徐 明,礎(chǔ)魯門,冬 冬,黃常寶,石小平,湯靈姿

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.圣牧高科套海牧業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾015200；3. 新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳，新疆 烏魯木齊830001)

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依據(jù)溫?zé)嵋蜃雍湍膛Ｐ袨榕卸▋?nèi)蒙古地區(qū)夏季奶牛熱應(yīng)激程度

徐 明1,礎(chǔ)魯門1,冬 冬1,黃常寶2,石小平2,湯靈姿3

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018；2.圣牧高科套海牧業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 巴彥淖爾015200；3. 新疆維吾爾自治區(qū)畜牧廳，新疆 烏魯木齊830001)

研究夏季內(nèi)蒙古地區(qū)牛舍溫?zé)嵋蜃雍湍膛Ｐ袨榈淖兓?guī)律，為熱應(yīng)激防控提供依據(jù)。采用手持式環(huán)境檢測(cè)儀每小時(shí)記錄舍內(nèi)外溫濕度和風(fēng)速，并記錄舍內(nèi)外奶牛頭數(shù)、采食、飲水、站立和躺臥頭數(shù)以及每頭牛的呼吸評(píng)分。結(jié)果表明：(1)從0:00到24:00，牛舍內(nèi)外溫度和溫濕度指數(shù)呈先下降后升高再下降的趨勢(shì)；(2)除采食行為外，奶牛在舍內(nèi)外分布、躺臥、站立和飲水行為均與舍內(nèi)外溫度變化有關(guān)；(3)0:00到24:00期間，舍內(nèi)外奶牛平均呼吸評(píng)分基本呈先升高后下降的趨勢(shì)；9:00～17:00之間，舍外奶牛呼吸評(píng)分高于舍內(nèi)。綜上判定，奶牛有20h處于輕度熱應(yīng)激、10 h處于中度熱應(yīng)激期、1 h處于嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激。

熱應(yīng)激；溫?zé)嵋蜃?；行為；奶?/p>

奶產(chǎn)業(yè)是畜牧業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。近幾年我國(guó)奶牛存欄穩(wěn)定在1400萬頭左右。溫?zé)岘h(huán)境包括溫度、濕度、氣流和光照是直接影響動(dòng)物體溫調(diào)節(jié)的因素。對(duì)家畜生理機(jī)能、生產(chǎn)性能、繁殖性能以及健康狀況等均有不同程度的影響[1-4]。 內(nèi)蒙古地處北方，夏季氣溫高、濕度小、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大、直射時(shí)間長(zhǎng)，但有關(guān)該地區(qū)奶牛熱應(yīng)激程度和持續(xù)時(shí)間鮮有報(bào)道。目前，衡量家畜熱應(yīng)激的指標(biāo)主要包括溫度、溫濕度指數(shù)(THI)[5]和綜合指數(shù)(CCI)[6]等。眾多研究表明，動(dòng)物行為活動(dòng)和呼吸次數(shù)是熱應(yīng)激的直接判定指標(biāo)[7-9]。本文旨在觀察7月份內(nèi)蒙古地區(qū)奶牛舍內(nèi)外溫?zé)嵋蜃印⒛膛Ｐ袨楹蜔釕?yīng)激評(píng)分，研究奶牛熱應(yīng)激程度和每日持續(xù)時(shí)間，為熱應(yīng)激預(yù)防和控制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)場(chǎng)地與試驗(yàn)動(dòng)物

本試驗(yàn)在內(nèi)蒙古套海牧場(chǎng)實(shí)施。牛舍為全封閉、自由散欄式，30 m跨度，鐘樓式單層彩鋼板頂，窗戶和門可自由打開，屋頂中間打開30 cm，利于空氣流通；牛舍中間為飼喂道，兩側(cè)分別有兩列臥床。沒有安裝風(fēng)扇和噴淋。打開40%窗戶。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)與牛舍同寬，長(zhǎng)50 m。牛舍內(nèi)共飼喂640頭成年頭胎泌乳牛，泌乳天數(shù)為21～100 d，健康。每日上料時(shí)間為7∶30、14∶30和20∶00，開始擠奶時(shí)間6∶20、14∶00和22∶00。

1.2 試驗(yàn)方法

從2014年7月3日到12日，記錄了10 d的數(shù)據(jù)。每隔1 h，采用手持式環(huán)境監(jiān)測(cè)儀記錄舍內(nèi)溫濕度、風(fēng)速，記錄溫度、相對(duì)濕度和風(fēng)速。計(jì)算THI和CCI。

THI=(1.8×T+32)-(0.55-0.0055×H)×(1.8×T-26)[10]

式中：T為溫度，℃；H為相對(duì)濕度，%。

試驗(yàn)期每日記錄舍內(nèi)外奶牛頭數(shù)、采食、飲水、站立和躺臥頭數(shù)以及每頭牛的呼吸評(píng)分，計(jì)算舍內(nèi)外奶牛分布、行為活動(dòng)比例和平均呼吸評(píng)分。呼吸評(píng)分方法和標(biāo)準(zhǔn)參見徐明[11]所示方法。評(píng)分細(xì)則如下：1分：胸式呼吸，無法通過觀察準(zhǔn)確計(jì)量呼吸次數(shù)；2分：出現(xiàn)腹式呼吸，呼吸次數(shù)小于80次/分；3分：奶牛呈現(xiàn)嚴(yán)重的腹式呼吸，呼吸次數(shù)81～100次/分；4分：奶牛呼吸頻率大于100次/分；或張嘴呼吸；5分：奶牛呼吸時(shí)伸出舌頭。

1.3 數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)

利用Excel整理數(shù)據(jù)，再用SPSS軟件的GLM模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多重比較，用regression程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。顯著水平為P<0.05。

2 結(jié)果與討論

2.1 牛舍溫?zé)嵋蜃?/p>

由圖1可知，從0∶00到24∶00，奶牛舍內(nèi)外溫度基本呈先下降、后升高再下降的趨勢(shì)，6∶00-7∶00為一天中溫度最低的時(shí)間，16∶00是溫度最高的時(shí)間；13∶00-19∶00之間，由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，舍外溫度比舍內(nèi)高；其他時(shí)間，舍內(nèi)溫度比舍外高。本研究結(jié)果與張光圣等[12]的研究結(jié)果一致。

由圖2可知，相對(duì)濕度呈先下降后升高的趨勢(shì)，17∶00～18∶00相對(duì)濕度最小，0∶00～6∶00相對(duì)濕度最大；舍內(nèi)濕度平均比舍外濕度高4.7%，這與舍內(nèi)奶?；顒?dòng)和通風(fēng)不暢有關(guān)。

由圖3可知，舍內(nèi)外風(fēng)速呈先升高后下降的趨勢(shì)(P<0.05)，16∶00～17∶00的風(fēng)速最大。舍外風(fēng)速介于0.7～2.6 m/s，平均為1.5 m/s；舍內(nèi)風(fēng)速介于0～0.7 m/s，平均為0.3 m/s。

由圖4可知，從0∶00到24∶00，奶牛舍內(nèi)外THI基本呈先下降、后升高再下降的趨勢(shì)，6∶00為一天中THI最低的時(shí)間，THI為64～66；17∶00是圖5顯示了奶牛在舍內(nèi)外分布隨時(shí)間的變化規(guī)律。由圖5可知，在7∶00～21∶00期間，舍內(nèi)奶牛比例高于舍外，平均占81%；其他時(shí)間，主要為夜間，舍外奶牛平均占62%。這種現(xiàn)象與舍內(nèi)外溫差、太陽(yáng)輻射和舍內(nèi)采食有關(guān)。

THI最高的時(shí)間，為80左右；13∶00～18∶00之間，由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，舍外THI比舍內(nèi)平均高1.0；其他時(shí)間，舍內(nèi)THI比舍外平均高2.1。

2.2 舍內(nèi)外奶牛分布和行為規(guī)律

將舍內(nèi)外溫差與舍內(nèi)奶牛比例進(jìn)行回歸發(fā)現(xiàn)(圖6)，隨舍內(nèi)外溫差提高，舍內(nèi)奶牛百分比線性下降(P<0.05)，溫度差每提高1 ℃，有16%的奶牛從舍內(nèi)轉(zhuǎn)移到舍外。也就是說，奶牛會(huì)感知舍內(nèi)外溫差的細(xì)微變化而安排自己的活動(dòng)區(qū)域。

圖7和圖8分別顯示了舍內(nèi)和舍外各種奶牛行為隨時(shí)間的變化規(guī)律。每日擠奶時(shí)間多集中于6∶20～7∶40、14∶00～15∶50和22∶00～23∶20，因此，在7∶00、14∶00和23∶00沒有奶牛行為的數(shù)據(jù)。每日上料時(shí)間約為7∶30、14∶30和20∶00，因此，8∶00、15∶00和20∶00，采食奶牛的比例明顯高于其他時(shí)間，介于50%～80%之間。其他時(shí)間的采食比例約為10%～30%。奶牛躺臥比例在夜間最高，平均67%(60%～78%)，其他時(shí)間(除采食時(shí)間)的躺臥比例平均為49%(27%～62%)。奶牛站立比例多集中于10%～20%，飲水比例多為5%～10%。

舍外奶牛躺臥和站立規(guī)律見圖8。奶牛躺臥比例在夜間和上午10∶00最高，介于60%～70%，其他時(shí)間的躺臥比例多為30%～50%。

圖9顯示，舍內(nèi)外奶牛躺臥百分比與環(huán)境溫度呈正相關(guān)(P<0.05)。無論舍內(nèi)還是舍外，奶牛躺臥比例隨溫度的提高均呈線性下降趨勢(shì)，溫度每提高1 ℃，躺臥奶牛降低1.8個(gè)百分點(diǎn)(P<0.05)。隨熱應(yīng)激程度提高，奶牛和山羊躺臥時(shí)間降低，站立時(shí)間提高[8,13-14]。在熱應(yīng)激期間，站立可使奶牛更多的體表面積暴露于空氣，有利于散熱。由圖10知，飲水奶牛比例隨環(huán)境溫度提高呈二次曲線模式，環(huán)境溫度超過27 ℃，奶牛飲水的比例迅速提高，溫度每提高1 ℃，飲水比例提高1～2個(gè)百分點(diǎn)(P<0.05)。這與孫凱佳[15]報(bào)道一致。奶牛飲水比例隨環(huán)境溫度變化的規(guī)律可為設(shè)計(jì)牧場(chǎng)水槽長(zhǎng)度提供依據(jù)。

2.3 奶牛呼吸評(píng)分

呼吸評(píng)分記錄了奶牛的呼吸次數(shù)和呼吸行為，可以反映奶牛的熱應(yīng)激反應(yīng)。舍內(nèi)外奶牛的平均呼吸評(píng)分見圖11。由于夜間不易記錄奶牛的呼吸行為，22∶00～5∶00期間的呼吸評(píng)分空缺。由圖12可知，從0∶00到24∶00，舍內(nèi)外奶牛的平均呼吸評(píng)分基本呈先升高、后下降的趨勢(shì)，4∶00為一天中呼吸評(píng)分最低的時(shí)間，為1.4；15∶00～16∶00是呼吸評(píng)分最高的時(shí)間，為2.3左右；9∶00～17∶00之間，由于太陽(yáng)輻射強(qiáng)，舍外奶牛呼吸評(píng)分比舍內(nèi)高0.2。

圖12顯示，舍內(nèi)外奶牛的平均呼吸評(píng)分隨環(huán)境溫度的提高而線性提高，環(huán)境溫度每提高1℃，平均呼吸評(píng)分提高0.09(P<0.05)。Alam等[14]報(bào)道，隨熱應(yīng)激程度的提高，呼吸次數(shù)線性提高。

2.4 奶牛熱應(yīng)激程度判定

依據(jù)環(huán)境溫度和THI，輔以奶牛飲水比例、躺臥比例和呼吸評(píng)分綜合判定，在7月份，內(nèi)蒙古地區(qū)奶牛有20 h(早晨9∶00到第二天凌晨4∶00)處于輕度熱應(yīng)激，10 h處于中度熱應(yīng)激期，有1 h(16∶00～17∶00)處于嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激；

依據(jù)舍內(nèi)外奶牛的分布和呼吸評(píng)分綜合判定，奶牛在9∶00～17∶00之間，舍外的熱應(yīng)激反應(yīng)高于舍內(nèi)，主要由于內(nèi)蒙古地區(qū)在7月份舍外太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈；其他時(shí)間，舍內(nèi)的熱應(yīng)激反應(yīng)高于舍外，主要原因是舍內(nèi)濕度大、空氣流速低。

3 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，從0∶00到24∶00，奶牛舍內(nèi)外溫度和THI基本呈先下降、后升高再下降的趨勢(shì)；相對(duì)濕度呈先下降后升高的趨勢(shì)；風(fēng)速呈先升高后下降的趨勢(shì)；除采食行為外，奶牛的躺臥、站立、飲水和舍內(nèi)外分布的行為均與舍內(nèi)外溫度變化有關(guān)。奶牛呼吸評(píng)分隨舍內(nèi)外溫度的提高而線性提高；依據(jù)溫?zé)嵋蜃雍湍膛Ｐ袨檫M(jìn)行判定，在7月份，內(nèi)蒙古地區(qū)奶牛有20 h處于輕度熱應(yīng)激、10 h處于中度熱應(yīng)激期、1 h處于嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激。

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Heat Stress Determined by Thermal Factors and Cows Behaviors in Summer in Inner Mongolia

XU Ming1, CHU Lu-men1, DONG Dong1, HUANG Chang-bao2, SHI Xiao-ping2, Tang Ling-zi3

(1.CollegeofAnimalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,InnerMongolia010018;2.ShengmuHigh-TechTaohaiDairyCorporation,Bayannur,InnerMongolia015200;3.AnimalHusbandryDepartmentofXinjiangUygurAutomousRegion,Urumqi,Xinjiang830001)

To collect theoretical data on heat stress control through determining thermal factors and observing animal behaviors of dairy cows in an Inner Mongolian farm, the present study used a special handheld detector to record the 10-day data from July, 3rdto 12th, 2014 including hourly air temperature, humidity and wind speed change, number of cattles inside and outside the shed, number of cattles in eating, drinking, standing and lying, respectively, and the breathing scales of each cow.The results showed that,on daily (basis) the temperature and THI revealed a tendency from decreasing to increasing and descreasing; basis the percentages of animal staying outside and inside, lying down, standing, and drinking were all affected by the temperature; breathing scales increased with the temperature rising and scales of cows outside were higher than those inside the shed from 9 am to 5 pm. In conclusion, dairy cows displayed mild heat stress for 20h, moderate heat stress for 10h, and serious heat stress for 1h each day according to environmental factors and animal behaviors.

heat stress; thermal factors; animal behaviors; dairy cows

2014-07-19，

2014-09-12

徐 明(1979-)，男，內(nèi)蒙古包頭人，副教授，研究方向：反芻動(dòng)物生產(chǎn)與管理。E-mail：40538577@qq.com

S811.1

A

1005-5228(2015)01-0080-05