夏季如何對抗奶牛熱應激

文/Israel Flamenbaum 譯/黃鴻威

〔利拉伐（中國）〕

1 奶牛降溫的必要性

1.1 奶牛休息時所產熱量計算

人在休息時身體所產生的熱量相當于1 個100 W燈泡所產生的熱量，而1 頭荷斯坦干奶牛在休息時身體所產生的熱量是人的9 倍，相當于9 個100 W燈泡的產熱量。對于高產奶牛而言，每產4.5 kg牛奶需要散發1 個100 W燈泡的熱量，若產奶量為45 kg/天的奶牛，其產熱量加起來相當于19 個100 W燈泡，猶如一臺移動散熱器。而有些牧場由于在設計時存在漏洞，令產奶量為45 kg/天的奶牛暴露在陽光下，相當于給奶牛額外又增加了16 個100 W燈泡，在這種情況下，奶牛的產熱量相當于35 個100 W燈泡。

1.2 熱應激對奶牛的不利影響

研究結果顯示，溫濕度指數（THI）達68時是奶牛熱應激的起始點，奶牛產生應激反應，站立并聚集到一起，停止反芻，呼吸頻率增加且氣喘吁吁。而產奶是導致奶牛體溫升高的主要原因，在遭受環境溫度影響時，高產奶牛的熱應激反應會更加嚴重。

夏天的熱應激對奶牛的影響主有以下幾個方面：（1）減少年產奶量；（2）降低乳脂率和乳蛋白率；（3）牛奶質量（體細胞數增加）下降；（4）降低飼料轉化率；（5）降低受胎率和繁殖性能；（6）延長產犢間隔等。就飼料轉化率而言，加拿大的一項研究結果表明，能量維持所需飼料的比例在熱應激時期遠高于正常時期。

夏季降溫能使所有的奶牛受益，包括妊娠奶牛、青年母牛和高產奶牛。其中妊娠后期奶牛降溫，可以使下一胎次有更好的表現。

2 防暑降溫系統

2.1 直接降溫系統

目前在全球，不論干燥還是濕潤的區域，牧場都普遍使用一種直接降溫系統，該降溫系統通過噴淋打濕牛體，再經強制通風吹干牛體，以達到降溫的目的。該降溫系統可以用于待擠區、采食通道、休息區或者專門的降溫區。

以色列在30 年前研發出該降溫系統并投入使用，目的在于幫助奶牛在炎熱的夏天維持正常產奶性能和繁殖性能，使奶牛能夠達到與冬天相似的生產性能。該系統在研發出來后，迅速被世界各地的奶農們所接受。該系統可以根據奶農所在地的場房情況和管理條件進行調整，風扇的安裝角度為15～30°，安裝高度 2.7 m時，可達到最佳的空氣流動和降溫效果（圖1）。需要注意的是，在采用這種典型的降溫系統時，應盡可能地使用大尺寸風扇，因為大風扇效率更高，降溫效果更好（圖2）。

圖1 風扇最佳安裝角度和高度示意圖

圖2 直接降溫系統所采用的大尺寸風扇

此外，還有一種可搖擺帶噴淋風扇，其搖擺幅度達120°，可以給奶牛身體的兩側降溫。以色列從15 年前開始使用這種風扇，其優點是小水滴噴淋，可減少用水量和產生的污水量。

2.2 密集降溫法

以色列奶牛繁殖協會為評估降溫對奶牛產奶表現的影響進行了相關調查，結果顯示，密集降溫在夏天幾乎可以消除牛奶產量下降的問題，甚至對極高產奶牛（產奶量大于40 kg/天）都能起到很大作用。在夏季采取密集降溫，每頭奶牛產奶量僅下降0.5 kg/天，夏冬比為98%；若無降溫措施，產奶量下降3.5 kg/天，夏冬比為90%（表1）。降溫措施做得好的牧場不僅能提高產犢初期產奶量，而且可以使高產奶量持續整個泌乳期，泌乳后期不需額外投入。

另外，密集降溫下奶牛的繁殖率是非密集降溫的2 倍（表2）。如果第一年夏季的繁殖率較低，導致第二年夏季產奶牛數量減少，牛奶產奶量就會下降，這種惡性循環是全球普遍存在的問題。

表1 密集降溫法對奶牛產奶量的影響

表2 密集降溫對奶牛繁殖情況的影響

2.3 紐扣溫度數據記錄器

可以用紐扣溫度數據記錄器來評估降溫效果。紐扣溫度數據記錄器的大小不及一枚硬幣，將其與陰道藥物釋放控制裝置（CIDR）組合后投入到奶牛的陰道中，可連續7～10 天記錄陰道溫度，但一般不超過4 天，以免引起陰道感染。幾天后把裝置取出，將數據導入電腦，可將這段時間內奶牛陰道的溫度變化以Excel表格形式呈現。這項檢測體溫的技術簡單、設備便宜、操作容易，是全球所有的大型牧場，尤其是熱應激很嚴重的牧場，評估夏天熱應激方案是否合理的有效手段。

2.3.1 越南胡志明市牧場紐扣溫度數據記錄器試驗

研究組在越南胡志明市的牧場用紐扣溫度數據記錄器進行試驗，當地氣候非常溫暖，平均產奶量為25 kg/頭·天。從圖3～5可以看出，增加降溫措施后奶牛的體溫能一直保持在39 ℃以內。其中綠色標記表示降溫處理時段，而灰色的長柱表示擠奶時段。

2.3.2 墨西哥北部牧場紐扣溫度數據記錄器試驗

墨西哥同樣是氣候炎熱的國家，其北部的牧場建有特別降溫欄（圖6），由于擠奶臺每天運轉21 h，奶牛進行高效擠奶運轉而無法在待擠區接受長時間降溫，因此每天額外降溫3 次，降溫時間達6 h。該特別降溫欄使用大尺寸風扇和噴頭，每頭牛擁有2 m2面積。有趣的是，每當降溫時間快要到時，奶牛會聚集在特別降溫欄門口，門一打開它們便奔進特別降溫欄。

研究組在特別降溫欄和待擠區對部分奶牛進行陰道溫度記錄，記錄時間為3 天。圖7中最底下的曲線是氣溫變化，圖7和圖8中的橙色曲線是奶牛體溫變化，藍色區域表示待擠區降溫，橙色區域表示額外降溫。未建特別降溫欄時，大部分時間內奶牛體溫超過39 ℃，建有降溫欄后每天6 次降溫的結果是奶牛體溫保持在39 ℃以內。

圖3 沒有任何降溫措施時奶牛陰道溫度變化

圖4 沒有夜間降溫措施時奶牛陰道溫度變化

圖5 全天采取降溫措施情況下奶牛陰道溫度變化

圖6 墨西哥北部牧場的特別降溫欄

圖7 墨西哥北部牧場每天進行3 次降溫的高產奶牛陰道溫度

圖8 墨西哥北部牧場每天進行6 次降溫的高產奶牛陰道溫度

3 降溫帶來的益處

3.1 增加奶牛產奶量

表3顯示，牧場降溫效果最好時，1 頭奶牛每年產奶量可提高726 kg，乳脂和乳蛋白產量也均有提高。如果處理得當，夏季產奶量能達到1 000 kg的差異。

1994年，以色列的產奶量夏冬比為0.82，和中國目前的情況一樣。經過14 年的改善和投入，夏冬比提升至0.96（表4）。

表3 夏季降溫可以為牧場帶來的額外產奶量

表4 以色列牧場1994～2008 年的產奶量變化情況

3.2 提升經濟效益

部分牧場主擔心資金投入到降溫系統后沒有效益，但通過投資回報率計算工具計算，當飼料轉化率和產奶量各提升5%，每年每頭奶牛的收益可提升500 元。如果是遭受熱應激損失嚴重的區域，如中國南方，尤其是上海周邊，其提升空間可達15%，甚至更高，每年每頭奶牛的效益可提升2 000 元（表5）。而且研究結果表明，投資的回報期很短，1～2 年就能回收成本。可以說，采取降溫措施是提升產奶量和利潤空間最有效的措施。

表5 中國南部奶牛降溫后的收益提升 單位：元/頭·年

3.3 提高奶牛福利

選取2 組奶牛進行不同的降溫處理，第1組每天降溫5 次，共計3.75 h，第2組每天降溫8 次，共計6 h。通過特殊電子傳感器記錄奶牛的產奶量、采食量、體溫和休息、反芻時間等指標，得出結論：雖然第2組奶牛站立時間更長，但飼料采食量增加2.1 kg（8.5%），產奶量增加3.4 kg（9.3%），體溫和呼吸頻率分別降低0.8 ℃和30 次/min，休息時間和反芻時間分別增加13%和8%。這些結果表明，強制增加降溫時間不僅沒有打擾奶牛反而促進其休息。

3.4 有利于環境保護

夏季奶牛降溫會增加牧場的用水量和污水處理量。但研究顯示，夏季奶牛飲水多于冬季，給奶牛降溫可使其飲水量下降到冬季水平，而噴淋降溫所需水量接近奶牛因熱應激額外增加的飲水量。另外，采用專業的降溫設備，也可以降低用水量，如利拉伐生產的一種小水滴搖擺噴淋，其耗水量比傳統類型更少，一般只需30～45 L。

而且研究還表明，給奶牛降溫可以減少奶牛的排放量，即運行降溫設備所排放的量遠低于奶牛因熱應激呼吸頻率增加而多排放的溫室氣體量，弱化奶牛對環境的負面影響。