鄒季福，毛家真，高 慧，魏筱詩(shī)，吳文旋，王 翀*，楊金勇*

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院·動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，集賢學(xué)院，浙江杭州 311300；2.浙江省畜牧技術(shù)推廣與種畜禽監(jiān)測(cè)總站，浙江杭州 310021；3.貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽(yáng) 550025）

牛舍環(huán)境對(duì)奶牛的生長(zhǎng)發(fā)育、泌乳以及機(jī)體健康有重大影響，其中，牛床墊料的管理可直接影響動(dòng)物的舒適性，牛床墊料舒適性增加會(huì)提高奶牛的體重及生產(chǎn)性能。傳統(tǒng)牛舍墊料一般為沙子、稻草、鋸末、刨花、谷殼、谷類(lèi)秸稈等。我國(guó)奶牛產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展帶來(lái)了大量有機(jī)廢物，尤其是奶牛場(chǎng)糞便廢棄物會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大負(fù)擔(dān)。在美國(guó)通過(guò)物理分離糞便廢物回收得到的糞便固體被用作奶牛的墊料已有較多報(bào)道。生產(chǎn)干燥牛糞墊料（Cow Dung Bedding）技術(shù)是一種有效的資源再利用手段，已逐漸被我國(guó)部分奶牛場(chǎng)采用。這種牛糞墊料的主要成分是有機(jī)物，且有機(jī)墊料的細(xì)菌數(shù)量高于沙子等無(wú)機(jī)墊料。不同于美國(guó)的干燥氣候，中國(guó)南方地區(qū)氣候多變，直接采用牛糞墊料牛糞墊料是否對(duì)奶牛乳房和肢蹄存在健康風(fēng)險(xiǎn)值得探討。本研究擬分析木屑?jí)|料（Wood Packing）和牛糞墊料對(duì)奶牛泌乳性能、奶牛乳房炎和肢蹄病的影響，為奶牛場(chǎng)牛床墊料的選擇提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼糧 試驗(yàn)采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，選用泌乳性能相近的健康荷斯坦奶牛480頭，隨機(jī)分成2組，即木屑?jí)|料組和牛糞墊料組，每組240頭荷斯坦奶牛。2組奶牛胎次結(jié)構(gòu)相同（1胎:2胎:3胎=55:20:137），基礎(chǔ)日糧結(jié)構(gòu)相同（表1），分別在朝向相同、結(jié)構(gòu)相似的2棟牛舍飼養(yǎng)，奶牛飼養(yǎng)密度3.75頭/m，牛舍墊料鋪墊厚度3～5 cm。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)于2020年2月—2020年6月在浙江杭州進(jìn)行，采用散欄式養(yǎng)殖模式，使用全混合日糧（TMR）技術(shù)飼喂，分別在06:00、14:00、19:00飼喂日糧。一日擠奶3次，奶牛進(jìn)食后在奶廳擠奶。采用長(zhǎng)條式飲水槽，奶牛自由飲水。牛舍地面采用卡雷拉橡膠墊（德國(guó)克萊伯格公司）鋪墊，每天對(duì)臥床進(jìn)行3次清潔維護(hù)，去除糞便污染的墊料，每隔3 d清理1次牛床，并在橡膠墊基礎(chǔ)上重新鋪墊3～5 cm厚的墊料，每日用鏈條式刮糞板自動(dòng)清除污糞4次。

1.3 牛糞墊料的制備及替換 如圖1所示，奶牛的糞尿、廢棄墊料及生產(chǎn)污水等糞污經(jīng)過(guò)智能刮糞板（功率為1.5 kW，河北君光有限公司）收集和人工收集后，輸送到集污池，再通過(guò)牛糞提升機(jī)（型號(hào)TSJ-06/350，嘉善劍橋機(jī)械有限公司）和牛糞固液分離機(jī)（型號(hào)MJYS-780li，功率為5.5 kW，浙江明佳環(huán)?？萍加邢薰荆┨幚?，含水率高于70%的固體濕牛糞通過(guò)鏟車(chē)送至牛糞低溫密閉帶式干化機(jī)[型號(hào)CQD7200FL，功率為83 kW，暢慶環(huán)?？萍迹ㄌ珎}(cāng)）有限公司]的濕牛糞倉(cāng)，濕牛糞倉(cāng)內(nèi)含水率高于70%的固體濕牛糞通過(guò)進(jìn)料系統(tǒng)的螺旋輸送機(jī)輸送至牛糞低溫密閉帶式干化機(jī)內(nèi)部，利用除濕熱泵對(duì)牛糞采用熱風(fēng)循環(huán)冷凝除濕烘干，進(jìn)行全封閉深度機(jī)械化脫水后形成含水率低至20%的干牛糞，再通過(guò)出料系統(tǒng)的螺旋輸送機(jī)輸送至噸袋中，然后放置于干糞儲(chǔ)存室，在機(jī)器中濕牛糞蒸發(fā)的水分通過(guò)冷凝水的形式直排到冷凝水儲(chǔ)存室備用。試驗(yàn)中每隔3 d從干糞儲(chǔ)存室運(yùn)輸出干牛糞用作牛舍中的墊料，并定期及時(shí)清理廢棄干糞墊料。

1.4 生鮮奶樣品采集檢測(cè)及牛舍有害氣體檢測(cè) 試驗(yàn)期間每天記錄每組奶牛的采食量，每2周收集1次所有奶牛的奶樣并測(cè)定其產(chǎn)奶量。奶樣按4:3:3（早:中:晚）的比例收取2瓶每瓶50 mL并加入重鉻酸鉀防腐劑，用于乳成分及體細(xì)胞數(shù)檢查。采用乳成分及體細(xì)胞分析儀（型號(hào)CombiFoss FT+，包括1臺(tái)Milkoscan FT +型乳成份分析儀和1臺(tái)Fossomatic FC型體細(xì)胞分析儀，丹麥Foss公司）測(cè)定生鮮奶的乳蛋白率、乳脂率和體細(xì)胞數(shù)等。溫度和濕度數(shù)據(jù)采用L92-1溫濕度記錄儀采集并自動(dòng)儲(chǔ)存記錄。牛舍氨氣（NH）濃度采用GT-2000多功能復(fù)合氣體分析儀（型號(hào) GT-2000，北京海富達(dá)科技有限公司）采集并記錄數(shù)據(jù)，硫化氫（HS）濃度采用硫化氫氣體分析儀（型號(hào) SK-600-HS，深圳市東日瀛能科技有限公司）采集并記錄數(shù)據(jù)。每天17:00在兩牛舍的試驗(yàn)區(qū)分別均勻選擇3個(gè)剖面，在每個(gè)剖面上均勻選擇3點(diǎn)（如圖1），距離地面1.2 m作為NH和HS氣體的測(cè)定位點(diǎn)，共測(cè)定9個(gè)位點(diǎn)的NH和HS濃度。

圖1 牛舍剖面圖

1.5 奶牛健康狀況 試驗(yàn)期間記錄牛群的健康狀況，定期（每月）用加州乳房炎試驗(yàn)法（California Mastitis Test，CMT）進(jìn)行乳房炎的檢查記錄并及時(shí)治療。檢測(cè)試劑盒（型號(hào) JC1443）為福州佳宸生物有限公司產(chǎn)品。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用Excel 2019進(jìn)行初步的數(shù)據(jù)整理，對(duì)每?jī)芍?80頭奶牛牛奶乳成分?jǐn)?shù)據(jù)和每周采食量數(shù)據(jù)、每組奶牛乳房炎數(shù)據(jù)和牛舍空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再采用SPSS 23.0對(duì)乳房炎和肢體病發(fā)病率采用卡方檢驗(yàn)而對(duì)其他數(shù)據(jù)采用獨(dú)立樣本檢驗(yàn)顯著性分析。試驗(yàn)結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤差（SEM）來(lái)表示，＜0.05為差異顯著，＞0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛采食量和牛乳成分的影響 如表2所示，木屑?jí)|料組的乳脂率、乳菌落總數(shù)、產(chǎn)奶量顯著低于牛糞墊料組，其他指標(biāo)差異不顯著。

表2 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛采食量和牛奶乳成分的影響

由圖2可知，在試驗(yàn)第1個(gè)月木屑?jí)|料組的乳脂率高于牛糞墊料組（＜0.05）；在試驗(yàn)第3、4、5個(gè)月牛糞墊料組乳脂率高于木屑?jí)|料組（＜0.05）。

圖2 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)乳脂率的影響

由圖3可知，第1、5個(gè)月木屑?jí)|料組乳蛋白率高于牛糞墊料組（＜0.05），第3個(gè)月牛糞墊料組乳蛋白率高于木屑?jí)|料組（＜0.05）。

圖3 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)乳蛋白率的影響

由圖4可知，2組的乳體細(xì)胞數(shù)在第1、2個(gè)月無(wú)顯著差異，第3個(gè)月木屑?jí)|料組體細(xì)胞數(shù)高于牛糞墊料組（＜0.05），第4、5個(gè)月牛糞墊料組乳體細(xì)胞數(shù)高于木屑?jí)|料組（＜0.05）。

圖4 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)乳體細(xì)胞數(shù)的影響

由圖5可知，整個(gè)試驗(yàn)期間牛糞墊料組乳菌落總數(shù)高于木屑?jí)|料木屑?jí)|料組（＜0.05）。

圖5 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)乳菌落總數(shù)的影響

2.2 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛乳房炎的影響 由圖6可知，牛糞墊料組整群奶牛乳房炎發(fā)病率5.15%，木屑?jí)|料組為4.66%，牛糞墊料組比木屑?jí)|料組乳房炎發(fā)病率高10.68%（＞0.05）。牛糞墊料組和木屑?jí)|料組整群1、2、3胎奶牛乳房炎發(fā)病率差異都不顯著。

圖6 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛乳房炎的影響

由圖7可知，牛糞墊料組整群奶牛慢性乳房炎發(fā)病率2.08%，木屑?jí)|料組整群奶牛慢性乳房炎發(fā)病率1.92%（＞0.05）。1胎奶牛牛糞墊料組慢性乳房炎發(fā)病率1.09%，木屑?jí)|料組為0.91%；2胎奶牛牛糞墊料組慢性乳房炎發(fā)病率2.47%，木屑?jí)|料組為2.36%；而在3胎奶牛牛糞墊料組慢性乳房炎發(fā)病率3.51%，木屑?jí)|料組為3.05%。牛糞墊料組和木屑?jí)|料組整群及1、2、3胎奶牛乳房炎發(fā)病率差異都不顯著。

圖7 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛慢性乳房炎的影響

2.3 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛肢蹄病的影響 由圖8可知，牛糞墊料組奶牛肢蹄病發(fā)病率9.72%，木屑?jí)|料組為6.88%，牛糞墊料組比木屑?jí)|料組奶牛肢蹄病發(fā)病率高41.3%（＞0.05）。

圖8 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛肢蹄病的影響

2.4 牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)牛舍空氣質(zhì)量的影響 由表3可知，牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)牛舍空氣中HS、NH和臭氣濃度無(wú)顯著影響。由表4可知，整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)牛舍平均溫度平穩(wěn)上升，平均濕度先下降后上升。

表3 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)牛舍空氣質(zhì)量的影響

表4 試驗(yàn)期間牛舍平均溫度和平均濕度

3 討 論

3.1 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛泌乳性能的影響 牛糞墊料可以增加奶牛的臥趴時(shí)間，而奶牛躺臥時(shí)間與產(chǎn)奶量呈顯著正相關(guān)。金曉東等、王均良等研究發(fā)現(xiàn)，橡膠墊臥床和牛糞臥床均可提高奶牛產(chǎn)乳量，這與本研究結(jié)果一致。而乳中菌落總數(shù)和體細(xì)胞數(shù)可能與試驗(yàn)時(shí)的溫度和濕度相關(guān)。牛舍溫度升高會(huì)導(dǎo)致空氣中的細(xì)菌和真菌濃度增高，并且牛舍空氣中細(xì)菌和真菌的濃度與相對(duì)濕度呈正相關(guān)。而牛糞中含有大量有機(jī)物，相對(duì)于木屑?jí)|料更適合微生物繁殖。試驗(yàn)期內(nèi)牛舍平均溫度不斷升高，可能造成牛糞墊料中的微生物繁殖更快，墊料微生物由臥床轉(zhuǎn)移到奶牛乳頭末端，最后導(dǎo)致牛糞墊料的乳菌落總數(shù)顯著高于木屑?jí)|料組；并且在試驗(yàn)后2個(gè)月濕度增高，牛糞墊料中的微生物繁殖速度加快，可能導(dǎo)致牛糞墊料組的乳體細(xì)胞數(shù)顯著高于木屑?jí)|料組。

3.2 木屑?jí)|料和牛糞墊料對(duì)奶牛乳房炎的影響 牛床墊料的細(xì)菌增多會(huì)導(dǎo)致奶牛乳房細(xì)菌增多，而沙子、石灰粉等無(wú)機(jī)墊料不適應(yīng)微生物生存。使用牛糞墊料奶牛乳房炎發(fā)病率顯著高于稻谷墊料。金曉東等研究發(fā)現(xiàn)，臨床型乳房炎發(fā)病率以牛糞臥床最高，沙土臥床次之，橡膠墊臥床最低；牛糞臥床與沙土臥床的隱性乳房炎發(fā)病率相近，且明顯高于橡膠墊臥床，這與本研究結(jié)果一致，說(shuō)明牛糞墊料有增加奶牛乳房炎患病風(fēng)險(xiǎn)。牛床墊料中病原體數(shù)量是奶牛乳房炎的發(fā)病因素之一，且牛床多種細(xì)菌和空氣中的塵埃微生物菌群均表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性變化。Zehner等研究發(fā)現(xiàn)，潮濕墊料可能會(huì)促進(jìn)牛床中細(xì)菌生長(zhǎng)。在濕度較高的情況下，牛糞墊料微生物繁殖速度會(huì)超過(guò)木屑?jí)|料，這也是使用牛糞墊料導(dǎo)致奶牛乳房炎發(fā)病率增加的原因之一。Blaiotta等研究表明，牛糞中的大腸桿菌和腸球菌的平均數(shù)量始終高于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)；Jordan等研究發(fā)現(xiàn)，牛糞是食物和環(huán)境中大腸桿菌O157：H7污染的主要來(lái)源，而大腸桿菌也是奶牛乳房炎發(fā)病傳染病源之一。牛糞墊料相對(duì)于木屑?jí)|料的大腸桿菌數(shù)偏高，這可能導(dǎo)致牛糞墊料奶牛乳房炎發(fā)病率高于木屑?jí)|料。

3.3 牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)奶牛肢蹄病的影響 在整個(gè)試驗(yàn)期間，牛糞墊料組奶牛肢蹄病發(fā)病率高于木屑?jí)|料組。Leach等研究也發(fā)現(xiàn)，在牛糞墊料躺臥奶牛比使用沙子、稻草和木屑?jí)|料患嚴(yán)重肢蹄病患病率更高；金曉東等研究發(fā)現(xiàn)，肢蹄病細(xì)菌感染比率以牛糞臥床最高，奶牛淘汰率也以牛糞臥床最高。以上結(jié)果可能與牛糞墊料微生物更易滋生有關(guān)，導(dǎo)致病原菌增加，增大肢蹄病患病率的風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)牛舍空氣質(zhì)量的影響 本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)牛舍空氣中HS、NH、臭氣濃度無(wú)顯著影響，并且空氣質(zhì)量都在安全范圍內(nèi)，這與夏菁等報(bào)道結(jié)果一致。曾雅瓊等研究發(fā)現(xiàn)，墊料再生系統(tǒng)處理1.00 t鮮牛糞，CO氣體排放量為3.48 kg，CH排放量為4.22g，NO排放量為41.23 mg，總溫室氣體排放量CO當(dāng)量為3.60 kg，墊料再生系統(tǒng)綜合環(huán)境影響值較好，這與本研究試驗(yàn)結(jié)果相符。糞中的蛋白質(zhì)、氨基酸經(jīng)微生物同化硝酸鹽的還原作用產(chǎn)生NH，而牛糞墊料微生物增殖速度微高于木屑?jí)|料，這可能是牛糞墊料組空氣中的NH濃度微高于木屑?jí)|料的原因之一，而采用2種墊料牛舍氨濃度均未超過(guò)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)規(guī)定的20 mg/m。

4 小 結(jié)

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，與木屑?jí)|料相比，牛床采用牛糞墊料可使產(chǎn)奶量提高3.39 kg/d，生鮮奶乳脂率含量提高1.05%。但是，牛床采用牛糞墊料有增加奶牛乳房炎和肢蹄病患病率的風(fēng)險(xiǎn)，牛糞墊料和木屑?jí)|料對(duì)牛舍空氣質(zhì)量影響都在正常范圍以內(nèi)。