的降溫方法。所有成年母牛(包括懷孕后期的成母牛和青年牛)在夏季都需要降溫，降溫時(shí)間與生產(chǎn)水平和熱應激程度成正比。本文闡述了應用降溫措施對奶牛及環(huán)境的影響，并推薦使用“夏冬比”(奶牛夏季、冬季日均產(chǎn)奶量的比率)來(lái)評價(jià)降溫效果。關(guān)鍵詞:奶牛;熱應激;防暑降溫為了量化夏季高溫對奶牛生產(chǎn)性能產(chǎn)生的負面影1.1 降溫措施對夏冬生產(chǎn)指標比的影響響，在過(guò)去的50年里，研究者們進(jìn)行了大量的研究并開(kāi)在以色列15個(gè)大型牛場(chǎng)進(jìn)行了一項評價(jià)降溫措施對發(fā)了- -些有效的降溫措施，以使奶牛獲得高產(chǎn)、良好的奶牛產(chǎn)奶和繁殖影響的調研。采取高強度降溫措施的受胎率和保持健康。這些降溫系統已被各國牛場(chǎng)迅速采奶牛夏季 和冬季日均產(chǎn)奶量的比率(夏冬比)是98%，用，但為了達到最佳效果，這些系統需要進(jìn)行合適的安采取 簡(jiǎn)單降溫措施的牧場(chǎng)是91%。這些結果說(shuō)明夏季高裝和運行，并且要與每個(gè)牛場(chǎng)所在的地區條件和管理條強 度的降溫措施能夠完全消除夏季產(chǎn)奶量下降和使受胎件相適應。率的下降。在對特高產(chǎn)牛群的試驗研究中，同樣也證明了夏1應用降溫措施對奶牛的影響季高強度降溫措施能阻止其產(chǎn)奶量的下降!)。應用降溫目前，主要有兩種降溫方法: ( 1)直接降溫一措施的奶牛夏季和冬季日均產(chǎn)奶量平均分別是41.5和不改變環(huán)境溫度直接給奶牛體表降溫; (2) 間接降40.7kg，下降幅度小于1kg/d,未進(jìn)行有效降溫的奶牛溫一通過(guò)降低空 氣溫度來(lái)實(shí)現給奶牛降溫。大多數奶下降超過(guò)5kg/d，說(shuō)明降溫措施對特高產(chǎn)的奶牛也非常牛場(chǎng)應用的是直接降溫系統，此系統被證明在各種氣候有效。條件下(干、濕氣候)都是有效且是最經(jīng)濟的。通常是以色列推廣服務(wù)機構最近開(kāi)發(fā)了一款自動(dòng)化的報結合噴淋和高強度強制通風(fēng)措施，直接通過(guò)奶牛體表的告，叫做夏冬生產(chǎn)指標比(S:W)。這個(gè)年度報告有助水分蒸發(fā)達到降溫目的。以色列牛場(chǎng)在25年前就已經(jīng)研于奶農監控降溫系統的有效性(4。該報告以每個(gè)牛場(chǎng)每制和安裝了這種降溫系統"。以色列夏季的外部環(huán)境溫月 自動(dòng)記錄的個(gè)體牛產(chǎn)奶和受胎數據信息為基礎。比例度通常超過(guò)30C以上，每天給奶牛實(shí)施幾次降溫可使奶越接近1.0，說(shuō)明該牛場(chǎng)的熱應激問(wèn)題解決越好。記錄牛整天都保持正常體溫(低于39°C )。的產(chǎn)奶S:W值在>0.96、0.90~0.96和<0.96范圍的以色列牛場(chǎng)所占比例分別為34%、44%和22%。這些結果顯收稿日期: 2015-04-08示，以色列大多數牛場(chǎng)夏季和冬季生產(chǎn)指標的差距都非| 58中國奶牛2015. 17 .奶牛COW LONGEVITY養生堂常小，但仍有近20%的牛場(chǎng)需要改善降溫措施。牛場(chǎng)的年平均305d產(chǎn)奶量對比，可以發(fā)現高S:W值的奶該報告對1994~2008年以色列牛場(chǎng)處理熱應激牛 比低S:W值的奶牛每年多產(chǎn)近730kg的奶( 6.5%)。問(wèn)題帶來(lái)的S:W比值的提高進(jìn)行了計算和對比。結果表3高、低S.W值牛群的平均產(chǎn)奶量 圾乳脂和乳蛋白產(chǎn)量(305d)顯示(表1)，在測試期間，冬季平均產(chǎn)奶量每天增項目低S:W比高S:W比差異(kg)增加量(%)加了2.3kg (6%)，形成對比的是夏季增加了7.3kg產(chǎn)奶(kg)1,.0811,8077266.5%(23%) , S:W值從1994年的0.82提高到了2008年的乳脂(kg)402.6430.127.56.8%0.96,主要原因是牛場(chǎng)安裝應用了降溫設施。乳蛋白(kg)360.9385.324.4表1以色列牛場(chǎng)1994~2008年夏季和冬季的平均產(chǎn)奶量 (kg/d)1.2降溫措施對料奶 比的影響和增加比例盡管許多文獻都描述了夏季熱應激對產(chǎn)奶量的負年份冬季夏季S:W比面影響，但很少有人對飼料效率(料奶比)的影響進(jìn)行199437.731.00.82研究。亞利桑那州立大學(xué)的研究人員最近發(fā)表了一項在200439.836.50.92圖森市的新型溫控室里進(jìn)行的研究0，高產(chǎn)奶牛處在常200840.038.30.96 .溫下，但采食量被限制在熱應激奶牛的水平，結果發(fā)現1994- 2008的變化(kg)+7.3產(chǎn)奶量的下降只有熱應激奶牛下降的一半，熱應激奶牛1994- 2008的變化(%)+6%+23%和采食量受限但處在常溫室中的奶牛分別下降了30%和以S:W值的數據為基礎，可以量化高強度降溫措施15%。 因此，研究認為，消耗能量用于激活機體的散熱對奶牛年產(chǎn)奶量的影響5。將S:W值最高的24個(gè)牛場(chǎng)與機 制和代謝途徑的變化是引起奶牛飼料轉化效率下降的較低的24個(gè)牛場(chǎng)的305d平均產(chǎn)奶量進(jìn)行對比，同時(shí)假兩個(gè)主 要因素。設它們之間的差異與夏季的降溫措施顯著(zhù)相關(guān)，結果見(jiàn)表2。以“亞利桑那州的研究"結果為基礎和相同的試驗表2 高S.W值(高強度降溫)和1低S:W值(幾乎無(wú)降溫措施)牛群 流程，在以色列進(jìn)行了熱應激和高強度降溫措施對奶牛的夏季和冬季平均產(chǎn)奶量飼料轉化效率影響的研究"。如同亞利桑那州的研究，牛群參數低S:W值高S:W值熱應激奶牛產(chǎn)奶量的降低幅度幾乎是采食量被限制在熱牛群數量24應激奶牛的水平但應用降溫措施奶牛的兩倍。因此得出奶牛頭數(估算)10000結論，夏季給奶牛應用降溫措施，不僅能增加奶牛每年冬季產(chǎn)奶量(kg/d)39.539.7的產(chǎn)奶量，同時(shí)也能提高飼料轉化效率一應 用降溫措夏季產(chǎn)奶量(kg/d)34.438.9施使熱應激條件下產(chǎn)奶所需的飼料量降低5%~10%。夏冬產(chǎn)奶量比例0.870.98表4美洲不同國家應用適當的高強度降溫系統每頭牛每年的凈利潤增加情況單位:美元夏冬高峰產(chǎn)奶量比例0.900.99提高比例產(chǎn)奶和飼料效率提高5%產(chǎn)奶和飼料轉化效率如表2所示，24個(gè)高水平牛場(chǎng)的平均年產(chǎn)奶量的國家增加的利潤提高10%增加的利潤S:W值是0.98，而低水平牛場(chǎng)的是0.87。表3給出了2組美國南部15墨西哥北部16400秘沿海岸線(xiàn)14240阿根廷中部8200烏拉圭中部11245巴西中部14:310應用降溫措施的成本效益可用一個(gè)專(zhuān)門(mén)設計的程序進(jìn)行評價(jià)，通過(guò)計算減去降溫費用后可得到每頭牛的凈59奶牛中國四牛2015. 17養生堂cow LONGEVITY收入。這個(gè)程序是5年前開(kāi)發(fā)的，已被用來(lái)評價(jià)不同氣自動(dòng)化飼料采食量、 體溫及奶牛休息和反芻時(shí)間監測候和經(jīng)濟條件下應用降溫設施的成本效益，包括美國南設 備。部、墨西哥北部、秘魯沿海岸線(xiàn)地區、阿根廷和烏拉圭與預期的一.致，8T降溫時(shí)間組增加了飼料消耗中部及巴西中部地區(表4)。2.1kg/d (增加8.5%)，增加產(chǎn)奶量3.4kg/d (增加表4顯示，盡管氣候條件、生產(chǎn)水平、管理措施、9.3%) , 8T組奶牛體溫和呼吸頻率顯著(zhù)低于5T組奶牛降溫措施的成本和奶價(jià)存在差異，但每頭牛每年的利潤( 中午時(shí)間測定時(shí)分別是+0.8C和+30次呼吸/min)。增加與高強度降溫措施直接有關(guān)，增加的利潤額取決于令 人驚訝的是，應用降溫措施的奶牛，盡管在降溫地點(diǎn)產(chǎn)奶量增加和飼料轉化效率提高的比例，利潤增加的范被迫 站立更長(cháng)的時(shí)間，但躺臥和休息的時(shí)間幾乎增加了圍是100~300美元/(頭.年)，每頭牛每年的利潤提10% ( 8T組和5T組分別是480min和430min)。降溫時(shí)高超過(guò)30%~40%?？梢酝茰y這得益于夏季受胎率和健間更長(cháng)組的奶牛反芻時(shí)間增加了6%(8T組和5T組分別康狀況的改善。是445min/d和415min/d )。1.3 降溫措施對繁殖性能的影響從這個(gè)研究結果得知，在夏季給高產(chǎn)奶牛應用高應用降溫措施還可以提高奶牛的受胎率，延長(cháng)奶強度的降溫措施， 不僅可提高生產(chǎn)水平、繁殖性能和健牛的使用年限。與沒(méi)有應用降溫措施的奶牛相比，高強康狀況， 同時(shí)也提高了奶牛的舒適度和福利。熱應激的度降溫的奶牛受胎率顯著(zhù)提高(57%vs17%)。降溫奶牛通常傾向于保持站立和 “扎堆”,從而更增加了熱和非降溫奶牛產(chǎn)后90d、120d和150d妊娠率有 顯著(zhù)差應激程度。 極度炎熱的夏天給奶牛頻繁降溫，降溫設施異，分別是44%vs53%、59%vs11%、 73%vs32%。使奶牛每天在更長(cháng)的時(shí)間內維持正常體溫，使奶牛躺臥夏季應用降溫措施的奶牛，受胎率和妊娠率與以色列冬和反芻的時(shí)間可 能延長(cháng)，感覺(jué)更加舒服。因此奶農要明季的數據差異不大。最近在以色列關(guān)于降溫措施對高產(chǎn)白， 給奶牛降溫不是剝奪它們必要的休息時(shí)間，恰恰相奶牛( 45~50kg/d )繁殖性能的影響進(jìn)行了-項大規模反是極大地提高 了奶牛的福利，這在炎熱的夏季是一-個(gè)調查研究。應用降溫措施的奶牛，冬季受胎率比夏季高關(guān)鍵因素。17%，而非降溫下的差異是34%。這些結果說(shuō)明盡管達不到冬季的水平，但夏季應用降溫措施具有使夏季受胎率提高1倍的潛力，由于縮短了產(chǎn)犢間隔，提高了生產(chǎn)效率和降低了屢配不孕奶牛淘汰的數量，從而顯著(zhù)延長(cháng)了奶牛的使用年限。1.4降溫措施與奶牛福利這些事實(shí)表明，在氣候條件與以色列類(lèi)似的地區,夏季奶牛需要高強度的降溫措施，并且這些措施的成本效益是很高的。最近在以色列農業(yè)試驗牧場(chǎng)部進(jìn)行了關(guān)于頻繁“轉移"奶牛到降溫地點(diǎn)和必要停留時(shí)間對奶牛2夏季奶牛降溫對環(huán)境的影響舒適度和福利影響的研究。熱帶地區的很多奶農擔心，由于降溫程序需要驅趕奶牛至降溫地點(diǎn)，加上降溫時(shí)站以上闡明了降溫措施的利益及與奶牛福利的關(guān)系，立時(shí)間增加，可能降低奶牛福利和舒適度。這個(gè)研究其實(shí)夏季 采取降溫措施還會(huì )對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。中，高產(chǎn)奶牛被分到降溫時(shí)間不同的兩個(gè)處理中。兩研究人員不僅要考慮奶業(yè)的經(jīng)濟效率和動(dòng)物飼養方組奶牛都通過(guò)在待擠廳的噴淋和強制通風(fēng)設施進(jìn)行降式，還要從其預防全球變暖貢獻的角度進(jìn)行評價(jià)。近年溫。對A組奶牛每天實(shí)施5個(gè)“降溫流程”，累計總時(shí)來(lái) 研究的新數據顯示高產(chǎn)奶牛在牛奶合成過(guò)程中有降低間是3.75h(5T)，而B(niǎo)組奶牛每天實(shí)施8個(gè)“降溫流溫室氣體 (GHG )排放的潛力。年產(chǎn)11 500kg的高產(chǎn)程”，累計總時(shí)間是6h(8T)。該研究應用了精細和奶牛 平均甲烷氣體排放量只有低產(chǎn)奶牛( 4000kg/年)|60中國奶牛2015. 17奶牛COW LONGEVITY養生堂的40%，是年產(chǎn)8 000kg奶牛的80%。低而導致的淘汰率降低，這些都使牛群的使用年限顯著(zhù)筆者所在團隊最近研究了夏季應用降溫措施奶牛的提高。而且夏季應用降溫措施可增加奶牛的反芻和休息“GHG排放平衡”情況，風(fēng)扇耗能導致大氣中CO2排時(shí)間。 總之，應用降溫措施極大地提高了奶牛福利。放的增加，為生產(chǎn)一定量的牛奶而減少牛頭數有助于維應用降溫措施使產(chǎn)奶量提高，可以用更少的奶牛持一定量甲烷(CH,)排放，降溫措施能提高飼料轉化生產(chǎn) 等量的牛奶一-減少 了向大氣中排放的溫室氣體效率從而減少大氣中的CO2排放。研究結果顯示，夏季( GHG)。降溫過(guò)程因運行風(fēng)扇增加的CO2排放量經(jīng)測給奶牛應用降溫措施可提高生產(chǎn)效率，使牛群規模減少算僅有產(chǎn) 奶量提高減少的CO2排放量的三分之一。5%，CO2排放減少320kg/(頭●年)。降溫措施可使夏季應用降溫措施提高了奶牛的年產(chǎn)奶量和繁殖每年產(chǎn)奶量增加10%，但所降低的CO2的排放量卻是降率, 提高了舒適度和福利，提高了奶牛的長(cháng)壽性和生產(chǎn)溫過(guò)程所產(chǎn)生CO2量的4倍。性能，降低了GHG排放對全球變暖的影響。因此，夏季給奶牛應用降溫措施(除了帶給奶牛參考文獻和養牛人的諸多好處之外)實(shí)際也是對環(huán)境更加友[1] Flamenbaum 1, Wolfenson D.. Mamen. M., et al. Cooling dairy-catle by a combination of sprinkling and foreed ventilation and好，因為其降低了牛奶生產(chǎn)的GHG排放及對全球變its implementation in the shelter systemU]. J. Dairy Sci, 1986.69:3140-3147.暖的作用。[2] Flamenbaum I. and Ezra E.A large -scale survey evaluating theeffct of cooling Holstein cows on productive and reproductive3總結performances under sub- topical condirionsUl. J Dairy Sci, 2003,86: (Suppl. 1) 19.炎熱地區的高產(chǎn)奶牛每年都會(huì )經(jīng)歷幾個(gè)月的嚴重熱[3] Flamenbaum. I, and E. Ezra. Effect of level of production and應激，會(huì )降低年產(chǎn)奶量和飼料轉化效率，使繁殖率降低intensive cooling in summer on productive and reproductiveperformance of high yielding dairy cows[]. J. Dairy Sci, 2007. 90,并出現產(chǎn)后健康問(wèn)題，主要是由于產(chǎn)奶性能和繁殖性能Suppl: abstact 345.下降增加了產(chǎn)犢間隔和淘汰率。給奶牛應用降溫措施的[41) FHamenbum. 1 andE. Ezn. The "Summer to Winter prfomanceratio” as a tool for evaluating heat stres relief eficiency of dairy目標是通過(guò)提高奶牛的生產(chǎn)性能，同時(shí)維持健康和繁殖herisJ]J Dairy Sci, 2007, 90, Suppl: abstact 753.力，從而延長(cháng)奶牛使用年限，對現代全球奶業(yè)產(chǎn)生積極[5] Flamenbaum. 1 and E. Ezra. How much milk is added by影響。過(guò)去的30年中，全球范圍內都研發(fā)了有效的奶牛intensive cooling of high- yielding dairy cows during the hotseason?[M]2009.降溫系統并成功安裝到牛場(chǎng)。夏季給奶牛應用高強度降[6] “The Dairy Industry In Israel”- -Israel Cattle Bre.eders溫措施能夠使年產(chǎn)奶量提高10%，乳脂率和乳蛋白率分Association, Herd Book report[M]. 2008.別提高0.4%和0.2%。夏季應用降溫措施的奶牛受胎率[7] Roads et al. Effects of heat stes and nutritional plan on lactaingHoltein cows: Production, metabolism and aspects of circulating增加，并且可使由于熱應激引起的健康狀況差和繁殖力Somatotropin[]. J. Dairy. Sci, 2009,92:1986.7《中國奶?！冯s志在線(xiàn)投稿通知《中國奶?！肪庉嫴克乳_(kāi)通在線(xiàn)投稿系統，請作者登錄tt://ww.zgnn.org.cn,點(diǎn)擊首頁(yè)左側的“在線(xiàn)投稿”進(jìn)行投稿，新用戶(hù)須先行注冊方可投稿，注冊時(shí)請將各項信息填寫(xiě)完整。投稿成功后,系統會(huì )自動(dòng)發(fā)送郵件通知您稿件各階段的進(jìn)展程度，您也可以隨時(shí)登錄系統自助查詢(xún)稿件處理情況。如有疑問(wèn)請與我編輯部聯(lián)系,電話(huà):010- -62943084，82413250。 我刊只此一個(gè)投稿系統網(wǎng)站，并未在其他網(wǎng)站上加載任何投稿系統入口，請廣大作者慧眼明辨。歡迎投稿并請提出寶貴意見(jiàn)!61|