热应激对奶牛的影响及缓解措施

奶牛中国町牛2015. 17养生堂COW LONGEVITY热应激对奶牛的影响及缓解措施Israel Flamenbaum',黄鸿威”，夏建民”，马佳莹”，曹志军3(1.以色列奶牛降温解决方案公司; 2.利拉伐(天津)有限公司，天津300308; 3.中国农业大学动.物科学技术学院，北京100193)中图分类号: S823.4文献标识码: A文章编号: 1004- -4264 (2015) 17-0058- -04摘要:热应激给全球养牛业都带来了巨大的经济损失，尤其是对于炎热气候条件下的高产牛群。喷淋和强制通风相结合的降温措施已被证明是在所有气候条件下最经济、有效的降温方法。所有成年母牛(包括怀孕后期的成母牛和青年牛)在夏季都需要降温，降温时间与生产水平和热应激程度成正比。本文阐述了应用降温措施对奶牛及环境的影响，并推荐使用“夏冬比”(奶牛夏季、冬季日均产奶量的比率)来评价降温效果。关键词:奶牛;热应激;防暑降温为了量化夏季高温对奶牛生产性能产生的负面影1.1 降温措施对夏冬生产指标比的影响响，在过去的50年里，研究者们进行了大量的研究并开在以色列15个大型牛场进行了一项评价降温措施对发了- -些有效的降温措施，以使奶牛获得高产、良好的奶牛产奶和繁殖影响的调研。采取高强度降温措施的受胎率和保持健康。这些降温系统已被各国牛场迅速采奶牛夏季 和冬季日均产奶量的比率(夏冬比)是98%，用，但为了达到最佳效果，这些系统需要进行合适的安采取 简单降温措施的牧场是91%。这些结果说明夏季高装和运行，并且要与每个牛场所在的地区条件和管理条强 度的降温措施能够完全消除夏季产奶量下降和使受胎件相适应。率的下降。在对特高产牛群的试验研究中，同样也证明了夏1应用降温措施对奶牛的影响季高强度降温措施能阻止其产奶量的下降!)。应用降温目前，主要有两种降温方法: ( 1)直接降温一措施的奶牛夏季和冬季日均产奶量平均分别是41.5和不改变环境温度直接给奶牛体表降温; (2) 间接降40.7kg，下降幅度小于1kg/d,未进行有效降温的奶牛温一通过降低空 气温度来实现给奶牛降温。大多数奶下降超过5kg/d，说明降温措施对特高产的奶牛也非常牛场应用的是直接降温系统，此系统被证明在各种气候有效。条件下(干、湿气候)都是有效且是最经济的。通常是以色列推广服务机构最近开发了一款自动化的报结合喷淋和高强度强制通风措施，直接通过奶牛体表的告，叫做夏冬生产指标比(S:W)。这个年度报告有助水分蒸发达到降温目的。以色列牛场在25年前就已经研于奶农监控降温系统的有效性(4。该报告以每个牛场每制和安装了这种降温系统"。以色列夏季的外部环境温月 自动记录的个体牛产奶和受胎数据信息为基础。比例度通常超过30C以上，每天给奶牛实施几次降温可使奶越接近1.0，说明该牛场的热应激问题解决越好。记录牛整天都保持正常体温(低于39°C )。的产奶S:W值在>0.96、0.90~0.96和<0.96范围的以色列牛场所占比例分别为34%、44%和22%。这些结果显收稿日期: 2015-04-08示，以色列大多数牛场夏季和冬季生产指标的差距都非| 58中国奶牛2015. 17 .奶牛COW LONGEVITY养生堂常小，但仍有近20%的牛场需要改善降温措施。牛场的年平均305d产奶量对比，可以发现高S:W值的奶该报告对1994~2008年以色列牛场处理热应激牛 比低S:W值的奶牛每年多产近730kg的奶( 6.5%)。问题带来的S:W比值的提高进行了计算和对比。结果表3高、低S.W值牛群的平均产奶量 圾乳脂和乳蛋白产量(305d)显示(表1)，在测试期间，冬季平均产奶量每天增项目低S:W比高S:W比差异(kg)增加量(%)加了2.3kg (6%)，形成对比的是夏季增加了7.3kg产奶(kg)1,.0811,8077266.5%(23%) , S:W值从1994年的0.82提高到了2008年的乳脂(kg)402.6430.127.56.8%0.96,主要原因是牛场安装应用了降温设施。乳蛋白(kg)360.9385.324.4表1以色列牛场1994~2008年夏季和冬季的平均产奶量 (kg/d)1.2降温措施对料奶 比的影响和增加比例尽管许多文献都描述了夏季热应激对产奶量的负年份冬季夏季S:W比面影响，但很少有人对饲料效率(料奶比)的影响进行199437.731.00.82研究。亚利桑那州立大学的研究人员最近发表了一项在200439.836.50.92图森市的新型温控室里进行的研究0，高产奶牛处在常200840.038.30.96 .温下，但采食量被限制在热应激奶牛的水平，结果发现1994- 2008的变化(kg)+7.3产奶量的下降只有热应激奶牛下降的一半，热应激奶牛1994- 2008的变化(%)+6%+23%和采食量受限但处在常温室中的奶牛分别下降了30%和以S:W值的数据为基础，可以量化高强度降温措施15%。 因此，研究认为，消耗能量用于激活机体的散热对奶牛年产奶量的影响5。将S:W值最高的24个牛场与机 制和代谢途径的变化是引起奶牛饲料转化效率下降的较低的24个牛场的305d平均产奶量进行对比，同时假两个主 要因素。设它们之间的差异与夏季的降温措施显著相关，结果见表2。以“亚利桑那州的研究"结果为基础和相同的试验表2 高S.W值(高强度降温)和1低S:W值(几乎无降温措施)牛群 流程，在以色列进行了热应激和高强度降温措施对奶牛的夏季和冬季平均产奶量饲料转化效率影响的研究"。如同亚利桑那州的研究，牛群参数低S:W值高S:W值热应激奶牛产奶量的降低幅度几乎是采食量被限制在热牛群数量24应激奶牛的水平但应用降温措施奶牛的两倍。因此得出奶牛头数(估算)10000结论，夏季给奶牛应用降温措施，不仅能增加奶牛每年冬季产奶量(kg/d)39.539.7的产奶量，同时也能提高饲料转化效率一应 用降温措夏季产奶量(kg/d)34.438.9施使热应激条件下产奶所需的饲料量降低5%~10%。夏冬产奶量比例0.870.98表4美洲不同国家应用适当的高强度降温系统每头牛每年的净利润增加情况单位:美元夏冬高峰产奶量比例0.900.99提高比例产奶和饲料效率提高5%产奶和饲料转化效率如表2所示，24个高水平牛场的平均年产奶量的国家增加的利润提高10%增加的利润S:W值是0.98，而低水平牛场的是0.87。表3给出了2组美国南部15墨西哥北部16400秘沿海岸线14240阿根廷中部8200乌拉圭中部11245巴西中部14:310应用降温措施的成本效益可用一个专门设计的程序进行评价，通过计算减去降温费用后可得到每头牛的净59奶牛中国四牛2015. 17养生堂cow LONGEVITY收入。这个程序是5年前开发的，已被用来评价不同气自动化饲料采食量、 体温及奶牛休息和反刍时间监测候和经济条件下应用降温设施的成本效益，包括美国南设 备。部、墨西哥北部、秘鲁沿海岸线地区、阿根廷和乌拉圭与预期的一.致，8T降温时间组增加了饲料消耗中部及巴西中部地区(表4)。2.1kg/d (增加8.5%)，增加产奶量3.4kg/d (增加表4显示，尽管气候条件、生产水平、管理措施、9.3%) , 8T组奶牛体温和呼吸频率显著低于5T组奶牛降温措施的成本和奶价存在差异，但每头牛每年的利润( 中午时间测定时分别是+0.8C和+30次呼吸/min)。增加与高强度降温措施直接有关，增加的利润额取决于令 人惊讶的是，应用降温措施的奶牛，尽管在降温地点产奶量增加和饲料转化效率提高的比例，利润增加的范被迫 站立更长的时间，但躺卧和休息的时间几乎增加了围是100~300美元/(头.年)，每头牛每年的利润提10% ( 8T组和5T组分别是480min和430min)。降温时高超过30%~40%。可以推测这得益于夏季受胎率和健间更长组的奶牛反刍时间增加了6%(8T组和5T组分别康状况的改善。是445min/d和415min/d )。1.3 降温措施对繁殖性能的影响从这个研究结果得知，在夏季给高产奶牛应用高应用降温措施还可以提高奶牛的受胎率，延长奶强度的降温措施， 不仅可提高生产水平、繁殖性能和健牛的使用年限。与没有应用降温措施的奶牛相比，高强康状况， 同时也提高了奶牛的舒适度和福利。热应激的度降温的奶牛受胎率显著提高(57%vs17%)。降温奶牛通常倾向于保持站立和 “扎堆”,从而更增加了热和非降温奶牛产后90d、120d和150d妊娠率有 显著差应激程度。 极度炎热的夏天给奶牛频繁降温，降温设施异，分别是44%vs53%、59%vs11%、 73%vs32%。使奶牛每天在更长的时间内维持正常体温，使奶牛躺卧夏季应用降温措施的奶牛，受胎率和妊娠率与以色列冬和反刍的时间可 能延长，感觉更加舒服。因此奶农要明季的数据差异不大。最近在以色列关于降温措施对高产白， 给奶牛降温不是剥夺它们必要的休息时间，恰恰相奶牛( 45~50kg/d )繁殖性能的影响进行了-项大规模反是极大地提高 了奶牛的福利，这在炎热的夏季是一-个调查研究。应用降温措施的奶牛，冬季受胎率比夏季高关键因素。17%，而非降温下的差异是34%。这些结果说明尽管达不到冬季的水平，但夏季应用降温措施具有使夏季受胎率提高1倍的潜力，由于缩短了产犊间隔，提高了生产效率和降低了屡配不孕奶牛淘汰的数量，从而显著延长了奶牛的使用年限。1.4降温措施与奶牛福利这些事实表明，在气候条件与以色列类似的地区,夏季奶牛需要高强度的降温措施，并且这些措施的成本效益是很高的。最近在以色列农业试验牧场部进行了关于频繁“转移"奶牛到降温地点和必要停留时间对奶牛2夏季奶牛降温对环境的影响舒适度和福利影响的研究。热带地区的很多奶农担心，由于降温程序需要驱赶奶牛至降温地点，加上降温时站以上阐明了降温措施的利益及与奶牛福利的关系，立时间增加，可能降低奶牛福利和舒适度。这个研究其实夏季 采取降温措施还会对环境产生一定的影响。中，高产奶牛被分到降温时间不同的两个处理中。两研究人员不仅要考虑奶业的经济效率和动物饲养方组奶牛都通过在待挤厅的喷淋和强制通风设施进行降式，还要从其预防全球变暖贡献的角度进行评价。近年温。对A组奶牛每天实施5个“降温流程”，累计总时来 研究的新数据显示高产奶牛在牛奶合成过程中有降低间是3.75h(5T)，而B组奶牛每天实施8个“降温流温室气体 (GHG )排放的潜力。年产11 500kg的高产程”，累计总时间是6h(8T)。该研究应用了精细和奶牛 平均甲烷气体排放量只有低产奶牛( 4000kg/年)|60中国奶牛2015. 17奶牛COW LONGEVITY养生堂的40%，是年产8 000kg奶牛的80%。低而导致的淘汰率降低，这些都使牛群的使用年限显著笔者所在团队最近研究了夏季应用降温措施奶牛的提高。而且夏季应用降温措施可增加奶牛的反刍和休息“GHG排放平衡”情况，风扇耗能导致大气中CO2排时间。 总之，应用降温措施极大地提高了奶牛福利。放的增加，为生产一定量的牛奶而减少牛头数有助于维应用降温措施使产奶量提高，可以用更少的奶牛持一定量甲烷(CH,)排放，降温措施能提高饲料转化生产 等量的牛奶一-减少 了向大气中排放的温室气体效率从而减少大气中的CO2排放。研究结果显示，夏季( GHG)。降温过程因运行风扇增加的CO2排放量经测给奶牛应用降温措施可提高生产效率，使牛群规模减少算仅有产 奶量提高减少的CO2排放量的三分之一。5%，CO2排放减少320kg/(头●年)。降温措施可使夏季应用降温措施提高了奶牛的年产奶量和繁殖每年产奶量增加10%，但所降低的CO2的排放量却是降率, 提高了舒适度和福利，提高了奶牛的长寿性和生产温过程所产生CO2量的4倍。性能，降低了GHG排放对全球变暖的影响。因此，夏季给奶牛应用降温措施(除了带给奶牛参考文献和养牛人的诸多好处之外)实际也是对环境更加友[1] Flamenbaum 1, Wolfenson D.. Mamen. M., et al. Cooling dairy-catle by a combination of sprinkling and foreed ventilation and好，因为其降低了牛奶生产的GHG排放及对全球变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总结performances under sub- topical condirionsUl. J Dairy Sci, 2003,86: (Suppl. 1) 19.炎热地区的高产奶牛每年都会经历几个月的严重热[3] Flamenbaum. I, and E. Ezra. Effect of level of production and应激，会降低年产奶量和饲料转化效率，使繁殖率降低intensive cooling in summer on productive and reproductiveperformance of high yielding dairy cows[]. J. Dairy Sci, 2007. 90,并出现产后健康问题，主要是由于产奶性能和繁殖性能Suppl: abstact 345.下降增加了产犊间隔和淘汰率。给奶牛应用降温措施的[41) FHamenbum. 1 andE. Ezn. The "Summer to Winter prfomanceratio” as a tool for evaluating heat stres relief eficiency of dairy目标是通过提高奶牛的生产性能，同时维持健康和繁殖herisJ]J Dairy Sci, 2007, 90, Suppl: abstact 753.力，从而延长奶牛使用年限，对现代全球奶业产生积极[5] Flamenbaum. 1 and E. Ezra. How much milk is added by影响。过去的30年中，全球范围内都研发了有效的奶牛intensive cooling of high- yielding dairy cows during the hotseason?[M]2009.降温系统并成功安装到牛场。夏季给奶牛应用高强度降[6] “The Dairy Industry In Israel”- -Israel Cattle Bre.eders温措施能够使年产奶量提高10%，乳脂率和乳蛋白率分Association, Herd Book report[M]. 2008.别提高0.4%和0.2%。夏季应用降温措施的奶牛受胎率[7] Roads et al. Effects of heat stes and nutritional plan on lactaingHoltein cows: Production, metabolism and aspects of circulating增加，并且可使由于热应激引起的健康状况差和繁殖力Somatotropin[]. J. Dairy. Sci, 2009,92:1986.7《中国奶牛》杂志在线投稿通知《中国奶牛》編辑部巳开通在线投稿系统，请作者登录tt://ww.zgnn.org.cn,点击首页左侧的“在线投稿”进行投稿，新用户须先行注册方可投稿，注册时请将各项信息填写完整。投稿成功后,系统会自动发送邮件通知您稿件各阶段的进展程度，您也可以随时登录系统自助查询稿件处理情况。如有疑问请与我编辑部联系,电话:010- -62943084，82413250。 我刊只此一个投稿系统网站，并未在其他网站上加载任何投稿系统入口，请广大作者慧眼明辨。欢迎投稿并请提出宝贵意见!61|