規模化奶牛場冬季擠奶廳環境的檢測與評價

趙娟娟，孫新勝，王 超，李雪梅，單春花，郭建軍，高玉紅*

（1.河北農業大學動物科技學院，河北保定 071001；2.河北農業大學信息與技術學院，河北保定071000；3.承德市農林科學院畜牧研究所，河北承德 067000）

擠奶廳是規模化奶牛場中非常重要的建筑，奶廳環境可直接或間接影響奶牛的健康和產奶性能，奶廳的管理水平、氣候條件、建筑類型、通風和采暖設計等均會對奶廳溫熱環境和空氣質量造成一定影響[1]。研究表明，環境溫度、相對濕度、風速和光照等參數不論單獨還是綜合作用均會影響奶牛的健康和生產性能[2-3]。另外，空氣環境中的細菌、真菌和病毒等微生物也能對環境造成污染，直接或間接威脅人和家畜的健康，這些微生物可通過氣體和粉塵傳播途徑向周圍環境擴散，引起呼吸道疾病的發生和流行，甚至造成動物源性生物污染，特別是致病菌和選擇性致病菌，極可能會威脅到場內工作人員和附近居民的身體健康[4]。目前，國內外奶牛場環境參數的研究較多，但多數集中于不同生理階段牛舍（奶牛舍和犢牛舍）環境的評價[5-7]，關于奶廳環境的研究很少。本研究選擇河北省3 個規模化奶牛場的奶廳，對冬季奶廳的5 個主要環境參數（溫度、相對濕度、風速、光照和微生物）進行檢測，并對奶廳的環境現狀進行客觀評價，為奶廳環境的改善和建設提供借鑒。

1 材料與方法

1.1 擠奶廳選擇 試驗于2018 年1 月中旬選擇河北省保定地區3 個規模化奶牛場，對各場奶廳內外的環境參數進行同期檢測。3 個奶廳的基本情況如表1 所示。

1.2 檢測指標與方法 奶廳環境檢測的主要參數包括溫度、相對濕度、風速、光照和微生物含量，周期為7 個晴天。

溫濕度測定：各奶廳中間分別懸掛1 個電子溫濕度記錄儀（型號：KTH-350-I，法國），場內凈道上方懸掛1 個，懸掛高度（探頭距地面的垂直距離）為1.8 m，記錄奶廳內外溫度和相對濕度每天24 h 的連續變化，每0.5 h 記錄1 次數據。檢測結束后導出數據，繪制3個奶廳的溫濕度和奶廳外平均溫濕度（3 個奶牛場位于一個地區，溫濕度差異不明顯，故奶廳外的溫濕度曲線是3 個奶廳外的平均值）的晝夜連續曲線圖。

風速和光照測定：每天分別于07:00、13:00 和19:00 進行測定。測樣點選擇采用均勻布點原則，奶廳內水平布置 5～8 個點，舍外水平布置3～5 個點，檢測高度1.5 m。風速檢測儀采用電子風速記錄儀（型號：WFWZY-1）；光照的檢測儀器采用光照計（型號：TES-1 350A）

表1 不同奶廳的基本情況

微生物含量測定：微生物參數包括細菌和真菌（霉菌和酵母菌），檢測方法為菌落計數法。在奶廳擠奶時段和空奶廳時段進行樣品采集，采樣點的布置同風速樣點布置，采樣流量為100 L/min，細菌和真菌的采樣時間分別為0.5、5 min，采樣后，將進行細菌培養的瓊脂培養基放在37℃培養箱中恒溫培養24～48 h 后菌落計數，而進行真菌培養的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基則放在25℃培養箱中恒溫培養3～5 d 后菌落計數。最后根據菌落外形的不同來鑒定馬鈴薯培養基上霉菌和酵母菌。微生物采樣儀器采用浮游微生物采樣器（型號：FKC-1 型）。

1.3 統計分析 應用Excel 2007 軟件繪制3 個奶廳的溫濕度連續變化曲線圖，采用SPSS 19.0 統計軟件對風速、光照和微生物的數據進行單因素方差分析，多重比較采用LSD 法進行分析。P＜0.01 表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05 表示差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 不同奶廳環境溫度的晝夜連續變化 如圖1 所示，奶廳1 和奶廳2 溫度的曲線變化趨向一致。奶廳1 的3個低峰值出現在05:30—06:30、12:30—13:30 和19:30—20:30，最低值分別為3.0、4.4、4.3℃，2 個高峰值出現在09:30—10:30 和15:00—16:00，最高值分別為8.4、9.6℃。奶廳2 的3 個低峰值出現在04:00—05:00、11:00—12:00和19:30—20:30，最低值分別為4.2、4.1、3.9℃，2 個高峰值分別是07:30 的9.5℃和15:00 的11.2℃。奶廳3 的溫度和其他2 個奶廳差異很大，奶廳1、奶廳2 和奶廳3 的晝夜均溫分別達到5.7、6.9 、14.4℃，奶廳3 溫度明顯高于其他2 個奶廳，且晝夜溫度趨向平穩，溫度變化范圍為11.8～16.5℃。此外，廳外溫度明顯低于廳內，且溫差較大，最低- 4.4℃，最高11.6℃，低于0℃的時間長達15 h。

2.2 不同奶廳相對濕度的晝夜連續變化 如圖2 所示，與廳外比較，3 個奶廳的相對濕度曲線變化相對平穩，奶廳2 的相對濕度明顯高于其他2 個奶廳，3 個奶廳的相對濕度范圍分別為52.5%～79.5%（奶廳1）、75.4%～89.9%（奶廳2）和57.9%～74.8%（奶廳3）。廳外相對濕度范圍為23.1%～9.7%，晝夜濕差較大，濕度較小的時間段為09:00—17:00。

2.3 不同奶廳風速和光照的比較 如表2 所示，冬季奶廳風速較低，僅0.02～0.03 m/s，3 個奶廳的風速間差異均不顯著；3 個奶廳的光照強度范圍為114.6～254.9 Lx，根據畜禽場壞境質量標準（NY/T 388-1 999），牛舍內日平均照度不低于50 Lx，本試驗中奶廳的光照強度符合國家標準。

圖1 不同奶廳環境溫度的變化曲線

表2 不同奶廳風速和光照強度的比較

2.4 不同奶廳微生物含量的比較 如表3 所示，3 個奶廳細菌含量范圍為353～6 160 CFU/m3。根據統計學分析可得出，各奶廳之間同一采樣時段（擠奶和非擠奶時段）的細菌含量均達到顯著差異（P＜0.05），各奶廳擠奶時段的細菌含量均高于未擠奶時（P＜0.01）。奶廳2 的細菌含量在擠奶時段和未擠奶時段均高于其他2 個奶廳（P＜0.05），尤其在未擠奶時段奶廳2 的細菌含量分別是奶廳3 和奶廳1 的4.42 和3.04 倍。另外，奶廳1 的細菌含量在擠奶時段和未擠奶時段均高于奶廳3（P＜0.05）。

由表3 可知，奶廳的真菌總量（霉菌和酵母菌之和）為256～541 CFU/m3。根據統計學分析可得出，各奶廳之間同一采樣時段（擠奶和非擠奶時段）的真菌含量均達到顯著差異（P＜0.05），奶廳3 擠奶時段的真菌總量和霉菌含量高于未擠奶時段（P＜0.05），而奶廳1 和奶廳2 在2 個時段的真菌總量差異不顯著。無論是擠奶時段還是未擠奶時段，奶廳2 真菌總量和霉菌含量均高于其他2 個奶廳（P＜0.05），奶廳3 的真菌總量高于奶廳1（P＜0.05）。此外，酵母菌含量較低，變化范圍為7～33 CFU/m3（奶廳3 擠奶時段除外，111 CFU/m3）。

3 討 論

3.1 擠奶廳的溫熱環境評價 擠奶廳的建筑類型、環控措施和管理水平等對奶廳小氣候有著重要的影響[8]。一般認為，奶牛在5～25℃的環境下較為適宜。本試驗中，奶廳1 和奶廳2 的環境溫度每天出現3 個低于5℃的峰值范圍，最低降到3.0℃，這3 個低溫峰值的時間段正是奶牛擠奶的時間，由此可見，除了保溫性能，奶廳管理也很重要。冬季氣候寒冷，廳內外溫差較大，一旦門窗打開，廳內溫度很快降低，即使奶牛在奶廳停留時間較短，但擠奶這個特殊時期環境對奶牛影響比較大，目前這方面的研究不多。相對濕度對于奶牛的影響往往是與溫度的綜合作用，低溫高濕是較冷的氣候，奶廳2 每天有15 h 的相對濕度超過80%，超出國家行業標準，主要原因是未擠奶時期沖洗奶廳的水排出不徹底，再加上廳內通風不良，導致廳內濕氣增加，建議加強奶廳管理。

圖2 不同奶廳相對濕度的變化曲線

表3 奶廳的空氣微生物含量 CFU/m3

風速作為另外一個重要的環境參數，往往和溫濕度相結合對奶牛產生綜合影響，冬季降低風速利于減少冷應激，但要保證奶廳足夠的通風換氣量[9]。奶廳內風速范圍應介于0.04～0.14 m/s，但本試驗中3 個奶廳風速均低于標準范圍。奶廳氣體交換率較低，容易導致環境缺氧，需加強通風，可適當打開門窗，既可去除沖洗地面產生的大量濕氣，又達到一定的通風效果。

3.2 奶廳微生物環境的評價 不同管理水平的奶廳空氣中細菌含量差異很大。盡管本試驗中奶廳的細菌含量未超出國家行業標準（≤20 000 CFU/m3），目前也沒有準確的數據直接表明舍內的細菌含量達到什么程度會導致動物發生疾病，但有研究結果表明[4]，空氣環境中細菌含量的增高可以導致動物機體免疫力下降以及生產性能降低。本試驗中擠奶時段的奶廳和未擠奶時段的奶廳所測得環境細菌和真菌含量差異較大，由于3 個奶廳建筑結構和配套設施基本一致，均為有窗密閉式，采暖設施均為水暖，但奶廳2 的細菌和真菌含量無論在擠奶還是未擠奶時段均高于其他奶廳，這可能是日常管理的問題。從3 個奶廳的溫濕度曲線也可看出，奶廳2 的相對濕度明顯高于其他奶廳，而濕度的增加有助于細菌的繁殖，所以降低濕度不僅可以減緩冷應激，還可改善環境質量、降低微生物含量。另外，本試驗中3 個奶廳環境中細菌含量均表現為擠奶時最高，可能與奶牛帶入的粉塵、皮屑以及呼出物等有關。已有研究證明[10]，空氣中微生物與塵埃、牛奶等固體和液體顆粒附著后所形成膠體顆粒后，其存活能力會加強。因此，擠奶時比未擠奶時空氣中的細菌含量多。雖然真菌與細菌的存活方式大致相同，但與細菌不同的是，真菌能產生大量孢子到處擴散，在適宜環境下發育成新個體，這些真菌比細菌更容易進入呼吸道和皮膚黏膜，可引起呼吸道疾病和皮膚病的發生，導致畜禽機體免疫力下降[11]。本試驗中3種奶廳的真菌含量在擠奶時段和未擠奶時段并沒有表現出像細菌一樣的規律性，擠奶時的真菌含量不一定高于未擠奶時段。Chi 等認為[12]影響真菌的因素很復雜，雖然細菌含量與溫度、濕度和風速等氣候因素表現出一定的相關性，但真菌與這些氣候因素間并未表現出有一定關系。擠奶時段真菌并未增加的原因可能是奶廳消毒制度和使用消毒劑的不同。一直以來，人們更重視細菌的殺滅效果，忽視真菌的存在及其負面影響，殺滅細菌的藥物對真菌不一定起作用，所以雖然奶廳每天消毒，但真菌仍可能長期存在于廳內的環境中，這仍有待于進一步研究。

4 結 論

通過對3 種奶廳的環境檢測，奶廳的溫度范圍為3.0～16.5℃，相對濕度為52.5%～89.9%，部分濕度超標；風速偏低，僅0.02～0.03 m/s。從微生物含量看，奶廳細菌含量范圍為353～6 160 CFU/m3，未超標，但擠奶時段的細菌含量顯著高于未擠奶時段，且濕度較高的奶廳細菌含量較高；奶廳真菌總量為256～541 CFU/m3，未表現出一定的規律性，建議加強奶廳管理，增加保溫，降低濕度，并改善消毒制度，滅殺細菌的同時考慮滅真菌。