南山牧場(chǎng)氣候與荷斯坦奶牛泌乳量的關(guān)系研究

?卿燃莉，嚴(yán)光榮，楊志軍，謝美蘭，卿國(guó)清?

（湖南邵陽(yáng)市氣象局，湖南　邵陽(yáng)，422000）

南山牧場(chǎng)氣候與荷斯坦奶牛泌乳量的關(guān)系研究

卿燃莉，嚴(yán)光榮，楊志軍，謝美蘭，卿國(guó)清

（湖南邵陽(yáng)市氣象局，湖南邵陽(yáng)，422000）

南山牧場(chǎng)是中國(guó)南方獨(dú)特的天然草場(chǎng)，氣候溫涼，年平均氣溫11.2℃，最熱月7月平均氣溫為18.4℃，極端最高氣溫26.8℃，最冷月1月平均氣溫2.2℃，極端最低氣溫-16.0℃。荷斯坦奶牛耐寒怕熱，適宜溫度為11～16℃，適宜在南山養(yǎng)殖。對(duì)南山牧場(chǎng)氣候與荷斯坦奶牛泌乳量的關(guān)系進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：產(chǎn)奶量高峰值在6月，產(chǎn)奶量低值出現(xiàn)在10月，每頭奶牛年產(chǎn)奶量可達(dá)6 900.1 kg，比冷水江市奶牛的年產(chǎn)奶量高3 349.5 kg，超出了1.06倍，達(dá)到了全國(guó)黑白花奶牛年產(chǎn)奶量的較高水平。

南山；荷斯坦奶牛；氣候；奶牛泌乳量；關(guān)系

牛奶是人類(lèi)最重要的營(yíng)養(yǎng)食品，奶牛業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)重要組成部分，奶牛是草食家畜，要確保奶牛優(yōu)質(zhì)高效，必須滿足奶牛的營(yíng)養(yǎng)需要，只靠飼喂農(nóng)作物秸稈加精料是不行的，必須向耕地草地要草，發(fā)展草地農(nóng)業(yè)。

城步南山有1.53萬(wàn)hm2草山資源，昔日雜草叢生，荒無(wú)人煙。1956年建場(chǎng)，1979年被農(nóng)業(yè)部命名為“湖南南山種畜牧草良種繁殖場(chǎng)”，經(jīng)過(guò)50 a的艱苦創(chuàng)業(yè)和科學(xué)發(fā)展，現(xiàn)已成為中國(guó)最大的南方山地草原，國(guó)家農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)單位，湖南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，為了促進(jìn)草山奶牛產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在省氣象局的支持下，對(duì)南山氣候與荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量的關(guān)系進(jìn)行了研究，現(xiàn)將研究情況總結(jié)如下。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在湖南南山種畜牧草良種繁殖場(chǎng)進(jìn)行，地處東經(jīng)109°59′、北緯26°02′，平均海拔高1 757.0 m。在試驗(yàn)點(diǎn)確定10個(gè)奶牛養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)戶，共有產(chǎn)奶牛56頭、青年牛74頭，分布在梅子坪、謝家坪、硬竹坪、深沖河、大坥、茅坪沖、三角坪和新建拗等地。

1.2試驗(yàn)方法

在試驗(yàn)點(diǎn)建設(shè)6要素自動(dòng)氣象站1個(gè)，每天進(jìn)行日均溫度、最高溫度、最低溫度、降水量、風(fēng)速、風(fēng)向自動(dòng)觀測(cè)。分別記載10個(gè)奶牛養(yǎng)殖專(zhuān)業(yè)戶的產(chǎn)奶量。對(duì)奶牛產(chǎn)奶量與氣象要素平行觀測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并運(yùn)用農(nóng)業(yè)氣象、生物學(xué)原理，采取數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行相關(guān)性分析。

2　結(jié)果與分析

2.1南山的自然地理概況

南山位于城步縣西南部，地處東經(jīng)109°59′、北緯26°02′，最高海拔1 940.6 m，場(chǎng)部海拔1 778.3 m，是新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以來(lái)，地殼相對(duì)上升的地區(qū)；有中山草原地1.53萬(wàn)hm2，臺(tái)面開(kāi)闊平坦，四周坡度陡峻，坡度30°～45°，其形態(tài)特征受構(gòu)造巖性及風(fēng)化作用的控制和影響，在海拔1 400 m以上的地面上形成剝夷面，形如丘、崗地貌；雜草叢生，以禾本科植物為主；山原臺(tái)地氣候溫涼、降雨量豐沛，濕度大，腐殖質(zhì)層較厚；土壤為山地黃棕壤和山地草旬土，質(zhì)地以沙土為主，土層深厚疏松（10～100 cm），有機(jī)質(zhì)含量達(dá)14%；草類(lèi)生長(zhǎng)茂盛，山呈渾圓形狀；山原四周坡度陡，頂部有濕地被山包環(huán)抱，呈楕圓形，較為寬闊平坦，多呈半封閉狀態(tài)，長(zhǎng)軸0.5～1.5 km，短軸0.3～0.8 km，濕地內(nèi)生長(zhǎng)著茂盛的喜水植物和草叢；山原地表水發(fā)育良好，溪溝縱橫，土壤溫度、降水及水利條件有利于三葉草、黑麥草等牧草生長(zhǎng)，土壤肥沃，草資源豐富，是南方獨(dú)特的天然草場(chǎng)，為奶牛、菜牛的養(yǎng)殖提供了有利條件。

2.2南山的氣候特點(diǎn)

根據(jù)多年觀測(cè)與考察，南山的年氣象數(shù)據(jù)如表1所示，對(duì)南山氣候特點(diǎn)作如下歸納。

2.2.1氣候溫涼，溫度偏低由表1可知，南山多年年平均氣溫為11.5℃，比城步縣站儒林鎮(zhèn)477.5 m觀測(cè)記錄的16.6℃低5.4℃。南山最高氣溫為26.8℃，比縣站監(jiān)測(cè)的38.5℃低11.7℃，最低氣溫為-16.0℃，比縣站監(jiān)測(cè)的-8.1℃低7.1℃。

表1　南山多年累計(jì)氣象數(shù)據(jù)

2.2.2只有春秋季和冬季，沒(méi)有夏季按候平均氣溫＞10℃為春季，≥22.0℃為夏季，22～10℃為秋季，＜10℃為冬季的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，南山牧場(chǎng)沒(méi)有日平均氣溫22℃及以上的天數(shù)，日平均氣溫≥20.0℃的天數(shù)也只有8 d，分別是2015年5月28日（20.0℃）、29日（20.6℃），6月28日（20.2℃）、29日（20.1℃）、30日（20.7℃），7月1日（20.0℃）、14日（20.0℃）、21日（20.7℃）。因而按氣象學(xué)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，南山牧場(chǎng)沒(méi)有夏季，2015年日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10℃的開(kāi)始日期為4月24日，終日為10月30日，春秋季持續(xù)時(shí)間為214 d，冬季日數(shù)為151 d。

2.2.3雨季時(shí)間長(zhǎng)，降水量多，無(wú)旱季南山多年來(lái)年平均降水量為1 951.5 mm，比城步縣站的1 221.4 mm多730.1 mm；其中，4～9月降水量達(dá)1 450.4 mm，比縣站全年降水總量還要多229.0 mm，7～9月降水量為656.8 mm，比縣站的221.0 mm多435.8 mm；全年平均雨日216 d，比縣站的162 d多54 d，降水時(shí)間長(zhǎng)，沒(méi)有旱季。

2.2.4濕度大，霧日多，日照時(shí)數(shù)少南山經(jīng)常籠罩在云霧之中，多年年平均相對(duì)濕度為88%，比縣站高7個(gè)百分點(diǎn)；年平均霧日201 d，比縣站多191 d，最多月3月和5月的霧日均達(dá)21 d，最少月7月也達(dá)14 d；南山的年日照時(shí)數(shù)為903.3 h，比縣站少449 h，日照百分率為21%，比縣站少10個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.5無(wú)霜期短，冰雪期長(zhǎng)南山初霜期出現(xiàn)在10月下旬，比縣站提早了近1個(gè)月，終霜出現(xiàn)在3月下旬，比縣站延遲近1個(gè)月，無(wú)霜期為215 d左右，比縣站少60 d左右；降雪積雪始于11月上旬，終雪終積雪出現(xiàn)在4月上旬；冰凍開(kāi)始出現(xiàn)在11月下旬，終止于3月下旬，平均冰凍日數(shù)為33 d，比縣站多30 d左右。2.2.6風(fēng)速大，大風(fēng)日數(shù)多據(jù)觀測(cè)記錄，南山年平均風(fēng)速為4.2 m/s，比平地風(fēng)速快1.7 m/s，年大風(fēng)日數(shù)71 d，比平地多62 d，南山的冷涼氣候環(huán)境適宜于牧草生長(zhǎng)，同時(shí)奶牛怕熱耐寒[1]，因而南山為創(chuàng)建我國(guó)南方獨(dú)特的奶牛養(yǎng)殖基地提供了非常良好的氣候生態(tài)環(huán)境條件。

2.2荷斯坦黑白花奶牛產(chǎn)奶量與氣象條件的關(guān)系

奶牛是人類(lèi)長(zhǎng)期選育馴養(yǎng)的，它對(duì)自然氣候環(huán)境的適應(yīng)能力較其原始的野生種牛有所減弱。影響奶牛生育和產(chǎn)奶的環(huán)境因素很多，但對(duì)奶牛生長(zhǎng)和產(chǎn)奶量影響最大的是氣溫、空氣濕度、氣流速度和日照，而在牛舍內(nèi)尤以溫度和濕度對(duì)奶牛產(chǎn)奶量影響最大[2]。2.2.1奶牛對(duì)氣溫的要求奶牛通過(guò)自身的體溫調(diào)節(jié)而保持最適宜的體溫范圍以適應(yīng)外界環(huán)境。在一定溫度范圍內(nèi)，牛的代謝作用與體熱的產(chǎn)生處于最低限度時(shí)，把這個(gè)溫度范圍稱(chēng)為“等熱區(qū)”。黑白花奶牛的等熱區(qū)為9～16℃，等熱區(qū)的下限溫度為“臨界溫度”。在臨界溫度時(shí)，維持奶牛體正常功能所消耗的能量最少，同時(shí)產(chǎn)熱最少。當(dāng)溫度低于臨界溫度時(shí)，奶牛會(huì)提高物質(zhì)代謝作用以增加體熱。因而牛舍內(nèi)的溫度應(yīng)維持在臨界溫度以上，等熱區(qū)范圍以內(nèi)，方能對(duì)飼養(yǎng)奶牛有利。

不同類(lèi)型牛舍的最適溫度指標(biāo)如表2所示。當(dāng)舍內(nèi)溫度過(guò)高時(shí)，奶牛為維持恒定的體溫，就要加強(qiáng)體熱的散發(fā)，由于體熱大量散發(fā)，體表微血管擴(kuò)張充血，使皮溫升高，汗腺作用加強(qiáng)，呼吸、脈搏加快，奶牛活動(dòng)遲緩，食欲和消化作用都降低，導(dǎo)致奶牛的產(chǎn)奶量減少和牛奶成分的變化。

表2　不同牛舍內(nèi)的適宜溫度指標(biāo)　　 （℃）

2.2.2奶牛產(chǎn)奶量峰值期與溫度的關(guān)系溫度對(duì)奶牛產(chǎn)奶的影響，首先表現(xiàn)在產(chǎn)奶期上。氣候的季節(jié)變化，以及由氣候變化引起牧草產(chǎn)量和品質(zhì)的改變，影響了奶牛的生長(zhǎng)和產(chǎn)奶量。不同的氣候環(huán)境下奶牛的產(chǎn)奶峰值亦不同。城步南山牧場(chǎng)的奶牛產(chǎn)奶的最高峰值出現(xiàn)在6月，平均氣溫為18.5℃，最高氣溫24.5℃，最低氣溫13.0℃，氣溫日較差為11.5℃，每頭奶牛月產(chǎn)奶總量為1 076.3 kg，一頭奶牛每天的產(chǎn)奶量達(dá)35.6 kg；產(chǎn)奶量低值出現(xiàn)在10月，平均氣溫為13.5℃，最高氣溫25.7℃，最低氣溫5.1℃，氣溫日較差為20.6℃，每頭奶牛月產(chǎn)奶量為428.0 kg，一頭奶牛每天的產(chǎn)奶量為13.8 kg。折合后，南山奶牛的年均產(chǎn)奶量為6 900.1 kg，比冷水江市奶牛的年產(chǎn)奶量高3 349.5 kg，超出了1.06倍，達(dá)到了全國(guó)黑白花奶牛年產(chǎn)奶量的較高水平。奶牛產(chǎn)奶量峰值出現(xiàn)的時(shí)間差異，主要是由氣候變化所引起的。例如同為黑白花奶牛，烏魯木齊奶牛的產(chǎn)奶高峰在6月、低值在11月；而北京奶牛的高峰值在4月、低值在7～8月[3]；冷水江市奶牛產(chǎn)奶高峰期在5月，低值在7～8月。

2.2.3奶牛產(chǎn)奶量與月平均溫度的關(guān)系大多數(shù)地區(qū)荷斯坦牛的年產(chǎn)奶量為5 000 kg左右，乳脂率為3.2%～3.4%；飼養(yǎng)管理?xiàng)l件較好，畜種水平較高的地區(qū)，其年產(chǎn)奶量可達(dá)8 000 kg以上；而飼養(yǎng)管理?xiàng)l件較差的地區(qū)，年產(chǎn)奶量?jī)H為3 000 kg左右。荷斯坦牛原產(chǎn)寒冷地區(qū)，適溫范圍為11～16℃[4]，而南山的多年平均氣溫為11.5℃，2015年平均氣溫為12.4℃（表3），最高氣溫為26.8℃，適宜于荷斯坦奶牛的生育和產(chǎn)奶。

表3　2015年南山奶牛產(chǎn)奶量與氣象條件的關(guān)系

由圖1可知，（1）2015年1～2月平均氣溫4.7～6.8℃，奶牛日平均產(chǎn)奶量為20.5～16.6 kg，即奶牛產(chǎn)奶量隨著溫度增加而下降；（2）3～6月，平均氣溫10.4～18.5℃，奶牛日平均產(chǎn)奶量為19.0～35.9 kg，產(chǎn)奶量隨著溫度升高而增加；（3）7～8月平均氣溫17.6～18.3℃，奶牛日平均產(chǎn)奶量為24.8～15.6 kg，即奶牛產(chǎn)奶量隨著溫度升高而下降；（4）9～10月平均氣溫16.6～13.5℃，奶牛日平均產(chǎn)奶量為14.5～13.8 kg，即奶牛產(chǎn)奶量隨著溫度下降而下降；（5）11～12月平均氣溫11.5～2.9℃，奶牛日平均產(chǎn)奶量為15.8～17.5 kg，即奶年產(chǎn)奶量隨著溫度下降而增加。

圖1　2015年南山奶牛日平均產(chǎn)奶量與月平均氣溫的關(guān)系

奶牛產(chǎn)奶量峰值期出現(xiàn)的主要原因是由于天氣氣候環(huán)境的變化而引起的，由表4可知，南山地區(qū)2015年4月24日的日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)10.0℃，4月28日日平均氣溫穩(wěn)定過(guò)15.0℃，黑麥草，三葉草等飼料牧草開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)；5月上旬平均氣溫上升到16.2℃，中旬16.7℃，下旬19.4℃，牧草生長(zhǎng)繁茂，氣候條件有利于奶牛的生長(zhǎng)生活，采食的飼料可以迅速轉(zhuǎn)化為奶，因而6月份出現(xiàn)了奶牛的產(chǎn)奶量高峰期。9月北方冷空氣勢(shì)力增強(qiáng)，開(kāi)始南下侵入南山地區(qū)，最多風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng)，平均風(fēng)速5.8 m/s，10月9～11日平均氣溫降到10.1、9.1和10.9℃，極端最低氣溫10月9日為8.7℃，10日為7.9℃，11日為7.1℃，溫度驟降，打亂奶牛的正常生活節(jié)律而出現(xiàn)奶牛產(chǎn)奶量的低值期。

表4　南山2015年4～6月、9～10月各旬氣象要素

2.2.4黑白花奶牛產(chǎn)奶量與極端最低氣溫的關(guān)系當(dāng)氣溫低于臨界溫度時(shí)，奶牛會(huì)提高物質(zhì)代謝作用以增加體熱[5]。由表3可知，南山地區(qū)12月至翌年3月的平均氣溫低于臨界溫度，在9.0℃以下，由表5可看知，2014年12月4日極端最低氣溫為-2.5℃，地面開(kāi)始結(jié)冰，12月10～24日，連續(xù)15 d最低氣溫在0℃以下，極端最低氣溫為-5.5℃，27～31日最低氣溫又降低到0℃以下，極端最低氣溫為-4.1℃，整個(gè)12月一直維持冰凍天氣，青飼料嚴(yán)重缺乏，難以進(jìn)行放牧活動(dòng)，對(duì)產(chǎn)奶量影響較大。例如：12月12日9日（最低氣溫2.0℃）的產(chǎn)奶量（16.3 kg）減少3.4 kg；12月22日最低氣溫-5.5℃，產(chǎn)奶量12.6 kg，比12月21日（最低氣溫-3.0℃）的產(chǎn)奶量（15.5 kg）減少2.9 kg。因此，做好冬季防寒保暖和青飼料儲(chǔ)備工作，對(duì)確保奶牛正常產(chǎn)奶十分重要。

表5　產(chǎn)奶量與12月（2014年）極端最低氣溫的關(guān)系

3　結(jié)　論

南山海拔1 757.0 m以上，草山面積1.53萬(wàn)hm2，是中國(guó)南方獨(dú)特的天然草場(chǎng)和種畜牧草良種繁殖場(chǎng)，氣候冷涼，多年平均溫度為11.2℃，最熱月7月平均氣溫為18.4℃，月極端最高溫度為26.8℃，最冷月1月平均氣溫2.2℃，2月極端最低氣溫-16.0℃。

荷斯坦奶牛原產(chǎn)荷蘭北部，耐寒但不耐熱，適宜生活溫度為11～16℃，南山的氣候環(huán)境非常適宜于荷斯坦奶牛生長(zhǎng)和泌乳，平均年產(chǎn)奶量可達(dá)6 900.1 kg，達(dá)到了荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量的較高水平。

荷斯坦奶牛在南山養(yǎng)殖的產(chǎn)奶高峰期出現(xiàn)在6月，月平均氣溫18.5℃，月最高氣溫24.5℃，月最低氣溫13.0℃，氣溫日較差11.5℃，每頭奶牛平均月產(chǎn)奶量為1 076.3 kg，平均日產(chǎn)奶量達(dá)35.6 kg。而產(chǎn)奶量月最低值出現(xiàn)在10月，平均氣溫為13.5℃，最高氣溫24.7℃，最低氣溫5.1℃，氣溫較差20.6℃，每頭奶牛平均月產(chǎn)奶量為428.0 kg，平均日產(chǎn)奶量為13.8 kg。

[1] 林春斌，胡愛(ài)明. 南方高溫炎熱氣候?qū)δ膛５挠绊懠皯?yīng)對(duì)措施[J].江西畜牧獸醫(yī)雜志，2013，（2）：27-29.

[2] 田 萍，張 毅. 溫濕指數(shù)對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和受胎率影響的研究[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī)，2010，（8）：82-84.

[3] 王福兆. 怎樣提高養(yǎng)奶牛效益[M]. 北京：金盾出版社，2010.

[4] 張吉鹍. 如何提高奶牛場(chǎng)養(yǎng)殖效益[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013.

[5]李建國(guó)，高艷霞. 規(guī)范化生態(tài)奶牛養(yǎng)殖技術(shù)[M]. 北京，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2012.

（責(zé)任編輯：成平）

Study?on?the?Relationship?between?Climate?of?Nanshan?Pasture?and?Milk?Yield?of?Holstein?Cows

QING Ran-li，YAN Guang-rong，YANG Zhi-jun，XIE Mei-lan，QING Guo-qing
（Meteorological Bureau of Shaoyang, Shaoyang 422000, PRC）

Nanshan pasture was a unique natural grassland in southern China， the climate was warm and cool， and the annual average temperature was 11.2℃， the average temperature of the hottest month July was 18.4℃， the maximum temperature was 26.8℃， the average temperature of the coldest month January was 2.2℃， the extreme minimum temperature was -16.0℃. The Holstein cows were good at coldresistant but afraid hot temperature， the suitable temperature was 11-16℃， suitable for farming in the Nanshan. The relationship between climate of Nanshan pasture and milk yield of Holstein cows were studied. The results showed that: the peak of milk production was in June， the low milk yield value was occurred in October， with an annual output of 6900.1 kg and 3349.5 kg higher than Lengshuijiang dairy cattle annual milk production， exceeded 1.06 times， reached a high level of national annual milk production of dairy cattle.

Nanshan; Holstein cow; climate; milk yield; relationship

S811.1

A

1006-060X（2016）10-0073-04

2016-03-14

湖南省氣象局短平快項(xiàng)目（2014）

卿燃莉（1982-），男，湖南洞口縣人，工程師，主要從事氣象測(cè)報(bào)、氣象預(yù)報(bào)、氣象行政管理等工作。

卿國(guó)清