趙婉瑩,施正香*,李 浩,王朝元
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院,北京 100083;2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部設(shè)施農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100083;3.北京市畜禽健康養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)研究中心,北京 100083)
犢牛是指初生至6月齡的牛,按照其生產(chǎn)管理的需要,又可將犢牛期分為初生期(出生后7~10日齡)、哺乳期(初生期后至60日齡)和斷奶期(斷奶后至6月齡)。由于犢牛的飼養(yǎng)不能直接與經(jīng)濟(jì)效益掛鉤,牛場對(duì)犢牛環(huán)境管理較為簡單粗放。在中國,死亡奶牛中50%~60% 發(fā)生在犢牛階段,特別是哺乳犢牛(0~2月齡)。在奶牛生產(chǎn)系統(tǒng)中,犢牛生活在一個(gè)復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境中。關(guān)于犢牛的飼養(yǎng),奶牛行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)做法是在犢牛出生后立即將其與母牛分開,對(duì)犢牛進(jìn)行單獨(dú)飼養(yǎng)。犢牛期是奶牛一生中開發(fā)潛力最大、飼養(yǎng)利用率最高的時(shí)期,但該階段犢牛的抗逆性較差、消化機(jī)能尚不健全。
飼養(yǎng)管理差會(huì)增加犢牛的患病率與死亡率,延緩生長,延長初次受胎成功的時(shí)間,從而影響奶牛場的整體效益。據(jù)估計(jì),每年每頭哺乳犢牛在腸道和呼吸道疾病上的花費(fèi)分別為33.46美元和14.71美元。因此,加強(qiáng)犢牛飼養(yǎng)環(huán)境管理有利于為牛群動(dòng)態(tài)平衡發(fā)展提供后備力量,增加牧場整體效益。哺乳犢牛的飼養(yǎng)有舍外犢牛島飼養(yǎng)、舍內(nèi)單欄飼養(yǎng)、舍內(nèi)群養(yǎng)、放牧飼養(yǎng)、舍外散養(yǎng)等多種方式。其中,根據(jù)建筑形式的不同,規(guī)?;嵬鉅倥u飼養(yǎng)和舍內(nèi)飼養(yǎng);根據(jù)群體大小的不同,分為單欄飼養(yǎng)、成對(duì)飼養(yǎng)和群體飼養(yǎng)。飼養(yǎng)模式的不同會(huì)導(dǎo)致哺乳犢牛的管理方式及生存環(huán)境的不同,這對(duì)于犢牛各方面的影響不容忽視的。因此,本文綜述了犢牛的環(huán)境需求及不同飼養(yǎng)模式下哺乳犢牛的環(huán)境管理要點(diǎn),以期為犢牛的環(huán)境管理提供一定的理論指導(dǎo)。
犢牛出生前后,經(jīng)歷了從母體子宮環(huán)境到體外自然環(huán)境、由依靠母乳生存到依靠采食植物性為主的飼料生存、由反芻前到反芻的很大生理環(huán)境的轉(zhuǎn)變,因此需要更為穩(wěn)定的環(huán)境。影響犢牛健康和生長性能的環(huán)境因素包括溫度、濕度、風(fēng)速、有害氣體濃度、粉塵和微生物等。
新生犢牛的體溫調(diào)節(jié)能力發(fā)育不夠成熟,其環(huán)境適應(yīng)能力低于成牛。環(huán)境溫度過高和過低都會(huì)對(duì)犢牛健康和生長狀況產(chǎn)生負(fù)面影響。犢牛熱中性區(qū)一般是在15~25℃。由于較高的表面/質(zhì)量比和較差的皮膚組織絕緣性,剛出生的犢牛特別容易產(chǎn)生熱量損失,更易遭受冷空氣影響。犢牛的下限臨界溫度因其年齡、飼料采食量、皮下脂肪厚度及被毛的長度而異,出生1日齡犢牛的下限臨界溫度是13.4℃,隨著日齡增加下限臨界溫度逐漸下降,1月齡時(shí)下限臨界溫度為6.4℃。機(jī)械通風(fēng)犢牛舍濕度要求為60%~80%,供暖犢牛舍內(nèi)濕度要求為40%~70%。每頭犢牛冬季最小通風(fēng)量推薦值為25 m/h,冬季犢牛生存空間區(qū)域風(fēng)速需低于0.5 m/s,在夏季為達(dá)到一定的降溫效果,風(fēng)速至少應(yīng)該高于1 m/s。在夏季,0.2 m/s左右的風(fēng)速對(duì)半月齡以下犢牛沒有負(fù)面影響,但會(huì)顯著降低半月齡以上犢牛的免疫狀況。犢牛熱應(yīng)激臨界溫濕指數(shù)(THI)為78,當(dāng)THI超過88時(shí),犢牛呈現(xiàn)嚴(yán)重?zé)釕?yīng)激。有研究表明,THI<50時(shí)犢牛呼吸道疾病和腹瀉的發(fā)病率顯著高于THI>71時(shí),日本黑牛在剛出生時(shí)比較容易受到冷環(huán)境影響,在出生3個(gè)月之后容易受到熱環(huán)境影響。一項(xiàng)在墨西哥北部進(jìn)行的研究表明,21日齡內(nèi)的犢牛死亡率與THI呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,高溫(THI>84)對(duì)犢牛死亡率影響較小,而低溫會(huì)顯著增加犢牛死亡率。因此,犢牛環(huán)境應(yīng)該避免嚴(yán)寒,以此減少犢牛損失。
相對(duì)于成乳牛,犢牛更易受到環(huán)境污染物的影響。瑞士的動(dòng)物福利法規(guī)要求犢牛舍氨氣濃度應(yīng)低于7.0 mg/m。在德國監(jiān)測部分犢牛舍內(nèi)氨氣濃度平均值為2.6 mg/m;加拿大典型犢牛舍內(nèi)氨氣濃度為3.5~7.0 mg/m,顯著低于加拿大國家要求(17.5 mg/m)。通風(fēng)良好的犢牛舍內(nèi)的空氣微生物濃度一般為5 000~30 000 cfu/m。
哺乳犢牛最自然的飼養(yǎng)模式是跟隨母牛進(jìn)行生活,但是考慮到經(jīng)濟(jì)成本(給犢牛飼喂代乳粉或不能售賣的牛奶成本更低)和管理因素(便于成乳牛集中擠奶),牧場一般會(huì)在犢牛出生24 h內(nèi)將其與母牛分離進(jìn)行單欄飼養(yǎng)、成對(duì)飼養(yǎng)或者群體飼養(yǎng)(每欄犢牛超過3頭)。根據(jù)建筑形式,犢牛飼養(yǎng)模式分為舍內(nèi)飼養(yǎng)和舍外犢牛島飼養(yǎng)。
2.1 飼養(yǎng)模式對(duì)犢牛健康影響的現(xiàn)狀 不同國家對(duì)犢牛飼養(yǎng)方式的選擇存在一定的區(qū)別,具體信息見表1。在巴西南部(2014年),大多數(shù)的犢牛飼養(yǎng)為單欄飼養(yǎng),舍內(nèi)單欄為56%,舍內(nèi)群養(yǎng)為26%,放牧飼養(yǎng)為12%,犢牛島飼養(yǎng)為6%,調(diào)研牧場對(duì)犢牛死亡率和患病率沒有記錄。2010年,美國有78.9%的牧場斷奶前犢牛的飼養(yǎng)方式是單欄,其中42.1%的是舍外犢牛島飼養(yǎng),36.8%的犢牛進(jìn)行舍內(nèi)單欄飼養(yǎng),有15.8%的牧場表明斷奶前犢牛使用舍內(nèi)群養(yǎng),其他飼養(yǎng)方式為5.3%,哺乳犢?;枷到y(tǒng)疾病的比例為25.3%,患呼吸系統(tǒng)疾病的比例為18.1%,其他疾病為2.2%。在歐洲中西部,在進(jìn)行舍內(nèi)飼養(yǎng)時(shí),有60%的奶牛舍使用單欄飼養(yǎng),剩余40%為舍內(nèi)群體飼養(yǎng),對(duì)犢?;疾『退劳雎饰催M(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在加拿大魁北克,7.4%的斷奶前犢牛在犢牛島飼養(yǎng),80.5%使用舍內(nèi)單欄飼養(yǎng),12.1%使用舍內(nèi)群體飼養(yǎng),對(duì)犢?;疾『退劳雎饰催M(jìn)行統(tǒng)計(jì),這可能是由于魁北克冬季平均溫度為-10~-25℃,犢牛在舍外飼養(yǎng)容易遭受冷應(yīng)激,所以犢牛島模式占比較少,舍內(nèi)飼養(yǎng)模式占比多。一個(gè)針對(duì)澳大利亞犢牛飼養(yǎng)管理的調(diào)研(2019)結(jié)果顯示,哺乳犢牛的患病率和死亡率分別為23.8%和5.6%;4.7%的奶牛場中的犢牛是進(jìn)行舍外犢牛島飼養(yǎng),2.8%為舍內(nèi)單欄飼養(yǎng),其余均為舍內(nèi)群養(yǎng)。2014年關(guān)于捷克的哺乳犢牛飼養(yǎng)模式調(diào)查結(jié)果顯示犢牛島占比達(dá)到了74.3%??傮w可以看出,在同一個(gè)國家里,舍內(nèi)單欄和犢牛島這兩種飼養(yǎng)模式的占比高于舍內(nèi)群養(yǎng)。
表1 不同國家/地區(qū)哺乳犢牛飼養(yǎng)模式占比及患病率、死亡率 %
2.2 群體大小對(duì)犢牛的影響 哺乳犢牛單欄飼養(yǎng)有利于減少攻擊和社會(huì)競爭,防止疾病的接觸傳播,但單欄飼養(yǎng)的活動(dòng)空間有限,個(gè)體之間交流的機(jī)會(huì)少,容易產(chǎn)生犢牛行為、生長性能和生理性能上的差異,合群之后會(huì)出現(xiàn)更多的恐懼和攻擊行為。群體飼養(yǎng)則為犢牛提供更多的活動(dòng)空間,有更多的接觸和玩耍行為,是認(rèn)為具有動(dòng)物福利的一種飼養(yǎng)方式,單欄飼養(yǎng)的犢牛在合群后會(huì)出現(xiàn)反彈式的玩耍行為,同時(shí)研究認(rèn)為群養(yǎng)犢牛(4頭/欄)應(yīng)飼養(yǎng)至斷奶后2周再進(jìn)行混群更有利于犢牛生長,但個(gè)體之間的相互吮吸會(huì)增加患病風(fēng)險(xiǎn)。成對(duì)飼養(yǎng)成為折中的飼養(yǎng)方式,該飼養(yǎng)方式為犢牛提供了一定的社交行為,同時(shí)也限制了傳染病的傳播。有研究對(duì)比了成對(duì)飼養(yǎng)和單欄飼養(yǎng)對(duì)犢牛的影響,發(fā)現(xiàn)成對(duì)飼養(yǎng)增加了犢牛之間的社交行為,且沒有提高犢牛糞便中5種最常見病原體微生物(牛冠狀病毒、牛輪狀病毒、大腸桿菌、艾美爾氏菌和副傷寒菌)以及3種最常見呼吸道致病菌(副流感病毒、牛呼吸道合胞體病毒和牛冠狀病毒)水平。成對(duì)飼養(yǎng)犢牛的生長速率、采食量、躺臥時(shí)間和健康狀況均與單欄飼養(yǎng)相似。有報(bào)道指出,成對(duì)飼養(yǎng)的犢牛采食量高于單養(yǎng),受斷奶應(yīng)激的影響更小,且斷奶后生長性能更好。也有研究表明,成對(duì)飼養(yǎng)比單欄飼養(yǎng)的犢牛具有更高的日增重和體重,且具有更少的非營養(yǎng)性吮吸行為(8.15%vs.21.5%)。相對(duì)于單欄飼養(yǎng),成對(duì)飼養(yǎng)的犢牛具有更高的認(rèn)知能力。犢牛傾向于選擇更為熟悉的個(gè)體作為同伴,成對(duì)飼養(yǎng)有利于緩解犢牛斷奶合群時(shí)的應(yīng)激。
普遍認(rèn)為群體飼養(yǎng)增加了犢牛個(gè)體之間的接觸,產(chǎn)生交叉吮吸等異常行為,增加患病風(fēng)險(xiǎn),但犢牛的患病情況與舍內(nèi)環(huán)境狀況和群體大小有顯著關(guān)系,特別是在密閉通風(fēng)較差的犢牛舍,空氣質(zhì)量、病原菌濃度和患病情況顯著相關(guān)。舍內(nèi)群養(yǎng)數(shù)量為6~9頭的犢牛比12~18頭更健康,降低群體大小有利于減少犢?;己粑兰膊〉娘L(fēng)險(xiǎn)。有研究認(rèn)為與單欄飼養(yǎng)的犢牛相比,小群飼養(yǎng)的犢牛需要進(jìn)行藥物治療的天數(shù)更少,這表明對(duì)犢牛進(jìn)行小群飼養(yǎng)不會(huì)增加疾病傳播的可能性、治療的頻率以及持續(xù)時(shí)間。群體飼養(yǎng)有利于犢牛保持核心溫度,降低冷應(yīng)激影響,有利于犢??焖龠m應(yīng)環(huán)境的變化。隨著人力成本的增加和犢牛飼喂智能化設(shè)備的發(fā)展,越來越多適用于群養(yǎng)的犢牛飼喂器被應(yīng)用,而單欄飼養(yǎng)和犢牛島飼養(yǎng)都較難以實(shí)現(xiàn)犢牛的智能化飼喂。
2.3 飼養(yǎng)模式與工程技術(shù)之間的關(guān)系 影響犢牛飼養(yǎng)模式的主體包括牧場、人們和動(dòng)物本身。好的飼養(yǎng)模式需要建立在對(duì)犢牛天性充分了解的基礎(chǔ)上,通過一定的工程技術(shù)來實(shí)現(xiàn),才能做到現(xiàn)代技術(shù)和自然天性之間的交叉融合。
鑒于犢牛出生后與母親分離,人們研制出自動(dòng)飼喂器,盡管自動(dòng)飼喂器無法完全模擬成乳牛,但在最大程度上滿足了犢牛吮吸和自由采食的天性。Medrano-Galarza等調(diào)研加拿大670家牧場,其中使用自動(dòng)飼喂器的奶牛場占比16%;使用自動(dòng)飼喂器飼喂?fàn)倥5哪膛鍪褂玫娘曫B(yǎng)方式全部為舍內(nèi)群養(yǎng),其中58%的群養(yǎng)頭數(shù)為10~15頭/欄,25%為<9頭/欄,14%為16~20頭/欄,3%為21~40頭/欄,使用自動(dòng)飼喂器飼喂的犢牛和手動(dòng)飼喂的犢牛在第1周具有相似的采食量,在第1個(gè)月時(shí)前者高于后者。Jorgensen等調(diào)研表明使用自動(dòng)飼喂器的平均哺乳犢牛群體大小為17.8頭/欄,有的牧場可達(dá)到20~25頭/欄。隨著數(shù)字化、智能化技術(shù)的發(fā)展,飼喂系統(tǒng)可通過耳標(biāo)個(gè)體識(shí)別,詳細(xì)記錄犢牛個(gè)體表征和各種生產(chǎn)信息,為犢牛精準(zhǔn)化管理、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度提供技術(shù)保障。自動(dòng)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用也促進(jìn)了飼養(yǎng)模式的改變。為提高設(shè)備利用效率,需要將犢牛單欄飼養(yǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿吼B(yǎng)方式,否則,昂貴的設(shè)備成本不利于牛場獲取效益。群養(yǎng)條件下,犢牛的健康、生長發(fā)育和行為習(xí)性會(huì)受到飼養(yǎng)密度和空間環(huán)境的影響,而群體大小對(duì)其影響較小。犢牛每增加1 m的飼養(yǎng)空間,其耳朵和眼部評(píng)分較?。ㄔu(píng)分越小,犢牛越健康)的可能性會(huì)分別增加10.4%和7.7%,飼養(yǎng)密度增加比通風(fēng)更能影響空氣病原體的密度。但群養(yǎng)犢牛舍內(nèi)的通風(fēng)依然是不可忽視的重要部分。
犢牛飼養(yǎng)環(huán)境調(diào)控技術(shù)主要應(yīng)用對(duì)象為哺乳犢牛,并主要應(yīng)用于舍內(nèi)和犢牛島,主要研究內(nèi)容為寒冷季節(jié)的保溫、供暖和通風(fēng)以及炎熱季節(jié)的降溫隔熱。
3.1 寒冷季節(jié)保溫、供暖及通風(fēng) 潮濕、寒冷的環(huán)境對(duì)冬季出生的犢牛是一個(gè)重大挑戰(zhàn),這種環(huán)境使?fàn)倥8谆挤窝缀驮馐芾鋺?yīng)激,因此必要的保溫、供暖措施至關(guān)重要,冬季畜舍環(huán)境調(diào)控的主要矛盾為保溫和通風(fēng),這種矛盾在犢牛舍同樣存在。
最常見的保溫方式為墊料,墊料可以為哺乳犢牛提供松軟的躺臥環(huán)境,同時(shí)起到一定的保溫效果。常用的墊料類型為稻草、稻殼、沙子、秸稈等,根據(jù)墊料的厚度對(duì)其進(jìn)行評(píng)分,分?jǐn)?shù)為1、2、3(犢牛躺臥在墊料上,腿全部暴露在外面為評(píng)分1,一部分腿暴露在外面為評(píng)分2,犢牛身體陷入墊料里,腿沒有暴露在外面為評(píng)分3)。冬季墊料厚度推薦值為15~20 cm。此外,犢牛夾克也可以保護(hù)犢牛抵御寒冷。當(dāng)犢牛脫下夾克后,往往需要采食更多的精飼料來維持自身熱量。常見的防寒措施除了增加保溫外,還可以通過增加整體供暖和局部供暖的方式實(shí)現(xiàn)。而整體供暖的前提是需要保證建筑的熱工性能。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是決定舍內(nèi)環(huán)境的重要因素,影響著舍內(nèi)溫度高低及其分布的均勻性。冬季建筑圍護(hù)低限熱阻是在舍內(nèi)外溫差波動(dòng)作用下,保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露和防止內(nèi)表面溫度過低的最小熱阻值。魯煜建等提出了東北地區(qū)奶牛舍冬季墻體和屋面低限熱阻值,現(xiàn)場試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)牛舍平均熱阻值滿足冬季低限熱阻,但是側(cè)墻和山墻平均熱阻僅為冬季低限熱阻的50.9%和51.9%,導(dǎo)致畜舍保溫能力顯著下降,此外,圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致墻體內(nèi)表面溫度較低,多處出現(xiàn)冷凝、腐蝕等現(xiàn)象,這進(jìn)一步降低了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能。因此,對(duì)犢牛舍進(jìn)行保溫和供暖的前提是保證建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,但目前我國對(duì)哺乳犢牛舍的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。曹哲等提出了熱成像技術(shù)用來測定牛舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度值,進(jìn)行牛舍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻計(jì)算,可以綜合考慮牛舍材料老化、脫落、受潮和施工質(zhì)量等實(shí)際情況,更好地用于舍內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能評(píng)價(jià)。在保證良好的建筑熱工性能基礎(chǔ)上,可以通過一些地?zé)峁艿缹?duì)犢牛舍進(jìn)行供暖,但是加熱地面會(huì)對(duì)舍內(nèi)空氣質(zhì)量造成一定影響。糞便中氨的揮發(fā)受溫度影響,當(dāng)環(huán)境溫度為0℃時(shí)幾乎沒有氨從糞便中釋放出來,但在溫度高于13℃糞便中的氨具有較高的揮發(fā)性。因此加熱墊料下面的地板會(huì)增加犢牛周圍空氣中的氨氣濃度。同時(shí),Nordlund等不建議使用整體供暖(外界環(huán)境溫度為-26℃),可能會(huì)出現(xiàn)為了保留舍內(nèi)熱空氣而減少冬季通風(fēng),從而增加呼吸疾病,其同時(shí)也認(rèn)為對(duì)于新生犢牛的局部供熱是很必要的。新生犢牛常用的局部供暖方式為保溫?zé)?,在舍?nèi)平均溫度為6.27℃時(shí),新生犢牛(日齡為1~3d,飼養(yǎng)方式為舍內(nèi)群養(yǎng))更偏好在溫暖區(qū)域進(jìn)行躺臥。
Nordlund指出,在冬季使用正壓管道通風(fēng)可以降低舍內(nèi)25%的舍內(nèi)微生物,同時(shí)減少75%的呼吸道疾病發(fā)病率。因此,在溫暖地區(qū)使用自然通風(fēng)和正壓管道通風(fēng)相結(jié)合的方式可以較好地改善舍內(nèi)空氣質(zhì)量。但是我國地域遼闊,在局部地區(qū)冬季溫度較低,平衡好供暖與通風(fēng)的關(guān)系對(duì)于犢牛生長很重要。針對(duì)這一問題,陳昭輝等在新疆地區(qū)對(duì)犢牛舍熱回收通風(fēng)系統(tǒng)的效果及熱回收性能進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)果顯示熱回收通風(fēng)系統(tǒng)可以使舍外進(jìn)入舍內(nèi)的新鮮空氣溫度平均提高10.15℃,CO和NH濃度顯著降低,同時(shí)該系統(tǒng)的能效比為3:1。
冬季放置在舍外的犢牛島的保溫狀況也受到一定的關(guān)注。陳晨等自主研制了融合太陽能暖舍和保溫建筑材料適用于低溫環(huán)境的犢牛島,在-5~-30℃范圍內(nèi)犢牛島內(nèi)溫度仍然低于犢牛舍,但是濕度、有害氣體濃度、光照強(qiáng)度均好于犢牛舍,在犢牛的生產(chǎn)性能上犢牛島高于舍內(nèi)飼養(yǎng),且犢牛健康。
3.2 炎熱季節(jié)通風(fēng)、隔熱與降溫 在美國,針對(duì)于舍內(nèi)飼養(yǎng)的小母牛(懷孕前),47.3%的牧場采用自然通風(fēng)(通過開窗或側(cè)墻通風(fēng)),11.8%的牧場只采用機(jī)械通風(fēng)(風(fēng)機(jī)或正壓送風(fēng)),40.9%的牧場使用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合。為使?fàn)倥;顒?dòng)區(qū)域具有更均勻的氣流,針對(duì)自然通風(fēng)的犢牛舍,Norton等對(duì)犢牛舍通風(fēng)口材料和面積進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)探究了屋面坡度、側(cè)墻通風(fēng)面積等因素對(duì)舍內(nèi)氣流均勻性的影響。
當(dāng)舍外風(fēng)速較低或者舍外溫度高于舍內(nèi)時(shí),自然通風(fēng)開始無法滿足犢牛需要,此時(shí)便需要添加機(jī)械通風(fēng)。常用的方式有風(fēng)機(jī)通風(fēng),相對(duì)于無降溫的犢牛,使用風(fēng)扇降溫的舍內(nèi)群養(yǎng)犢牛有更低的呼吸頻率和料肉比,以及更高的平均日增重。夏季通風(fēng)風(fēng)速一般在1 m/s左右才有一定的降溫效果,這種風(fēng)速是可以通過正壓管道通風(fēng)、橫向通風(fēng)或者是縱向通風(fēng)等機(jī)械通風(fēng)方式來實(shí)現(xiàn)整舍通風(fēng)。Nordlund針對(duì)一個(gè)群養(yǎng)犢牛舍采用自然通風(fēng)和正壓管道通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式,提出正壓管道的尺寸、風(fēng)速、風(fēng)量、安裝位置等,并對(duì)其設(shè)備和運(yùn)行成本進(jìn)行核算,但并未結(jié)合舍內(nèi)犢牛數(shù)量、不同季節(jié)的風(fēng)速需要進(jìn)行管道和風(fēng)機(jī)的細(xì)化。同時(shí),針對(duì)犢牛島夏季隔熱的問題,有研究提出抬高犢牛島尾部、為犢牛島增加遮擋(隔熱材料、遮陽網(wǎng)等)等解決方案。Moore等在犢牛島尾部添加5 cm高的磚塊,將犢牛島尾部墊高,從而達(dá)到在夏季降低島內(nèi)溫度、CO濃度和犢牛呼吸頻率的效果。關(guān)于犢牛島遮蔭材料及其影響的研究一直受到廣泛關(guān)注,Carter等將反光隔熱覆蓋材料放置于犢牛島上方,在高溫條件下降低了島內(nèi)溫度,島內(nèi)犢牛的舒適性程度得到改善,但是對(duì)犢牛的發(fā)病情況和生長性能沒有顯著影響。有研究使用鍍鋁反射膜覆蓋在犢牛島上方,試驗(yàn)期間THI為33.6~ 81.1,結(jié)果顯示加薄膜和不加薄膜的島內(nèi)犢牛生理和生長性能上無顯著差異,內(nèi)部THI狀況無顯著差異。使用茅草遮陽屋頂、60%透光率的遮陽網(wǎng)、石棉帆布遮陽屋頂和樹木對(duì)犢牛島進(jìn)行遮陽,結(jié)果表明使用60%透光率的遮陽網(wǎng)的犢牛表現(xiàn)較好。在環(huán)境較為適宜時(shí),隔熱材料對(duì)于島內(nèi)犢牛生長性能上無顯著影響,但在熱應(yīng)激嚴(yán)重時(shí),遮蔭可以顯著降低犢牛唾液內(nèi)皮質(zhì)醇水平,達(dá)到緩解犢牛熱應(yīng)激的效果。
犢牛島是一個(gè)開放的、與外界聯(lián)通的建筑形式,當(dāng)外界環(huán)境適宜時(shí),犢牛島建筑形式有利于犢牛健康成長,但是當(dāng)外界環(huán)境不適宜犢牛生長時(shí),對(duì)其進(jìn)行環(huán)境調(diào)控是較為困難的,目前冬季和夏季的環(huán)境調(diào)控措施難以滿足犢牛需要,在部分地區(qū)依然存在夏季熱應(yīng)激與冬季冷應(yīng)激并存的現(xiàn)象。舍內(nèi)環(huán)境調(diào)控需要根據(jù)建筑的具體情況進(jìn)行調(diào)整,犢牛舍建筑熱工性能狀況受重視程度較低,較差的建筑密閉性會(huì)增加保溫和降溫成本、降低保溫和降溫效果。目前我國犢牛環(huán)境管理狀況受重視程度低,很多牧場往往沒有環(huán)控設(shè)施,或者僅有部分環(huán)控設(shè)施,難以滿足哺乳犢牛冬季和夏季共同的需求,環(huán)境控制需要考慮犢牛不同的飼養(yǎng)模式、不同季節(jié)、不同地區(qū)的需要。
哺乳犢牛飼養(yǎng)模式的選擇受到眾多因素的影響,飼養(yǎng)方式也影響著后續(xù)環(huán)境控制方法的選擇。犢牛單欄飼養(yǎng)這種飼養(yǎng)模式能夠減少犢牛之間的接觸,在一定程度上降低患病的可能性,但是這種方式不利于行業(yè)智能化的發(fā)展,且降低了犢牛對(duì)動(dòng)物福利的需求。犢牛島飼養(yǎng)的主要優(yōu)勢(shì)是空氣質(zhì)量較好,犢??山佑|到陽光,但在極端天氣時(shí),難以進(jìn)行環(huán)境控制。隨著畜牧業(yè)數(shù)字化、智能化的發(fā)展,舍內(nèi)群養(yǎng)這種更易于進(jìn)行智能管理的飼養(yǎng)方式將成為主要的研究方向之一,但是犢牛舍內(nèi)環(huán)境控制、犢牛群體大小與自動(dòng)飼喂器的配比、飼養(yǎng)密度及接觸式傳染性疾病高發(fā)等問題亟待解決。