張振斌,王 珊,顧亞蘭,甄永康,李佩真,毛永江,王夢芝*,貢玉清*
(1.揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225009;2.江蘇省畜牧總站,江蘇南京 210036)
隨著我國畜牧業(yè)的迅速發(fā)展,奶牛養(yǎng)殖業(yè)日趨科學(xué)化、集約化、規(guī)范化,但也面臨著提高畜產(chǎn)品質(zhì)量以及保證動(dòng)物福利和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展等新問題。奶牛的生產(chǎn)力、健康狀況等20%左右取決于遺傳,40%~50%取決于營養(yǎng),30%~40%取決于環(huán)境,舒適的飼養(yǎng)環(huán)境對奶牛發(fā)揮遺傳潛力具有舉足輕重的作用[1]。栓系式飼養(yǎng)對于現(xiàn)代規(guī)模化奶牛養(yǎng)殖而言,具有占用空間?。?~7 m2/頭)、便于飼養(yǎng)管理和作業(yè)等優(yōu)勢,在較大規(guī)模奶牛養(yǎng)殖企業(yè)中有一定應(yīng)用。一頭成年泌乳牛每天產(chǎn)牛糞約50~60 kg[2],糞污的堆積帶來更大的養(yǎng)殖糞污排放處理壓力和奶牛舒適度等問題。如何解決現(xiàn)代規(guī)?;膛pB(yǎng)殖場糞便的“無污染、資源化”問題,是提高奶牛健康和改善養(yǎng)殖環(huán)境的關(guān)鍵所在[3]。
發(fā)酵床是一種環(huán)保養(yǎng)殖技術(shù),目前發(fā)酵床技術(shù)在養(yǎng)豬生產(chǎn)上已經(jīng)廣泛推廣[4-5],在奶牛飼養(yǎng)上也有一定應(yīng)用研究。陳永生等[6]統(tǒng)計(jì)了約107 家使用微生物發(fā)酵床技術(shù)的奶牛場,發(fā)現(xiàn)使用該技術(shù)可達(dá)到較好的節(jié)能減排效果。唐式校等[7]利用發(fā)酵床養(yǎng)殖育肥用乳公牛,牛群的出欄體重和日增重分別提高了45.1%、61.54%,發(fā)病率降低了8.67 個(gè)百分點(diǎn)??傮w來看,目前關(guān)于發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛技術(shù)的研究多集中在改善養(yǎng)殖環(huán)境和處理排泄廢棄物減排等方面,對于奶牛的舒適和機(jī)體健康等涉及較少。在南方屬高濕環(huán)境氣候尤其是在長三角地區(qū),發(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛還存在養(yǎng)殖環(huán)境濕度偏高以及舒適度和健康等技術(shù)等問題。因此,本試驗(yàn)擬選擇長三角地區(qū)一家規(guī)?;膛?,對比冬季發(fā)酵床與普通栓系式飼養(yǎng)的奶牛在泌乳、免疫以及舒適度等方面的差異,為提升長三角地區(qū)奶牛發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛技術(shù)提供試驗(yàn)資料。
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 試驗(yàn)在江蘇蘇中某2 000 頭規(guī)模奶牛場進(jìn)行。試驗(yàn)?zāi)膛鑫挥诮K省中部、長江下游北 岸,海 拔2.82 m,北 緯31°58′ 23′ 05"、東 經(jīng)119°54′21′56"。該地四季分明、溫暖濕潤、雨量充沛,年平均氣溫14.9℃,年平均降水量為1 027 mm;7、8月最熱,最高氣溫40℃,平均溫度27.6℃。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 奶牛采用異位發(fā)酵床飼養(yǎng)和部分栓系式飼養(yǎng)。發(fā)酵床墊料制作按木屑80%、稻殼20% 混勻后鋪在牛舍地面上(厚度約為30 cm),再將微生物復(fù)合菌種(EM 菌種、載體、菌種激活劑)撒在平鋪的墊料上,用旋耕機(jī)將墊料與菌種充分混合均勻。待墊料不起塵,約3~5 d 后將牛群傳群至發(fā)酵床上。選用發(fā)酵床飼養(yǎng)和栓系飼養(yǎng)的4 歲、2 胎、泌乳150 d 左右的健康荷斯坦奶牛各10 頭(記錄牛號)。于2018 年1 月21—27 日對2 種飼養(yǎng)方式下奶牛的生牛乳、血液樣品進(jìn)行采集,并通過24 h 觀察法記錄試驗(yàn)牛的行為和臥床情況,同時(shí)記錄牛舍溫濕度。
1.3 樣品采集及指標(biāo)檢測
1.3.1 奶樣采集及檢測 試驗(yàn)期內(nèi)每天記錄奶牛的日產(chǎn)奶量,并采集對應(yīng)記錄牛號的生牛乳,按擠奶時(shí)間將早、中、晚采集的奶樣按4:3:3 混合,共采集100 mL/頭,置于4℃保存,冷藏樣品于2 d 內(nèi)送至揚(yáng)州市揚(yáng)大康源乳業(yè)有限公司質(zhì)技部實(shí)驗(yàn)室,采用乳品分析儀(Foss FT2)測定乳蛋白、乳脂、乳密度、乳尿素氮(MUN);采用熒光光電技術(shù)體細(xì)胞儀法[8]記錄生乳中體細(xì)胞數(shù)(SCC);采用標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)法[9]測定乳中細(xì)菌總數(shù)。
1.3.2 血液采集及檢測 在試驗(yàn)期的前中后3 d,于晨飼前用一次性注射器對所選每頭奶牛進(jìn)行尾跟靜脈采血10 mL,分裝到EDTA 抗凝管和EDTA 促凝管中,在采集完當(dāng)天將血樣送至揚(yáng)州市醫(yī)學(xué)測試中心進(jìn)行血液常規(guī)和血液生化指標(biāo)的檢測。
1.3.3 舒適度指標(biāo) 在試驗(yàn)周期內(nèi)跟蹤觀察20 頭奶牛的行為活動(dòng),采用24 h 觀察法連續(xù)觀察4 d,記錄發(fā)酵床和牛床躺臥率、臥床站立率、臥床累計(jì)時(shí)長、采食累計(jì)時(shí)長和反芻累計(jì)時(shí)長,其中奶牛臥床率和臥床站立率的觀察時(shí)間設(shè)在該場每次擠奶后的1~2 h。
試驗(yàn)期按2 種牛舍的平面面積分別在離地面2 m 高的位置均勻放置5 個(gè)紅星干濕球溫度計(jì)(精確度0.1℃),每天間隔4 h 記錄牛舍的溫濕度(每天6 次),試驗(yàn)數(shù)據(jù)取以上5 點(diǎn)及6 個(gè)時(shí)間點(diǎn)的平均值。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS16.0 軟件中Independent sample T test 模塊比較發(fā)酵床牛舍與栓系牛舍各項(xiàng)指標(biāo)的差異,以P<0.05 表示差異顯著,P<0.01 表示差異極顯著。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)比較 由表1 可知,發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛在產(chǎn)奶量、乳成分和乳品質(zhì)均無顯著差異。
2.2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血常規(guī)指標(biāo)的比較 由表2 可知,發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛的血常規(guī)指標(biāo)均無顯著差異。
2.3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血液免疫指標(biāo)的比較 由表3 可知,發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛膽堿酯酶、總膽固醇含量極顯著低于栓系式飼養(yǎng)奶牛;而其他免疫指標(biāo)無顯著差異。
2.4 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度指標(biāo)的比較 由表4 可知,發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛的臥床躺臥率顯著高于栓系式飼養(yǎng)奶牛;而臥床站立率極顯著低于栓系式飼養(yǎng)奶牛,躺臥時(shí)間、采食時(shí)間和反芻時(shí)間則無顯著差異。同時(shí),發(fā)酵床牛舍相對濕度顯著高于栓系式牛舍,牛舍溫度則無顯著區(qū)別。
表1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)比較
3.1 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛泌乳性能比較 本試驗(yàn)中所選發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛日產(chǎn)奶量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上無顯著差異,這與張曉慧等[14]研究結(jié)果一致,說明發(fā)酵床使用對奶牛產(chǎn)奶量不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛在乳蛋白率、乳脂率、非脂乳固體率和乳密度上均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,并且其指標(biāo)均在國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)[15]。
SCC 反映牛奶質(zhì)量及奶牛乳房健康狀況,一般認(rèn)為,SCC<40 萬個(gè)/mL 為健康,40.1~100 萬個(gè)/mL 為隱形乳房炎,SCC>100 萬個(gè)/mL 為乳房炎[16]。本試驗(yàn)中2 種飼養(yǎng)方式每毫升生牛乳中SCC 都在40 萬以下,說明2 種飼養(yǎng)方式奶牛乳房健康狀況良好。乳細(xì)菌數(shù)也是表征乳品質(zhì)的重要指標(biāo),發(fā)達(dá)國家研究認(rèn)為一般鮮奶中不可避免的細(xì)菌數(shù)是102~103CFU/mL,在極其嚴(yán)格的無菌操作下用機(jī)器擠出的奶總細(xì)菌數(shù)為104CFU/mL[17]。本試驗(yàn)中2 種飼養(yǎng)方式乳細(xì)菌數(shù)之間無明顯差別,且均在我國國家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。MUN 可反映奶牛的蛋白質(zhì)營養(yǎng)代謝情況,MUN 過高或過低均顯示飼糧蛋白質(zhì)和能量攝入量失衡,導(dǎo)致奶牛營養(yǎng)代謝發(fā)生異常變化,進(jìn)而損害奶牛的泌乳性能[18]。多個(gè)研究認(rèn)為,正常的MUN范圍在10~14 mg/dL 或10~16 mg/dL[19-20],本試驗(yàn)中2種飼養(yǎng)方式MUN 之間無明顯區(qū)別且在正常范圍內(nèi)??梢钥闯霭l(fā)酵床養(yǎng)殖奶牛并沒有影響奶牛的泌乳性能。
表2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血常規(guī)指標(biāo)的比較
表3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛血液免疫指標(biāo)的比較
表4 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度指標(biāo)的比較
3.2 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛免疫性能比較 血液中的酶、蛋白質(zhì)和代謝產(chǎn)物等能反映動(dòng)物體內(nèi)代謝、免疫調(diào)節(jié)、能量傳遞以及生長發(fā)育等方面的情況。白細(xì)胞、紅細(xì)胞以及血清中的總蛋白和球蛋白含量都與動(dòng)物機(jī)體免疫功能密切相關(guān),堿性磷酸酶是一種具有遺傳標(biāo)記的功能酶,其與動(dòng)物的骨骼發(fā)育關(guān)系密切。肖翰等[21]研究發(fā)現(xiàn),發(fā)酵床飼養(yǎng)可提高生豬免疫力,降低發(fā)病率。本試驗(yàn)中,以上指標(biāo)在2 種飼養(yǎng)方式的奶牛中無明顯差別,并且均在正常值范圍內(nèi)。說明發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛對奶牛的生長健康無不良影響。
谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和膽堿酯酶是反映肝功能的重要指標(biāo),當(dāng)肝組織受損時(shí),血清中這3 個(gè)酶指標(biāo)就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)上升。本試驗(yàn)中,2 種飼養(yǎng)方式奶牛體內(nèi)的谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和膽堿酯酶含量均處于正常范圍,但發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛的膽堿酯酶含量極顯著低于栓系飼養(yǎng)奶牛,說明發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛肝功能在一定程度上要優(yōu)于栓系飼養(yǎng)奶牛。分析原因可能是發(fā)酵床養(yǎng)殖改善了牛舍環(huán)境,提高機(jī)體免疫也減輕了肝臟負(fù)擔(dān)。
總膽固醇、甘油三酯含量反映了動(dòng)物機(jī)體脂類代謝情況,高膽固醇不僅會(huì)引起心臟相關(guān)疾病,還會(huì)對骨質(zhì)健康產(chǎn)生不良影響。本研究結(jié)果顯示,發(fā)酵床飼養(yǎng)奶??偰懝檀己繕O顯著低于栓系飼養(yǎng)奶牛,相較于栓系奶牛降低了41.3%,說明發(fā)酵床飼養(yǎng)模式能夠有效防止膽固醇在奶牛體內(nèi)蓄積,促進(jìn)其排出的功能,從而提高了脂類的代謝效率。陳長樂[22]研究也發(fā)現(xiàn),發(fā)酵床飼養(yǎng)模式降低了生長育肥豬的血清中總膽固醇含量,促進(jìn)了脂類代謝。
3.3 發(fā)酵床與栓系式飼養(yǎng)奶牛舒適度性能比較 舒適度是直接關(guān)系到奶牛體質(zhì)、產(chǎn)奶量、生產(chǎn)性能、生產(chǎn)壽命等決定經(jīng)濟(jì)利益的重要因素。已經(jīng)有研究表明發(fā)酵床養(yǎng)豬可以提高豬的舒適度,改變豬的行為[23]。
躺臥作為奶牛日常最常見的行為,占據(jù)了1 d 中約50%的時(shí)間。奶牛躺臥時(shí),乳腺的血流量增加從而產(chǎn)奶增多;而奶牛躺臥減少時(shí),生長激素的血漿濃度降低,影響其健康和生產(chǎn)。因此有充足的時(shí)間躺臥是奶牛最大化生產(chǎn)至關(guān)重要的因素[24]。本試驗(yàn)中發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛臥床躺臥率明顯高于栓系飼養(yǎng)的奶牛,并且平均一天躺臥時(shí)間也比栓系飼養(yǎng)的奶牛多。Fregenosi 等[25]報(bào)道,隨著奶牛飼養(yǎng)密度的增加,其躺臥時(shí)間會(huì)顯著減少;同時(shí)Tucker 等[26]研究指出,相對于牛床墊,奶牛更喜歡厚墊料臥床,躺臥時(shí)間也更長。發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛平均一頭奶牛占20 m2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于栓系奶牛;并且發(fā)酵床上奶牛沒有被束縛,自由活動(dòng),同時(shí)發(fā)酵床床體松軟的表面也提高了奶牛的躺臥舒適性能。奶牛站立的情況也影響著其舒適性能,不舒適的地面會(huì)造成奶牛跛行,肢蹄病會(huì)增加奶牛的站立時(shí)間,發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛在臥床站立率上極顯著低于栓系奶牛,是因?yàn)榘l(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛在牛床上站立的很少,基本是躺臥狀態(tài),松軟的牛床表面更利于其躺臥。
另外,牛舍小氣候是體現(xiàn)奶牛生活舒適度重要的環(huán)境條件,空氣溫濕度是影響其健康和生產(chǎn)的首要環(huán)境因素。有研究認(rèn)為,奶牛適宜的環(huán)境溫度范圍是0.5~20℃;適宜的空氣濕度為55%~80%[12],2 個(gè)牛舍均在范圍之中,而發(fā)酵床牛舍相對濕度較高,這可能是發(fā)酵床飼養(yǎng)的奶牛糞尿不斷堆積加上外界環(huán)境濕度較高所致。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛臥床躺臥率(75.05% VS 64.74%)顯著高于栓系式飼養(yǎng)的奶牛,臥床站立率(7.89% VS 35.26%)顯著低于栓系式飼養(yǎng)的奶牛,但在泌乳性能和血液生化指標(biāo)皆沒有顯著差異。因此,在長三角地區(qū)冬季,發(fā)酵床飼養(yǎng)奶牛在保持泌乳性能的基礎(chǔ)上,可在一定程度上提高奶牛的躺臥舒適度。