趙俐辰 吳占軍 趙心念 劉愛瑜 李曉宇 李永亮 邱曉東 高玉紅** 孫新勝

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，保定071001；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院糧油作物研究所，石家莊050035；3.豐寧縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，承德068350；4.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，保定071001)

近幾年隨著全球氣候持續(xù)上升，國內(nèi)大部分地區(qū)畜禽遭受的熱應(yīng)激越來越嚴(yán)重，尤其處于轉(zhuǎn)型升級階段、設(shè)施配套相對落后的羊產(chǎn)業(yè)。長期處于高溫環(huán)境時(shí)，羊的生長性能、血液生理指標(biāo)和健康水平會受到一定影響[1-3]。據(jù)報(bào)道，熱應(yīng)激條件下羊的采食量下降22%～35%，且環(huán)境溫度每升高1 ℃，體溫則上升0.08 ℃，呼吸頻率和心率分別增加10.79和5.96次/min[4-5]。已有研究認(rèn)為，綿羊的最適溫度為-3～23 ℃[6]，而根據(jù)近5年河北省羊產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)對全省不同區(qū)域羊舍熱環(huán)境的檢測結(jié)果，各區(qū)域舍飼羊均存在不同程度的熱應(yīng)激現(xiàn)象，太行山區(qū)和中南部平原區(qū)的夏季溫度日變化分別達(dá)24.7～35.1 ℃和23.5～36.2 ℃。由此可見，緩解熱應(yīng)激改善羊舍環(huán)境是羊產(chǎn)業(yè)高效健康發(fā)展的必經(jīng)之路。

目前生產(chǎn)中緩解熱應(yīng)激的方法多采用物理降溫，如奶牛舍的“噴淋+吹風(fēng)”和“濕簾負(fù)壓降溫”[7-9]。由于羊具較厚的被毛，且怕潮濕，所以風(fēng)扇降溫就成為主要的降溫方式，但效果不理想。而且目前羊舍結(jié)構(gòu)多為易受外界環(huán)境影響的棚舍，棚頂?shù)母魺嵝Ч陵P(guān)重要，改善棚頂?shù)母魺嵝阅芸捎行Ь徑庋虻臒釕?yīng)激。反光膜作為提高反射隔熱效果的建筑材料可有效降低室內(nèi)溫度，已廣泛應(yīng)用于建筑物表面，但應(yīng)用于羊舍防暑的研究未見報(bào)道?；诖耍驹囼?yàn)通過研究單彩鋼屋頂外鋪反光膜對育肥羔羊生長性能、養(yǎng)分消化率及血液理化指標(biāo)的影響，為夏季緩解熱應(yīng)激的棚舍改造提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用的反光膜購自河北某建筑材料有限公司。反光膜總厚度為2 mm。其材料從上到下依次為：增強(qiáng)金屬鋁箔，上覆1層PET原膜(厚度0.035 mm)；瀝青(厚度1 mm)；復(fù)合胎膜(厚度0.961 mm)；隔離膜(厚度0.004 mm)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2021年6—7月于河北省保定市某規(guī)?；驁鲞M(jìn)行。選用(120±20)日齡、體重(35.79±1.39) kg的小尾寒羊雜交育肥公羔468只，隨機(jī)分到東西朝向的2棟舍(對照舍和鋪膜舍)中，2棟舍分別選擇位置相同的3個相鄰羊欄，每欄作為1個重復(fù)(1.0 m2/只)，每個重復(fù)78只。該舍跨度10.4 m，檐高3.2 m，脊高5.5 m，單列布局。對照舍的屋頂結(jié)構(gòu)為單彩鋼板(厚度0.6 mm)，鋪膜舍為單彩鋼板外鋪反光膜(0.6 mm厚單彩鋼板+2 mm厚反光膜)，除了屋頂結(jié)構(gòu)不同，2棟舍其他建筑結(jié)構(gòu)完全相同。夏季舍內(nèi)均無降溫設(shè)施，且均采用素土地面進(jìn)行飼養(yǎng)。整個試驗(yàn)期60 d，試驗(yàn)開始前預(yù)飼7 d。

1.3 試驗(yàn)飼糧及飼養(yǎng)管理

整個試驗(yàn)期各欄羊的飼糧和飼養(yǎng)管理完全一致，飼糧組成及營養(yǎng)水平如表1所示。全混合日糧(TMR)每天飼喂2次，投料時(shí)間為06:00和18:00，自由飲水，自由采食。

1.4 樣品采集與指標(biāo)測定

1.4.1 羊舍溫濕參數(shù)的測定

1.4.1.1 羊舍環(huán)境溫濕度測定

試驗(yàn)期間舍內(nèi)外的環(huán)境溫濕度均采用電子溫濕度記錄儀(KTH-350-I型，法國)進(jìn)行連續(xù)自動測定。每棟舍懸掛3個記錄儀，每個羊欄中央位置各懸掛1個，懸掛位置距離地面1.7 m處。舍外溫濕度測定位點(diǎn)也設(shè)置3個，記錄儀均勻懸掛于場區(qū)凈道上方1.7 m處。記錄儀每0.5 h自動記錄溫濕度數(shù)據(jù)，分別計(jì)算舍內(nèi)外3個位點(diǎn)溫濕度計(jì)的24 h連續(xù)變化曲線。

1.4.1.2 羊舍溫濕指數(shù)(THI)計(jì)算

根據(jù)羊舍各時(shí)間點(diǎn)的溫濕度，采用國內(nèi)外公認(rèn)的THI對2組試驗(yàn)羊舍的熱應(yīng)激程度進(jìn)行評價(jià)，計(jì)算公式[10]如下：

THI=0.8Ta+RH/100×(Ta-14.4)+46.4。

式中:Ta為環(huán)境溫度(℃)；RH為相對濕度(%)。

1.4.2 生長性能測定

分別在試驗(yàn)最后3 d記錄2組羊的投料量，次日投料前測定剩余料量，取3 d的平均值作為平均日采食量(ADFI)。試驗(yàn)初和試驗(yàn)?zāi)┓謩e稱取各組羊的空腹重量，計(jì)算平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.3 飼糧、糞樣采集及養(yǎng)分表觀消化率測定

試驗(yàn)最后3 d收集飼糧樣品和糞樣。新鮮糞樣和飼糧樣品65 ℃干燥48 h后，回潮24 h制成風(fēng)干樣，粉碎依次過10和40目篩，保存?zhèn)錅y。將樣品置于105 ℃干燥24 h測定干物質(zhì)(DM)含量。采用凱氏定氮儀測定粗蛋白質(zhì)(CP)含量；用乙醚索氏提取法測定粗脂肪(EE)含量；采用纖維分析儀測定酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)含量[11]；利用飼糧和糞樣中的酸不溶灰分(AIA)做內(nèi)源指示劑，計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率，計(jì)算方法參照Zhong等[12]，公式如下：

養(yǎng)分表觀消化率(%)=[1-(Ad×Nf)/
(Af×Nd)]×100。

式中：Ad和Af分別為飼糧和糞便中AIA含量(g/kg)；Nd和Nf分別為飼糧和糞樣中養(yǎng)分含量(g/kg)。

1.4.4 血液樣品采集及血液理化指標(biāo)測定

試驗(yàn)結(jié)束日進(jìn)行空腹采血，每組隨機(jī)選取9只羊，使用一次性采血針進(jìn)行羊頸靜脈采血20 mL，采集后的血樣分為2份，1份(10 mL)立刻放入乙二胺四乙酸二鈉抗凝管并輕輕搖動，并將抗凝全血于8 h內(nèi)送檢測定血液常規(guī)指標(biāo)；另1份血液(10 mL)經(jīng)3 000 r/min離心15 min，取上層血清于EP管中，-20 ℃保存待測血清生化指標(biāo)。

血液常規(guī)指標(biāo)測定：利用K-4500全自動血細(xì)胞分析儀(Sysmex，日本)測定全血白細(xì)胞(WBC)、紅細(xì)胞(RBC)、中性粒細(xì)胞(NEUT)、淋巴細(xì)胞(LYM)、單核細(xì)胞(MONO)數(shù)量等18項(xiàng)血常規(guī)指標(biāo)。

血清生化指標(biāo)測定：血清樣品送至北京萊博泰瑞科技發(fā)展公司，使用比色法測定血清中葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)和尿素氮(UN)含量；采用放射免疫分析測定血清中三碘甲狀腺原氨酸(T3)、甲狀腺素(T4)和皮質(zhì)醇(COR)含量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對2舍數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 反光膜對羊舍環(huán)境溫濕參數(shù)的影響

反光膜對羊舍環(huán)境溫濕度的影響如圖1所示。試驗(yàn)期間對照舍溫度變化為23.90～32.78 ℃(平均為28.06 ℃)，鋪膜舍溫度變化為23.74～31.90 ℃(平均為27.53 ℃)。鋪膜舍日均環(huán)境溫度較對照舍降低0.53 ℃，在 09:00—12:00 期間，鋪膜舍溫度較對照舍降低1.10～1.33 ℃(平均1.26 ℃)。2舍環(huán)境濕度變化分別為54.69%～77.71%(對照舍)和54.14%～79.76%(鋪膜舍)。

圖1 反光膜對羊舍環(huán)境溫濕度的影響

2.2 反光膜對羊舍THI的影響

反光膜對羊內(nèi)THI的影響如圖2所示。試驗(yàn)期間對照舍和鋪膜舍的THI變化分別為72.89～82.68(平均為77.82)和72.85～81.43(平均為77.09)。鋪膜舍羔羊處于重度(THI>79)熱應(yīng)激的時(shí)長較對照舍減少了2 h。試驗(yàn)期間對照舍羔羊遭受輕度(68≤THI≤75)、中度(75

圖2 反光膜對羊舍溫濕指數(shù)的影響

2.3 反光膜對育肥羔羊生長性能的影響

反光膜對育肥羔羊生長性能的影響如圖3所示。反光膜可顯著提高了羔羊的ADG(P<0.05)，鋪膜舍較對照舍提高了10.97%，但2組間ADFI和F/G均未表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05)。

數(shù)據(jù)柱形圖標(biāo)注不同小寫字母表示顯著差異(P<0.05)，無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

2.4 反光膜對育肥羔羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

反光膜對育肥羔羊養(yǎng)分表觀消化率的影響如表2所示。鋪膜舍羔羊的EE表觀消化率較對照舍顯著提高了18.90%(P<0.05)，而DM、CP、NDF、ADF、Ca、P和Ash的表觀消化率差異均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。

2.5 反光膜對育肥羔羊血液理化指標(biāo)的影響

反光膜對育肥羔羊血液常規(guī)指標(biāo)的影響如表3所示。所測生理指標(biāo)基本處于正常范圍，但2舍之間表現(xiàn)出一定的差異。紅細(xì)胞系統(tǒng)中，鋪膜舍羔羊的RBC數(shù)量極顯著低于對照舍(P<0.01)，較對照舍降低了7.51%，且血紅蛋白濃度(HGB)和紅細(xì)胞壓積(HCT)顯著低于對照舍(P<0.05)。白細(xì)胞系統(tǒng)中，2舍羔羊的LYM、WBC、MONO和NEUT數(shù)量存在差異，其中鋪膜舍LYM數(shù)量較對照舍極顯著降低了33.73%(P<0.01)，WBC、MONO和NEUT數(shù)量較對照舍分別顯著降低了25.69%、51.43%和36.82%(P<0.05)。

表2 反光膜對育肥羔羊養(yǎng)分表觀消化率的影響

表3 反光膜對育肥羔羊血液常規(guī)指標(biāo)的影響

2.6 反光膜對育肥羔羊血清生化指標(biāo)的影響

反光膜對育肥羔羊血清生化指標(biāo)的影響如表4所示。整個試驗(yàn)期2舍羔羊血清中T3、COR及GLU的含量存在差異，其中鋪膜舍的血清T3含量較對照舍顯著提高了16.36%(P<0.05)，血清COR和GLU含量較對照舍顯著降低18.24%和9.88%(P<0.05)。2舍間羔羊血清T4、TP和UN含量未表現(xiàn)出顯著差異(P>0.05)。

表4 反光膜對育肥羔羊血清生化指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 反光膜對育肥羔羊舍熱環(huán)境的影響

畜舍溫?zé)岘h(huán)境直接影響畜禽的生產(chǎn)性能、繁殖性能及其健康水平[13-14]。已有研究表明，屋頂和墻體的保溫隔熱性能直接影響舍內(nèi)的溫?zé)岘h(huán)境[15]。試驗(yàn)羊舍均為單彩鋼屋頂?shù)某ㄅ锷幔蓓斪鳛檠蛏嵬鈬o(hù)建筑的主要構(gòu)件，舍內(nèi)環(huán)境參數(shù)受外界環(huán)境影響而隨之波動。鄧?yán)姷萚16]研究表明，采用單層彩鋼板屋頂?shù)呐锷岣魺嵝阅懿?，棚頂表面溫度較高，且升溫快。本試驗(yàn)中，單彩鋼板屋頂?shù)挠恃蛏岘h(huán)境溫度變化范圍為23.90～32.78 ℃，如果將屋頂加厚或進(jìn)行改造，可以提高屋頂隔絕太陽輻射的能力，進(jìn)而降低外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面和舍內(nèi)溫度，減少熱應(yīng)激對肉羊生產(chǎn)造成的危害。本研究中單彩鋼屋頂外鋪反光膜后，明顯改善了舍內(nèi)環(huán)境，舍內(nèi)日平均環(huán)境溫度降低了0.53 ℃，尤其高溫的09:00—12:00時(shí)段，屋頂鋪膜后舍內(nèi)降溫效果明顯，較單彩鋼舍降低了1.10～1.33 ℃。

另外，THI作為判斷家畜熱應(yīng)激程度的常用指標(biāo)[17]，本研究也分析了羊舍單彩鋼屋頂鋪膜后THI的變化。已有研究認(rèn)為，綿羊發(fā)生熱應(yīng)激的THI閾值為68，當(dāng)68≤THI≤75時(shí)，綿羊處于輕度熱應(yīng)激；7579時(shí)，處于重度熱應(yīng)激[18]。本試驗(yàn)期間未鋪膜的單彩鋼舍日平均THI為77.82，最高可達(dá)82.68(14:30)，羔羊遭受重度熱應(yīng)激的時(shí)間為全天的43.75%，而鋪膜后舍內(nèi)的日平均THI降為77.09，羔羊處于重度熱應(yīng)激的時(shí)間減少了2 h?？梢?，單彩鋼屋頂鋪反光膜在一定程度上改善了舍內(nèi)的熱環(huán)境，但要達(dá)到更好的降溫效果，應(yīng)需要配套風(fēng)扇或采取其他降溫措施，以緩解羊的熱應(yīng)激。

3.2 反光膜對育肥羔羊生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的影響

熱應(yīng)激可降低羊的DM采食量和養(yǎng)分消化率，破壞胃腸道蠕動。研究表明，羊遭受熱應(yīng)激時(shí)，會導(dǎo)致采食量和飼料利用率下降，使機(jī)體無法獲取足夠的營養(yǎng)來維持生長需要[19]，最終導(dǎo)致畜禽的生長性能的降低[20]。本研究中，單彩鋼屋頂鋪膜的羊舍(日平均溫度為27.53 ℃)中育肥羔羊ADFI達(dá)1 710 g/d，而未鋪膜的對照舍(日平均溫度為28.06 ℃)中育肥羔羊ADFI達(dá)為1 573.33 g/d，鋪膜舍較對照舍羔羊ADFI增加了30.07 g/d。肖克權(quán)等[21]關(guān)于熱應(yīng)激影響單胃動物增重的研究表明，與22～23 ℃環(huán)境溫度相比較，24～36 ℃的溫度明顯降低了生長豬的ADFI和ADG。環(huán)境溫度每升高1 ℃，生長豬的ADG下降50～72 g/d[22-23]。另外，熱應(yīng)激期間畜禽養(yǎng)分表觀消化率也會受到一定的負(fù)面影響[24]。本研究中，單彩鋼屋頂鋪膜后羔羊的EE表觀消化率提高了18.90%。王哲奇[25]研究認(rèn)為，高溫環(huán)境會降低EE的表觀消化率，減少體脂的沉積，進(jìn)而影響羔羊的增重，與本研究結(jié)果基本一致。

3.3 反光膜對育肥羔羊血液理化指標(biāo)影響

本研究中單彩鋼屋頂羊舍在夏季高溫環(huán)境條件下，單彩鋼屋頂外鋪反光膜顯著改善了育肥羔羊的血液常規(guī)指標(biāo)，顯著降低了全血中RBC、HGB和HCT數(shù)量。熱應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體呼吸頻率加快，RBC數(shù)量增加可能會通過代償性反應(yīng)提高動物在高溫?zé)釕?yīng)激條件下的供氧能力，這與雷虹等[26]研究結(jié)果一致。同時(shí)，單彩鋼舍育肥羊血液中WBC數(shù)量較鋪膜舍顯著增加，分析原因可能是熱應(yīng)激會使機(jī)體產(chǎn)生不良的刺激，機(jī)體為應(yīng)對刺激做出反應(yīng)，從而使得WBC數(shù)量增加。本研究也發(fā)現(xiàn)，鋪膜舍羔羊全血中NEUT和LYM數(shù)量較對照組分別降低了36.82%和33.73%，說明鋪膜后羔羊熱應(yīng)激的降低可以增加羔羊的免疫能力，減少感染細(xì)菌的機(jī)會。

本研究也測定了羔羊的血清生化指標(biāo)，該類指標(biāo)是判斷機(jī)體生理和代謝功能的重要參數(shù)，可反映機(jī)體的代謝和健康狀態(tài)等[27]。大量研究指出，熱應(yīng)激條件下，機(jī)體腎上腺和甲狀腺的分泌功能受到影響，血清COR含量升高，導(dǎo)致組織內(nèi)蛋白質(zhì)加速分解，體蛋白質(zhì)合成受到抑制；同時(shí)甲狀腺分泌功能減弱，導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)T3和T4含量下降，抑制各個組織對肝糖原的分解與糖的吸收[28]。甲狀腺激素主要是以T3和T42種形式存在，T4可分解產(chǎn)生T3，血液中75%的T3來自于T4的分解[29]。本研究羊舍屋頂鋪膜后血清T3含量表現(xiàn)出顯著性增加，但T4含量變化不明顯。一般認(rèn)為，T3具有促進(jìn)糖和脂肪氧化分解、提高基礎(chǔ)代謝率的作用，這對緩解熱應(yīng)激有一定的意義。COR屬于應(yīng)激激素，通常被用作動物應(yīng)激的生物標(biāo)記物。當(dāng)外界溫度升高時(shí)，血漿中糖皮質(zhì)激素含量增加，動物機(jī)體分解代謝加強(qiáng)，以抵御機(jī)體造成的壓力。熱應(yīng)激條件下會通過下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸)和神經(jīng)內(nèi)分泌反饋通路刺激激活，導(dǎo)致血液COR含量升高[30]。張燦[31]研究認(rèn)為，藏綿羊和山羊在濕熱應(yīng)激條件下，隨環(huán)境THI的升高，血清COR含量顯著升高。本研究中，鋪膜舍羔羊血清COR含量顯著低于對照舍，與其結(jié)論一致。可見，鋪膜舍羔羊遭受的熱應(yīng)激程度較對照舍有所降低。另外，熱應(yīng)激對反芻動物血清GLU含量影響的研究結(jié)果不盡一致。本研究中單彩鋼舍較鋪膜舍育肥羊血清GLU含量顯著升高，已有研究指出，熱應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體敏感神經(jīng)興奮，腎上腺皮質(zhì)分泌功能增強(qiáng)，導(dǎo)致腎上腺素濃度升高，引起肝糖原分解并抑制胰島素的反應(yīng)，導(dǎo)致血清GLU含量升高[32]，由此可見，鋪膜舍有助于緩解育肥羔羊的熱應(yīng)激。

4 結(jié) 論

單彩鋼屋頂外鋪反光膜改善了育肥羔羊舍的溫?zé)岘h(huán)境，尤其09:00—12:00期間，舍溫可降低1.10～1.33 ℃，并顯著提高了羔羊ADG和EE表觀消化率。另外，反光膜有效改善了羔羊的血液理化指標(biāo)，全血中RBC、WBC、LYM及MONO的數(shù)量均表現(xiàn)出顯著降低，且血清COR含量降低了18.24%。由此可見，單彩鋼屋頂外鋪反光膜在一定程度上緩解了夏季育肥羔羊的熱應(yīng)激。