王曉潔，盛東峰，張永亮

（周口師范學(xué)院 生命科學(xué)系，河南 周口466001）

中國荷斯坦奶牛因其體型大、產(chǎn)奶量高而著名，但代謝快，產(chǎn)熱多，單位體重的散熱面積小，汗腺機(jī)能不發(fā)達(dá)的特點也造成了其耐寒怕熱的生物學(xué)特性。當(dāng)溫度超過23℃，溫濕指數(shù)（THI）超過72，就會出現(xiàn)一系列熱應(yīng)激反應(yīng)。表現(xiàn)為體溫升高、出汗增加、呼吸急促、心跳加快，熱應(yīng)激最終導(dǎo)致奶牛的免疫力、繁殖性能下降、牛奶產(chǎn)量和質(zhì)量下降、飼料效率降低，給奶牛養(yǎng)殖戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，熱應(yīng)激一直是養(yǎng)殖戶夏季最為關(guān)心的問題之一［1］。周口市地處河南省東南部，屬于中緯度地帶，氣候呈現(xiàn)冬季寒冷雨雪少，夏季炎熱溫濕大的暖溫帶半濕潤季風(fēng)型特點，這一氣候特點加上該地區(qū)養(yǎng)殖技術(shù)不完善極易造成夏季熱應(yīng)激現(xiàn)象的集中發(fā)生。

有關(guān)奶牛熱應(yīng)激的研究較多，關(guān)于該地區(qū)的氣候資料和熱應(yīng)激的研究報道較少。本研究探討了周口地區(qū)4～6月份溫濕度變化規(guī)律及其對奶牛采食、反芻等行為和體溫及呼吸頻率等生理指標(biāo)的影響，旨為在為該地區(qū)氣候環(huán)境條件下預(yù)防和控制奶牛熱應(yīng)激提供參考方法和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

隨機(jī)選擇體重相近，健康無病，胎次在4胎以內(nèi)的中國荷斯坦奶牛30頭。按日產(chǎn)奶20 kg、32 kg、50 kg左右的奶牛分為3組，每組各10頭。

1.2 試驗時間和地點

試驗時間為2012年4月1日～6月30日。實驗地點在周口市川匯區(qū)某奶牛場進(jìn)行。

1.3 測定指標(biāo)及方法

在牛舍4角和中間1.5 m高位置設(shè)5個測定點，舍外設(shè)1個測定點，于每日8∶00、14∶00和20∶00分別測定氣溫和相對濕度。THI按文獻(xiàn)［2］介紹的方法計算。

式中：t為溫度；H為濕度。

在試驗期每天8∶30、14∶30、20∶30，用溫度計測3次供試牛的直腸溫度（直腸10 cm深處，5 min）和呼吸頻率（每分鐘供試奶牛腹部和胸廓的起伏次數(shù)），并分別求平均值。采用目標(biāo)取樣和連續(xù)行為記錄兩種方法記錄試驗牛的采食、飲水、休息、站臥等行為時間和特點。

1.4 飼養(yǎng)管理情況

試驗牛飼養(yǎng)于含有雙側(cè)排風(fēng)扇的尾對尾拴系式牛舍中，試驗期間，按牛場正常飼養(yǎng)管理程序進(jìn)行，每天分6∶00、12∶30、18∶00飼喂3次。飼喂時，先喂青貯玉米后喂精料和干草料，自由采食、飲水。

1.5 統(tǒng)計分析方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析和相關(guān)回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫濕因素對THI的影響

溫濕度對奶牛舍THI的影響結(jié)果見表1。由表1可以看出，4月份溫度和濕度較低，相應(yīng)的THI也較低；進(jìn)入5月份隨著溫度的逐步升高和濕度的逐漸增大，THI明顯增加；6月份溫度偏高，已經(jīng)超出了奶牛的最適期，牛場采取了濕簾降溫，所以濕度較高，對應(yīng)的THI也偏高。王建平等［3］研究認(rèn)為當(dāng)牛舍THI≤72時表示無熱應(yīng)激；72≤THI≤79時為輕度熱應(yīng)激；79＜THI≤88時為高度熱應(yīng)激；THI＞88時為重度熱應(yīng)激。本研究表明，4月份對奶牛無熱應(yīng)激，5月份屬于輕度熱應(yīng)激，6月份屬于高度熱應(yīng)激。

表1 奶牛舍溫濕環(huán)境因素Table 1 The temperature and humidity index of dairy cow house

2.2 THI與奶牛行為

試驗期間試驗牛的行為時間占總觀察時間的比例見表2。從表2可以看出，THI對奶牛的采食時間和伏臥時間都有影響，隨著THI的升高，動物的采食時間和伏臥時間占總觀察時間的比例降低。低THI組顯著高于高 THI組（P＜0.05），但和中度THI組差異未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）。同時隨著THI升高，試驗牛反芻持續(xù)時間延長，且每回反芻咀嚼次數(shù)增加，分析顯示，不同THI下持續(xù)反芻時間和咀嚼次數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。

表2 不同THI對奶牛采食、伏臥時間反芻持續(xù)時間和咀嚼次數(shù)的影響Table 2 The effect of temperature and humidity index on intake and rest time of dairy cow

2.3 THI與呼吸頻率

不同THI條件下試驗牛呼吸頻率見表3。由表3可以看出，3組產(chǎn)量不同的試驗牛的呼吸頻率都均隨著THI的升高而升高；對同一產(chǎn)量的奶牛而言，高THI組顯著高于中低THI組（P＜0.05）。特別是50 kg／d組，高THI組與中低THI組差異達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01）。同一THI組相比，高產(chǎn)奶牛的呼吸頻率高于與中低產(chǎn)量組；THI＝73.4條件下，產(chǎn)量50 kg／d組顯著高于其它兩組（P＜0.05），THI＝81.1條件下三個不同產(chǎn)量組間奶牛呼吸頻率差異顯著（P＜0.05），這表明熱應(yīng)激對高產(chǎn)奶牛呼吸頻率的影響大于中低產(chǎn)奶牛。

表3 不同THI條件下的呼吸頻率變化Table 3 The changes of breathing rate at different temperature and humidity index

2.4 THI與直腸溫度

從表4可見，3組奶牛的直腸溫度都隨著THI的升高而升高，且高產(chǎn)奶牛組增加幅度大于中低產(chǎn)量組，分析顯示THI對低產(chǎn)量組影響未達(dá)到顯著水平（P＞0.05）；中產(chǎn)量組 THI＝81.1條件下直腸溫度顯著高于THI＝73.4和THI＝63.5條件下（P＜0.05）；高產(chǎn)量組三THI條件下試驗牛的直腸溫度差異均有顯著意義（P＜0.05）。同一THI條件下，高產(chǎn)量組THI＝81.1條件下試驗牛直腸溫度顯著高于中低產(chǎn)量組（P＜0.05）。

表4 同行、同列大小字母表示問題THI與直腸溫度的關(guān)系Table 4 The relationship between humidity index and rectal temperature ℃

3 討 論

3.1 THI對試驗牛行為的影響

溫濕度對動物的影響是一個綜合的作用，既有對外在行為表現(xiàn)的影響，也有對內(nèi)在生理生化指標(biāo)影響［3］。本試驗結(jié)果顯示，高THI造成的熱應(yīng)激效應(yīng)，不僅能縮短試驗牛的采食時間，而且會影響牛的休息方式。中午高溫條件下牛采食是屢屢中斷的，并努力找一些陰涼處飲水、采食、休息。當(dāng)日光照射變?nèi)醯臅r候又逐漸恢復(fù)采食。

奶牛散熱的方式主要有輻射、對流、傳導(dǎo)、蒸發(fā)、飲水、呼吸和排泄等。其中皮膚散熱起主要作用，伏臥使大量的皮膚接觸地面，不僅不能有效散熱，反而會增加身體熱量的聚集。本研究顯示，隨THI增高，牛伏臥減少，這可能與牛散熱需要有關(guān)。

反芻是牛的特殊消化生理現(xiàn)象，反芻可以提高牛對粗纖維素利用率，成年牛每日反芻時間為4～9 h，甚至更長［4］。牛反芻時間的60%～80%是在伏臥休息的時候進(jìn)行的，高溫高濕縮短了牛的伏臥休息時間，站立時反芻的比率增高，反芻延續(xù)時間和咀嚼次數(shù)也會受到影響。本研究中，隨THI升高，牛反芻持續(xù)時間延長，每次反芻的咀嚼次數(shù)增加，分析其原因可能與THI對其瘤胃發(fā)酵影響有關(guān)。但從分析結(jié)果看，THI變化除對高產(chǎn)牛的反芻行為影響較大外，對中低產(chǎn)量奶牛的影響并不明顯。

3.2 THI對呼吸頻率的影響

呼吸也是動物散熱的一種重要方式［5］。動物在低溫時可以通過皮膚，汗腺、排泄物散熱，但在高溫環(huán)境中，必須提高呼吸道的散熱增發(fā)量，這時動物表現(xiàn)為呼吸活動加強(qiáng)，呼吸頻率上升。由于呼吸頻率對高溫的反應(yīng)較體溫早，且顯而易見。因此有人提出以體溫和呼吸頻率相結(jié)合的方法來評定牛的耐熱性能［5］。本研究結(jié)果顯示，隨著THI升高呼吸頻率明顯升高，且高產(chǎn)量組奶牛呼吸頻率增幅較大。

3.3 THI對直腸溫度的影響

直腸溫度由于存在較強(qiáng)穩(wěn)定性，常被看成是深部體溫的一個經(jīng)典指標(biāo)，用來診斷機(jī)體的健康狀態(tài)、預(yù)測機(jī)體和生產(chǎn)性能的變化、評價不宜環(huán)境對生長、妊娠和繁殖的影響程度［6］，家畜能夠通過多種調(diào)節(jié)機(jī)制保持直腸溫度的相對穩(wěn)定。但當(dāng)溫度變化超出了其調(diào)節(jié)范圍后，體溫和直腸溫度便會發(fā)生變化。有研究表明，當(dāng)環(huán)境溫度過高時，動物體溫便開始上升，每上升1℃甚至更低，行為和生產(chǎn)性能就開始發(fā)生變化［7］。當(dāng)奶牛舍環(huán)境超過22℃或THI為72時，奶牛就會表現(xiàn)出熱應(yīng)激，出現(xiàn)呼吸頻率加快和直腸溫度升高［3，5］。本研究中，奶牛舍溫濕指數(shù)超過73℃時，直腸溫度便會升高，且與THI呈正比關(guān)系。THI對奶牛的熱應(yīng)激效應(yīng)隨其產(chǎn)奶量不同而不同，生產(chǎn)水平越高受熱應(yīng)激影響越顯著。這可能與高產(chǎn)奶牛，代謝水平高，生化反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生的熱量較多有關(guān)［8］。

4 結(jié) 論

溫濕因素影響奶牛生理指標(biāo)和行為，THI升高，呼吸頻率加快，直腸溫度升高；采食活動和伏臥休息減少。

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