邊四輩，屈汶輝

（1.諾偉司國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司，上海 200000；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，南京 210095）

熱應(yīng)激下不同飼養(yǎng)模式泌乳牛躺臥行為的研究

邊四輩1,2，屈汶輝1,2

（1.諾偉司國(guó)際貿(mào)易（上海）有限公司，上海 200000；2.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，南京 210095）

為研究不同飼養(yǎng)模式下，熱應(yīng)激對(duì)泌乳奶牛躺臥行為的影響，2016年7月中旬在津冀地區(qū)選取自由臥床式牧場(chǎng)（Free Stall）和墊料通欄牧場(chǎng)（Bedding Pack）各一個(gè)，連續(xù)6d收集每個(gè)牧場(chǎng)高產(chǎn)群40頭奶牛的躺臥時(shí)間、躺臥次數(shù)及牛舍溫濕度數(shù)據(jù)，對(duì)熱應(yīng)激下不同圈養(yǎng)模式奶牛的躺臥行為進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫濕度指數(shù)（THI）升高，兩個(gè)牧場(chǎng)奶牛的躺臥時(shí)間均出現(xiàn)下降，兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥時(shí)間與THI之間均存在負(fù)相關(guān)性，墊料通欄牧場(chǎng)受到的影響更加嚴(yán)重一些；兩個(gè)牧場(chǎng)的躺臥次數(shù)和THI之間均不存在相關(guān)性。

熱應(yīng)激；自由臥床；墊料通欄；溫濕度指數(shù)；躺臥時(shí)間

奶牛舒適度不僅僅是動(dòng)物福利問題，實(shí)際上還與生產(chǎn)性能密切相關(guān)[1]。而躺臥行為是評(píng)估奶牛舒適度的重要指標(biāo)，躺臥時(shí)間增加，也意味著舒適度提高，產(chǎn)量也會(huì)提高[2]。在生產(chǎn)中，奶牛躺臥行為受到多種因素的影響，如臥床規(guī)格、牧場(chǎng)管理、天氣因素等。目前大多數(shù)研究主要關(guān)注于基礎(chǔ)設(shè)施、飼養(yǎng)管理等對(duì)奶牛躺臥時(shí)間的影響，但對(duì)熱應(yīng)激的影響研究較少，而熱應(yīng)激是奶牛養(yǎng)殖中的一個(gè)非常重要的問題。本試驗(yàn)的目的是研究在熱應(yīng)激條件下奶牛躺臥行為的變化，以及不同飼養(yǎng)模式之間的差異。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)基本情況

本試驗(yàn)在天津某牧場(chǎng)（A牧場(chǎng)）和河北唐山某牧場(chǎng)（B牧場(chǎng)）實(shí)施。A牧場(chǎng)為自由臥床式牧場(chǎng)（散欄式牧場(chǎng)），采食區(qū)為噴淋+風(fēng)扇降溫，噴頭間距1.8m，噴淋時(shí)間1min/次，噴淋間隔時(shí)間4min，臥床區(qū)為風(fēng)扇降溫，風(fēng)扇前后間隔12m，左右間隔6m，所有風(fēng)扇24h持續(xù)開啟；飼養(yǎng)密度為1.4個(gè)臥床/頭，墊料為發(fā)酵后擠壓干燥牛糞，水分含量34.1%，臥床尺寸如表1所示。B牧場(chǎng)為墊料通欄式牧場(chǎng)（開放式牧場(chǎng)），無(wú)臥床，熱料為干牛糞回填，水分含量22.5%，躺臥區(qū)域面積1 468.8m2（72m×20.4m），每頭牛躺臥面積為18.36m2（1468.8m2/80頭），采食區(qū)為噴淋+風(fēng)扇降溫，噴頭間距1.8m，噴淋時(shí)間1min/次，噴淋間隔時(shí)間4min，躺臥區(qū)為風(fēng)扇降溫，風(fēng)扇前后間隔12m，左右間隔約8m。

1．2 試驗(yàn)方法

在每個(gè)牧場(chǎng)各選擇一個(gè)高產(chǎn)群，隨機(jī)選擇奶牛40頭，使用數(shù)據(jù)計(jì)錄器（HOBO UA-004，USA）記錄奶牛躺臥時(shí)間，記錄間隔1min[3]。溫濕度記錄儀（HOBO U23-001，USA）記錄牛舍內(nèi)溫濕度，記錄間隔10min。試驗(yàn)周期為一周，從7月13～20日。根據(jù)溫濕度，計(jì)算溫濕度指數(shù)（THI）。THI計(jì)算公式：THI=[(1.8×T)+32]-（0.55-0.0055×H）×（1.8×T-26）[4]。T代表溫度，H代表與溫度T相對(duì)應(yīng)的濕度。每天的THI為每10min一次測(cè)量值的平均值。

表1 A牧場(chǎng)臥床尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)與理想目標(biāo)值對(duì)比

1．3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)結(jié)束后，選擇6d的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。使用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SPSS16.0進(jìn)行比較，P＜0.05表示存在顯著性差異；進(jìn)行線性回歸分析，并檢驗(yàn)回歸方程。利用GraphPad16.0軟件繪圖。

2 結(jié)果

2．1 外界環(huán)境指標(biāo)

圖1 兩個(gè)牧場(chǎng)牛舍溫濕度變化趨勢(shì)

通過對(duì)兩個(gè)牧場(chǎng)牛舍連續(xù)6d的溫濕度監(jiān)測(cè)，可以得到圈舍準(zhǔn)確的溫濕度數(shù)據(jù)，計(jì)算出THI如圖1所示。A牧場(chǎng)在第2天溫度明顯下降，此后連續(xù)上升，THI指數(shù)也穩(wěn)步上升。B牧場(chǎng)在第1～5天溫度逐漸升高，但第6天時(shí)溫度明顯下降，空氣中水分達(dá)到90%以上，THI指數(shù)較前一天有所降低。通過表2的THI指數(shù)，以及表3中的THI和應(yīng)激水平的關(guān)系可知，兩個(gè)牧場(chǎng)在試驗(yàn)期間均存在一定程度的熱應(yīng)激。通過了解得知，B牧場(chǎng)第6天天氣極其異常，突發(fā)雷雨天氣，考慮到雷聲和閃電對(duì)奶牛躺臥的影響，在后續(xù)統(tǒng)計(jì)分析中第6天數(shù)據(jù)不做統(tǒng)計(jì)（圖1B牧場(chǎng)中紅框內(nèi)的數(shù)據(jù)）。

表2 兩個(gè)牧場(chǎng)日均THI指數(shù)表

表3 不同熱應(yīng)激環(huán)境下奶牛的臨床癥狀[5]

2．2 躺臥時(shí)間與THI之間的關(guān)系

圖2 兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥時(shí)間與THI變化趨勢(shì)

圖3 兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥時(shí)間與THI的相關(guān)性

以THI為X軸、躺臥時(shí)間為Y軸作散點(diǎn)圖，并進(jìn)行線性回歸分析（圖3）。A牧場(chǎng)得到的線性方程為y=-0.2785x+32.673，R2=0.6993；B牧場(chǎng)得到的線性方程為y=-0.4592x+46.082，R2=0.7918，因?yàn)锽牧場(chǎng)第6天天氣極其異常，故當(dāng)天數(shù)據(jù)不進(jìn)行線性回歸分析。

對(duì)照陳彥光《地理數(shù)學(xué)方法》[6]中的《相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)臨界值表》可知，A牧場(chǎng)n=6，其R2（0.6993）＞0.66944(P=0.1時(shí)的臨界系數(shù))，小于0.75449（P=0.05時(shí)的臨界系數(shù))，因此具有相關(guān)性，該線性回歸方程成立，躺臥時(shí)間與THI之間存在負(fù)相關(guān)性，但不存在顯著性。B牧場(chǎng)n=5，其R2（0.7918）＞0.72930（P=0.1時(shí)的臨界系數(shù)），小于0.81140（P=0.05時(shí)的臨界系數(shù)），該線性回歸方程成立，躺臥時(shí)間與THI之間存在負(fù)相關(guān)性，但不存在顯著性。綜上所述，兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥時(shí)間與THI之間均存在負(fù)相關(guān)性。

如圖2所示，A牧場(chǎng)從第1～6天，THI整體為增加趨勢(shì)，最后一天的THI指數(shù)顯著高于第2天（P＜ 0.001）；同時(shí)隨著THI增加，躺臥時(shí)間整體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，第6天躺臥時(shí)間顯著低于第2天（P＜0.001）。B牧場(chǎng)從第1～5天，THI指數(shù)逐漸上升，與之對(duì)應(yīng)的躺臥時(shí)間呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

2．3 躺臥次數(shù)與THI之間的關(guān)系

圖4 兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥次數(shù)與THI變化趨勢(shì)

圖5 兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥次數(shù)與THI的相關(guān)性

圖4顯示，A、B兩個(gè)牧場(chǎng)的日均躺臥次數(shù)與THI未呈現(xiàn)有規(guī)律的變化趨勢(shì)。同樣對(duì)照《相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)臨界值表》檢查相關(guān)性，A牧場(chǎng)方程y=-0.1273x+20.037，R2=0.1739，小于0.66944(n=6, P=0.1時(shí)的臨界系數(shù))，不滿足相關(guān)性要求；B牧場(chǎng)方程為y=0.0844x+4.666，R2=0.0374，小于0.72930 (n=5, P=0.1時(shí)的臨界系數(shù))，不滿足相關(guān)性要求（圖5）。因此，可以認(rèn)為A、B兩個(gè)牧場(chǎng)躺臥次數(shù)與THI之間均無(wú)相關(guān)性。

2．4 躺臥時(shí)間與躺臥次數(shù)之間的關(guān)系

圖6 兩個(gè)牧場(chǎng)日均躺臥時(shí)間與躺臥次數(shù)的相關(guān)性

同樣對(duì)照《相關(guān)系數(shù)檢驗(yàn)臨界值表》檢查相關(guān)性，A牧場(chǎng)方程y=0.8306x+2.9045，R2=0.5792，小于0.66944(n=6，P=0.1時(shí)的臨界系數(shù))，不滿足相關(guān)性要求；B牧場(chǎng)方程為y=-0.0406x+11.897，R2=0.0012，小于0.72930 (n=5，P=0.1時(shí)的臨界系數(shù))，不滿足相關(guān)性要求（圖6）。因此，A、B兩個(gè)牧場(chǎng)躺臥次數(shù)與躺臥時(shí)間不存在相關(guān)性。也就是說(shuō)并非躺臥次數(shù)越多，其躺臥時(shí)間就越長(zhǎng)。

3 討論

奶牛的動(dòng)物屬性決定躺臥行為在其日?；顒?dòng)中具有優(yōu)先選擇性，奶牛會(huì)優(yōu)先保障充足的躺臥時(shí)間。研究發(fā)現(xiàn)，青年牛躺臥時(shí)間為12.5h/d，犢牛躺臥時(shí)間可達(dá)到18h/d[7,8]。當(dāng)其躺臥時(shí)間得不到保障時(shí)，奶牛就會(huì)出現(xiàn)生理功能異常、產(chǎn)奶量和奶品質(zhì)下降等問題。當(dāng)前，增加奶牛躺臥時(shí)間，提高奶牛場(chǎng)舒適度的概念已經(jīng)被大多數(shù)牧場(chǎng)所接受，因此，在牛場(chǎng)的硬件設(shè)施上都會(huì)盡可能滿足奶牛的舒適度，增加其躺臥時(shí)間。但除此之外，空氣溫濕度等難以控制的因素也會(huì)嚴(yán)重影響奶牛的躺臥時(shí)間。

溫濕度指數(shù)（THI）是反映空氣溫濕度關(guān)系的一個(gè)重要數(shù)值，常用作熱應(yīng)激程度的關(guān)鍵指標(biāo)。在本試驗(yàn)中，A牧場(chǎng)6d的THI最低值為73.04，最高值為78.60；B牧場(chǎng)6d的THI最低值為73.75，最高值為74.04，對(duì)照表3可知，兩個(gè)牧場(chǎng)在試驗(yàn)期間均存在一定程度的熱應(yīng)激，且熱應(yīng)激和躺臥時(shí)間之間存在一定的線性關(guān)系（圖3）。該結(jié)果與Shinde等[9]的結(jié)果相一致，他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣溫達(dá)到33℃以上時(shí)，泌乳牛站立時(shí)間延長(zhǎng)，即躺臥時(shí)間減少，并且推測(cè)站立時(shí)間延長(zhǎng)是為了更快地散發(fā)體內(nèi)的熱量，是對(duì)抗熱應(yīng)激的一種自我調(diào)節(jié)方式。

同時(shí)，對(duì)比兩個(gè)不同飼養(yǎng)模式的牧場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)THI每增加1個(gè)單位，A牧場(chǎng)和B牧場(chǎng)躺臥時(shí)間分別減少0.2785h和0.4592h，也就是說(shuō)在同等熱應(yīng)激程度下，熱應(yīng)激對(duì)墊料通欄式牧場(chǎng)的影響比散欄式牧場(chǎng)更大。這可能與兩個(gè)牧場(chǎng)的降溫措施不同有關(guān)。開放式牧場(chǎng)內(nèi)無(wú)固定臥床，在其躺臥區(qū)域內(nèi)，風(fēng)扇前后間隔為12m，左右間隔6m，間隔過大導(dǎo)致降溫效果不明顯，進(jìn)而造成熱應(yīng)激對(duì)奶牛躺臥時(shí)間的影響較大。此外，開放式牧場(chǎng)的飲水密度小于散欄式牧場(chǎng)（5.6cm/頭 vs 8.8cm/頭）也有一定影響。泌乳牛每天飲水量要達(dá)到80～120L/頭，尤其在夏季熱應(yīng)激情況下，飲水量和飲水次數(shù)均有所增加，此時(shí)，適當(dāng)?shù)娘嬎芏群颓鍧嵉乃淳惋@得尤為重要。

除了環(huán)境溫濕度等不可控的因素之外，在對(duì)B牧場(chǎng)研究時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)惡劣的天氣對(duì)奶牛的躺臥時(shí)間也具有一定程度的影響。如B牧場(chǎng)第6天時(shí)，天氣異常，雖然THI指數(shù)為連續(xù)6d最低的一天，但其躺臥時(shí)間和躺臥次數(shù)較前一天卻仍有所降低，分析原因可能是當(dāng)天極端天氣如閃電打雷等對(duì)奶牛有一定的驚嚇作用，導(dǎo)致其躺臥休息時(shí)間減少。張偉力等研究發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)噪聲對(duì)泌乳牛具有明顯的生理影響作用，飛機(jī)低空飛行發(fā)出的噪聲使得母牛出現(xiàn)明顯的應(yīng)激和狂暴[10]。因此，從該方面分析，超過一定分貝的聲音會(huì)對(duì)奶牛躺臥休息產(chǎn)生一定程度的影響，進(jìn)而影響產(chǎn)奶量等[11,12]。所以，為保障奶牛有充足的休息時(shí)間，在牛場(chǎng)應(yīng)盡量降低不必要的聲音，盡量減少清糞等活動(dòng)，維持相對(duì)溫和安靜的休息環(huán)境。

綜上所示，在夏季，熱應(yīng)激會(huì)對(duì)奶牛的躺臥行為產(chǎn)生相關(guān)的影響。隨著熱應(yīng)激程度的加強(qiáng)，奶牛體感不適，躺臥時(shí)間減少，且這樣的影響墊料通欄式牧場(chǎng)比散養(yǎng)式牧場(chǎng)更大。

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Abstract:The aim of this paper is to study effect of heat stress on lying behavior of milking cows in different feeding models. In middle of July, 2016, one free stall farm and one bedding pack farm in Tianjin and Hebei Province were chosen for this research. Lying behaviors (total lying timeper day and lying times per day) of 40 milking cows and temperature and humidity in six consecutive days were recorded in detail. The results showed that total lying time per day was decreased with the increasing of THI in both of two farms, which meant there was a negative correlation between lying time and THI. And the effect of THI on lying time of milking cows in bedding pack was more serious. However, there was no any correlation between lying times and THI.

Key words:Heat stress; Free stall; Bedding pack; Temperature-Humidity Index(THI); Lying time

Impact of Heat Stress on Lying Behavior of Milking Cows in Different Feeding Models

BIAN Si-bei1,2, QU Wen-hui1,2
(1.Novus International, Inc., Shanghai 200000; 2.College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095)

S823.4

A

1004-4264（2017）09-0005-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.09.002

2017-01-19

邊四輩，在職博士，主要研究方向?yàn)榉雌c動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)代謝病。