荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響因素分析

代 旭，周福振，周 部，王海洋，郭夢(mèng)玲，張 強(qiáng)，梁 艷，楊章平,2，毛永江,2*

（1.揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州 225009；2.教育部農(nóng)業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品安全國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，江蘇揚(yáng)州 225009）

躺臥時(shí)間是衡量奶牛是否舒適的重要指標(biāo)[1]，奶牛在一天當(dāng)中有一半左右的時(shí)間在躺臥休息[2]。充足的躺臥時(shí)間通常被認(rèn)為是奶牛福利的一個(gè)重要指標(biāo)[3]。躺臥行為在奶牛的所有行為中具有很高的優(yōu)先次序，在奶牛被迫站立一段時(shí)間后會(huì)優(yōu)先進(jìn)行躺臥，并犧牲其他行為，如采食、飲水等行為[4]。躺臥行為對(duì)奶牛產(chǎn)奶量、舒適度和健康至關(guān)重要。奶牛每天的躺臥時(shí)間是評(píng)價(jià)奶牛健康情況的指標(biāo)之一，對(duì)牛群健康管理具有重要意義。

國(guó)內(nèi)研究表明：牛舍臥床設(shè)計(jì)尺寸、墊料類(lèi)型等因素對(duì)奶牛躺臥時(shí)間有顯著影響[5-6]。目前關(guān)于產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳階段和胎次等因素對(duì)奶牛躺臥時(shí)間影響的研究并不多。因此，本研究收集江蘇省某奶牛場(chǎng)2020 年夏秋季節(jié)躺臥時(shí)間記錄，分析測(cè)定季節(jié)、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳階段、胎次、日產(chǎn)奶量對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響，以期為改進(jìn)奶牛場(chǎng)飼養(yǎng)管理和提高經(jīng)濟(jì)效益提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源 本研究所采用數(shù)據(jù)于2020 年7—11 月收集自江蘇省某奶牛場(chǎng)。該記錄由戴在奶牛頸部的阿菲金二代計(jì)步器自動(dòng)收集，然后最低每隔5 min 發(fā)送給接收器，接收器再把數(shù)據(jù)發(fā)送給電腦上的管理軟件，并進(jìn)行保存。數(shù)據(jù)來(lái)自623 頭荷斯坦牛，主要包括牛號(hào)、測(cè)定時(shí)間、泌乳時(shí)間、胎次、日產(chǎn)奶量和躺臥時(shí)間等信息。其中，日產(chǎn)奶量是每次測(cè)定前3 天的平均日產(chǎn)奶量，躺臥時(shí)間是每次測(cè)定前3 天的平均躺臥時(shí)間。為保證數(shù)據(jù)的正確性和準(zhǔn)確性，本研究對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行了篩選，篩選標(biāo)準(zhǔn)：泌乳天數(shù)為7～400 d，胎次為1～4 胎，日產(chǎn)奶量≥2 kg，日平均躺臥時(shí)間為4～20 h。經(jīng)篩選，最后用于統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)為8 221 條。

1.2 統(tǒng)計(jì)分析 供試數(shù)據(jù)錄入Excel 后，利用SPSS（Ver 25.0）多因素方差分析模型分析不同測(cè)定季節(jié)、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳階段、胎次、日產(chǎn)奶量及因素間的互作對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響，模型如下：

其中，Yhijklm為躺臥時(shí)間的觀(guān)察值，μ為總體均值，Th為測(cè)定季節(jié)的固定效應(yīng)，Ci為產(chǎn)犢季節(jié)的固定效應(yīng)，Mj為泌乳階段的固定效應(yīng)，Pk為胎次的固定效應(yīng)，Sl為日產(chǎn)奶量的固定效應(yīng)，（T×S）hl為測(cè)定季節(jié)和日產(chǎn)奶量交互作用的固定效應(yīng)，（C×M）ij為產(chǎn)犢季節(jié)和泌乳階段交互作用的固定效應(yīng)，（C×S）il為產(chǎn)犢季節(jié)和日產(chǎn)奶量交互作用的固定效應(yīng)，（M×P）jk為泌乳階段和胎次交互作用的固定效應(yīng)，（M×S）jl為泌乳階段和日產(chǎn)奶量交互作用的固定效應(yīng)，（P×S）kl為胎次和日產(chǎn)奶量交互作用的固定效應(yīng)，Am為個(gè)體隨機(jī)效應(yīng)，ehijklmn為隨機(jī)殘差。

按照江蘇省季節(jié)氣候特點(diǎn)劃分：3—5 月為春季，6—8 月為夏季，9—11 月為秋季，12 月到次年2 月為冬季，其測(cè)定季節(jié)共2 個(gè)水平，產(chǎn)犢季節(jié)共4 個(gè)水平；將泌乳天數(shù)劃分為4 個(gè)水平，分別為：泌乳前期（7～100 d）、泌乳中期（101～200 d）、泌乳后期（201～305 d）和泌乳末期（306～400 d）；1～2 胎各為一組，3 胎及以上為一組，共3 個(gè)水平；日產(chǎn)奶量劃分為5 個(gè)水平，分別為：2～10 kg、10.1～20 kg、20.1～30 kg、30.1～40 kg 和>40 kg。各因素不同水平間的多重比較使用Duncan's 法。數(shù)值采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤形式表示，P<0.01 為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 荷斯坦牛躺臥時(shí)間的分布 荷斯坦牛躺臥時(shí)間按照2 h 為一個(gè)水平劃分，不同時(shí)間段分布的躺臥時(shí)間如圖1 所示。奶牛躺臥時(shí)間為在10～12 h 比例最高（39.9%），其次為8～10 h（23.9%）和12～14 h（22.2%），奶牛躺臥時(shí)間為18～20 h 比例最低（0.1%）。奶牛躺臥時(shí)間主要分布在8～14 h，占86%。奶牛躺臥時(shí)間整體成正態(tài)分布。

圖1 荷斯坦牛躺臥時(shí)間的分布

2.2 不同測(cè)定季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 由表1可知，不同測(cè)定季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。秋季奶牛躺臥時(shí)間為11.43 h，極顯著高于夏季。夏季奶牛躺臥時(shí)間為8.64 h，與秋季奶牛躺臥時(shí)間相差2.79 h。測(cè)定季節(jié)與日產(chǎn)奶量的互作對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。

表1 不同因素對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響

2.3 不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 由表1可知，不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。躺臥時(shí)間從長(zhǎng)到短依次為秋季（11.24 h）>冬季（10.90 h）>春季（10.66 h）>夏季（10.41 h），奶牛秋季產(chǎn)犢的躺臥時(shí)間比夏季產(chǎn)犢長(zhǎng)0.83 h。秋季產(chǎn)犢奶牛的躺臥時(shí)間極顯著高于其他產(chǎn)犢季節(jié)，夏季產(chǎn)犢奶牛的躺臥時(shí)間極顯著低于其他產(chǎn)犢季節(jié)。產(chǎn)犢季節(jié)與泌乳階段的互作對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。

2.4 不同泌乳階段對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 由表1可知，在整個(gè)泌乳階段，荷斯坦牛躺臥時(shí)間呈逐漸升高的趨勢(shì)，不同泌乳階段對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。泌乳末期的奶牛躺臥時(shí)間（12.37 h）極顯著高于其他階段。泌乳前期的奶牛躺臥時(shí)間（10.07 h）極顯著低于其他階段。泌乳末期與前期的躺臥時(shí)間相差2.3 h。

2.5 不同胎次對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 由表1 可知，不同胎次對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。躺臥時(shí)間隨著胎次的增加呈逐漸升高的趨勢(shì)，3 胎及以上的奶牛躺臥時(shí)間（12.11 h）極顯著高于其他胎次，1 胎牛的躺臥時(shí)間（10.53 h）極顯著低于其他胎次。由表2 可知，不同胎次與泌乳階段的互作對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間均有極顯著影響，各胎次奶牛泌乳末期躺臥時(shí)間均極顯著高于其他泌乳階段，其中1 胎牛泌乳前期躺臥時(shí)間極顯著低于其他泌乳階段；2 胎牛泌乳中期躺臥時(shí)間極顯著低于泌乳后期和泌乳末期；3 胎牛泌乳中期躺臥時(shí)間極顯著低于其他泌乳階段。

表2 不同胎次各泌乳階段對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響

2.6 不同日產(chǎn)奶量對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 由表1可知，不同日產(chǎn)奶量對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。奶牛日產(chǎn)奶量為2～10 kg 時(shí)，躺臥時(shí)間極顯著高于其他水平。奶牛日產(chǎn)奶量>20 kg 時(shí)，躺臥時(shí)間極顯著低于其他水平。此外，奶牛日產(chǎn)奶量為20.1～30 kg、30.1～40 kg 和>40 kg 時(shí)，躺臥時(shí)間不存在極顯著差異。日產(chǎn)奶量與測(cè)定季節(jié)、產(chǎn)犢季節(jié)、泌乳階段和胎次的互作對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間有極顯著影響。

3 討 論

3.1 不同測(cè)定季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 Cook 等[7]研究發(fā)現(xiàn)，溫度會(huì)顯著影響奶牛的躺臥時(shí)間，隨著溫度的升高，躺臥時(shí)間減少。Mattachini 等[8]和Tresoldi 等[9]研究表明，隨著夏季溫度的升高，奶牛的躺臥時(shí)間逐漸減少。本研究表明夏季躺臥時(shí)間長(zhǎng)于秋季，2020 年夏季江蘇省總體氣候特征表現(xiàn)為“溫高雨多”，奶牛場(chǎng)夏季溫度較高、飼養(yǎng)管理不當(dāng)造成奶牛出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng)。熱應(yīng)激使奶牛的直腸溫度及呼吸頻率顯著上升，導(dǎo)致奶牛的生產(chǎn)性能下降，同時(shí)降低了奶牛的躺臥時(shí)間[10]。因此，牧場(chǎng)應(yīng)做好夏季奶牛的防暑降溫工作，如在臥床上方安裝風(fēng)扇、在牛舍和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)附近搭置涼棚、加強(qiáng)通風(fēng)等防暑降溫措施。此外，保持場(chǎng)內(nèi)適宜的溫度環(huán)境、改善奶牛的舒適度有利于奶牛躺臥時(shí)間的提高。

3.2 不同產(chǎn)犢季節(jié)對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 本研究發(fā)現(xiàn)夏季產(chǎn)犢的奶牛躺臥時(shí)間最短，秋季產(chǎn)犢的奶牛躺臥時(shí)間最長(zhǎng)。夏季奶牛場(chǎng)氣溫高、環(huán)境條件差。其次，夏季蚊蠅較多，使奶牛受到侵?jǐn)_，蚊蠅作為疾病傳播媒介會(huì)導(dǎo)致奶牛易患病[11]。奶?？购豢篃幔壮霈F(xiàn)熱應(yīng)激，結(jié)合不同產(chǎn)犢季節(jié)的溫度、濕度等指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，夏季產(chǎn)犢奶牛熱應(yīng)激嚴(yán)重，容易導(dǎo)致乳房炎等疾病[12]。奶牛體溫升高、食欲下降、機(jī)體代謝緩慢[13]，對(duì)奶牛舒適度影響較大，降低了奶牛的躺臥時(shí)間。秋季江蘇全省平均溫度17.6℃，奶牛場(chǎng)溫度適宜、無(wú)蚊蟲(chóng)叮咬，奶牛舒適度提高從而奶牛躺臥時(shí)間增加。因此，建議奶牛場(chǎng)采用延長(zhǎng)干奶期、調(diào)整配種時(shí)間等方法，避免奶牛夏季產(chǎn)犢，提高奶牛躺臥時(shí)間。

3.3 不同泌乳階段對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 本研究發(fā)現(xiàn)泌乳末期的奶牛躺臥時(shí)間極顯著高于其他階段，泌乳前期的奶牛躺臥時(shí)間極顯著低于其他階段。唐程等[14]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛在泌乳前期（7～100 d）和泌乳中期（101～200 d）的日產(chǎn)奶量維持較高的水平。朱大鵬等[15]研究發(fā)現(xiàn)，泌乳盛期奶牛躺臥時(shí)間較泌乳后期奶牛少，泌乳盛期奶牛每天躺臥時(shí)間約占一晝夜的44.1%，泌乳后期奶牛則為53.2%；而泌乳盛期奶牛走動(dòng)時(shí)間高于泌乳后期奶牛；結(jié)合采食次數(shù)，走動(dòng)行為主要是采食、擠奶、飲水。泌乳盛期的奶牛每天需要攝食大量的飼料來(lái)滿(mǎn)足營(yíng)養(yǎng)需要。由于泌乳盛期奶牛的采食次數(shù)及時(shí)間明顯高于泌乳后期奶牛，因此更多時(shí)間被用于采食，導(dǎo)致躺臥時(shí)間減少。隨著奶牛泌乳天數(shù)的增加，躺臥時(shí)間呈逐漸上升趨勢(shì)。奶牛泌乳末期躺臥時(shí)間的增加，保證妊娠子宮供血充分、蹄部壓力減小，從而有利于胎兒的健康生長(zhǎng)發(fā)育，提高犢牛出生率。因此，建議奶牛場(chǎng)在高產(chǎn)牛管理上，要保證臥床舒適度，提高日糧能量濃度，提高躺臥時(shí)間。

3.4 不同胎次對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 王曉鵬等[4]研究表明，隨著奶牛胎次的增加，躺臥時(shí)間也在增加。胡仁超[16]研究發(fā)現(xiàn)，初產(chǎn)牛的活動(dòng)量顯著高于第2 胎和3 胎及以上奶牛。本研究結(jié)果表明，頭胎牛的躺臥時(shí)間極顯著低于其他胎次。原因一方面在于初產(chǎn)牛的消化機(jī)能尚不完善，機(jī)體能量處于負(fù)平衡狀態(tài)，需要增加采食時(shí)間從而躺臥時(shí)間減少；另一方面，初產(chǎn)牛環(huán)境適應(yīng)能力較差，容易受到外界刺激發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)。3 胎牛的躺臥時(shí)間極顯著高于其他胎次可能是因?yàn)殡S著奶牛胎次的增加，奶牛患肢蹄病等疾病的概率升高，導(dǎo)致奶牛躺臥時(shí)間延長(zhǎng)。

3.5 不同日產(chǎn)奶量對(duì)荷斯坦牛躺臥時(shí)間的影響 Schirmann等[17]研究表明，躺臥時(shí)間與產(chǎn)奶量呈正相關(guān)，奶牛躺臥時(shí)乳腺的血流量增加從而產(chǎn)奶增多。Nielsen 等[18]研究發(fā)現(xiàn)奶牛躺臥時(shí)間與產(chǎn)奶量之間無(wú)顯著影響。Devries等[19]研究發(fā)現(xiàn)，躺臥時(shí)間與產(chǎn)奶量呈負(fù)相關(guān)，與本研究結(jié)果基本一致。奶牛日產(chǎn)奶量為2～10 kg 時(shí)，躺臥時(shí)間極顯著高于其他日產(chǎn)奶量。分析其原因，一方面可能是奶牛患病臥床，導(dǎo)致躺臥時(shí)間較長(zhǎng)；另一方面是因?yàn)闃颖玖窟^(guò)低，有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步分析。在本研究中，日產(chǎn)奶量>20 kg 的奶牛躺臥時(shí)間極顯著低于日產(chǎn)奶量為2～20 kg 奶牛的躺臥時(shí)間，且日產(chǎn)奶量>20 kg 的3 個(gè)產(chǎn)奶水平間奶牛的躺臥時(shí)間無(wú)極顯著差異。Fregonesi[20]認(rèn)為產(chǎn)奶量高的牛躺臥時(shí)間短，因?yàn)楫a(chǎn)奶量高的牛需要更多的時(shí)間采食。因此，在奶牛的飼養(yǎng)管理中，應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并治療患病牛。此外，適當(dāng)提高高產(chǎn)奶牛日糧能量水平，減少采食時(shí)間從而提高躺臥時(shí)間。

4 結(jié) 論

本研究表明，秋季奶牛的躺臥時(shí)間長(zhǎng)于夏季；夏季產(chǎn)犢的奶牛躺臥時(shí)間最短；泌乳前期的奶牛躺臥時(shí)間最短，泌乳末期的奶牛躺臥時(shí)間最長(zhǎng)；奶牛的躺臥時(shí)間隨胎次的增加而上升；日產(chǎn)奶量為2～10 kg 的奶牛躺臥時(shí)間最長(zhǎng)，日產(chǎn)奶量為20.1～30 kg、30.1～40 kg 和>40 kg的奶牛躺臥時(shí)間無(wú)顯著差異。因此，奶牛場(chǎng)應(yīng)做好夏季防暑降溫工作，改善奶牛場(chǎng)環(huán)境，提高奶牛躺臥時(shí)間。該結(jié)果為進(jìn)一步提高奶牛舒適度和牛場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益提供了科學(xué)依據(jù)。以上結(jié)果也有待擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入研究。