夏季橫向交互送風系統(tǒng)對肉牛生理和生產性能的影響

房昊源，楊亮，王洪壯，曹錦承，任萬平，魏勝娟*，顏培實

夏季橫向交互送風系統(tǒng)對肉牛生理和生產性能的影響

房昊源1，楊亮1，王洪壯1，曹錦承1，任萬平2，魏勝娟1*，顏培實1

1南京農業(yè)大學動物科技學院，南京 210095；2新疆農業(yè)大學動物科學學院, 烏魯木齊 830052

【目的】探討南方夏季高溫高濕氣候條件下，橫向交互送風系統(tǒng)對肉牛舍溫熱環(huán)境、肉牛生理生化指標及生產性能的影響，以期評價此肉牛防暑環(huán)境調控系統(tǒng)的技術經濟效果?！痉椒ā吭囼灢捎脝我蜃油耆S機設計，選擇健康、體重相近（（290.05±7.60）kg）的8月齡西門塔爾公牛30頭，隨機區(qū)組飼養(yǎng)于2棟相鄰且構造相同的鐘樓式棚舍中，試驗組所在牛舍加裝橫向交互送風系統(tǒng)，對照組所在牛舍采用自然通風。試驗期為2019年6月30日至7月16日，共17 d，其中預試期為前3 d，正式期為后14 d。正式試驗期內前7 d，于每日的5:00、10:00、14:00、18:00、22:00測定舍內風速、干球溫度和濕球溫度，計算溫濕指數(shù)和體感溫度，并同時測定肉牛的直腸溫度和呼吸頻率。在全部正式試驗期間，每天記錄每圈欄的投料量，并于次日上午6點對剩料進行清理和稱重，計算采食量。于正式試驗期內第1和14天的上午7：00—8：00，對所有試驗牛進行空腹稱重，記錄始末體重，用于計算平均日增重和料重比等生產性能指標并進行經濟效益評估；同時采集血液及糞便樣本，用于測定血清中的無機離子、生化指標、激素水平及糞便中的皮質醇水平。【結果】（1）試驗組的橫向交互式送風系統(tǒng)處理可顯著提高舍內風速（＜0.01），從而極顯著的降低試驗組肉牛的體感溫度、肉牛在10：00、14：00、18：00、22：00的直腸溫度以及肉牛在10：00、14：00、18：00的呼吸頻率（＜0.01）；與對照組肉牛相比，試驗組肉牛直腸溫度和呼吸頻率隨環(huán)境溫度升高的增幅分別減少45%和42%；試驗組與對照組的舍內干球溫度、相對濕度及溫濕指數(shù)差異不顯著（＞0.05）。（2）試驗結束時，試驗組肉牛血清中鈣離子含量顯著低于對照組（＜0.05），鉀離子、鈉離子、鎂離子及氯離子含量均差異不顯著（＞0.05）；血清生化指標結果顯示，試驗組肉牛血清中的熱應激蛋白70、總蛋白、甘油三酯、葡萄糖含量均顯著高于對照組（＜0.05），血清白蛋白、球蛋白及總膽固醇含量差異不顯著（＞0.05）；激素水平測定結果顯示，試驗組肉牛的糞便及血清中皮質醇水平均顯著低于對照組（＜0.05），三碘甲狀腺原氨酸和甲狀腺素在試驗組和對照組間差異均不顯著（＞0.05）。（3）生產性能測定顯示，試驗組與對照組肉牛的初始體重及結束體重均差異不顯著（＞0.05），但試驗組肉牛的平均日增重（＜0.01）及平均干物質采食量（＜0.05）顯著高于對照組，料重比顯著低于對照組（＜0.05），利潤可提高10.68%?！窘Y論】橫向交互送風可以顯著增加舍內空氣流速，降低體感溫度，改善西門塔爾牛代謝，提高生產性能，增加高溫高濕環(huán)境下肉牛生產的經濟效益。

橫向送風；肉牛；體溫調節(jié)；生理生化指標；生產性能；經濟效益

0 引言

【研究意義】我國南方夏季高溫高濕的氣候條件下，家畜的可感散熱效率會隨著溫度的升高而下降，蒸發(fā)散熱成為散失體熱的主要甚至唯一途徑[1]，此時空氣濕度的增加會進一步抑制蒸發(fā)散熱，加劇家畜的熱應激。如何通過簡單有效的環(huán)境調控措施調節(jié)畜舍小氣候，幫助牛體調節(jié)體熱平衡、維持正常的體溫日節(jié)律，從而減少熱應激的危害，具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】大氣流通風系統(tǒng)在高溫高濕條件下仍可促進蒸發(fā)散熱，維持體熱平衡。牛的汗腺發(fā)達，利用強制通風措施增大氣流，可以促進高溫高濕環(huán)境下牛體的蒸發(fā)散熱，緩解肉牛的熱應激。相關研究表明，噴淋/噴霧與風機結合的方式可緩解肉牛熱應激，改善肉牛生產性能[2-5]。此外，單獨使用強制送風也能一定程度上緩解牛的熱應激狀況，且可避免噴淋或噴霧所造成的舍內空氣濕度增加的問題[6]。YOUNAS等[7]指出，吊扇送風可降低奶牛直腸溫度并提高發(fā)情率。丁麗等[8]發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)吊扇吹風可降低肉牛呼吸頻率并提高日增重。蔡景義等[9]表明，縱向接力送風降低肉牛呼吸頻率并改善生產性能?！颈狙芯壳腥朦c】目前，關于橫向交互送風系統(tǒng)對改善牛的熱應激的相關研究較少，僅王深圳等[10]初步探討了橫向送風對肉牛的生理指標的影響，且該系統(tǒng)對牛的血清離子、血清生化指標、激素水平及生產性能的影響均未見報道?！緮M解決的關鍵問題】本試驗設計橫向交互送風系統(tǒng)，通過棚舍溫熱環(huán)境監(jiān)測、機體生理反應、血清指標、生產性能等多個方面，系統(tǒng)地探究該送風模式對肉牛的防暑效果及經濟效益的影響，以期為我國南方夏季肉牛生產提供簡單有效的環(huán)境管理技術方略。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

本試驗于2019年6月30日至7月16日在湖北省荊門市沙洋縣漢江牛業(yè)發(fā)展有限公司進行，預飼期3 d，正式試驗期14 d，共計17 d。沙洋縣位于漢江中下游，江漢平原北端，地理位置在東經112°02′—112°42′，北緯30°23′—30°55′，東臨漢江，西瀕漳水，南濱長湖，北靠荊山余脈。地處北亞熱帶溫帶大陸季風氣候區(qū)，夏季受來自海洋的副熱帶高壓控制，多吹偏南季風，太陽輻射強烈，氣溫高，空氣濕度大。該地區(qū)氣候數(shù)據(jù)顯示，7月平均氣溫33℃，最高可達38℃。

1.2 牛舍的結構及試驗牛的選擇與分組

試驗用牛舍為2棟相鄰且構造相同的鐘樓式棚舍，牛舍東西走向，長84 m，跨24 m，頂高5.4 m，檐口高3.7 m，外圍圍欄高1.5 m，南北兩側各有7個圈欄，每個圈欄長12 m、寬10 m，寬為3 m的東西向通道縱貫牛舍中部。選用體重相近（290.05±7.60）kg，健康狀況良好的8月齡西門塔爾公牛30頭，隨機分為2組，每組3個圈欄，每欄5頭牛，試驗用牛分別散養(yǎng)在兩棟牛舍的同等位置的圈欄內。試驗采用單因子試驗設計，對照組牛舍采用自然通風，試驗組牛舍加裝落地式風機，采用橫向交互式送風。試驗組牛舍風機型號DMR-1100（四扇葉），扇葉直徑1 m，通風量21 000 m3·h-1，轉速700 r/min，電機功率370 W。風機安裝于南北兩側圈欄外0.6 m高的水泥臺上，每隔12 m安裝一臺，垂直夾角為3°，朝向飼槽（圖1）。南北兩側各交錯安裝7臺，共計14臺，試驗期間風機24 h全天開啟。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗期間所有試驗用牛按照常規(guī)飼養(yǎng)方式進行管理，所有試驗牛只飼喂相同日糧，每日9：00和18：00飼喂，飼喂方式為先精后粗、自由采食、自由飲水。預飼期3 d，正試期14 d。每天稱取并記錄每圈投料量和剩料量。試驗日糧參考《肉牛飼養(yǎng)標準》NY/T 815—2004[11]，飼糧精粗比為38﹕62，粗料為玉米青貯和少量麥秸，精料組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 精料組成及營養(yǎng)水平（風干基礎，%）

1）預混料為每千克精料包含：鐵70 mg，錳50 mg，鋅 50 mg，銅15 mg，碘0.3 mg，硒0.38 mg，VA 2500 IU，VD 1000 IU，VE 20 mg。2）增重凈能按照原料配比進行計算，其余指標為實測值

1)The premix for each kilogram of concentrate includes: iron 70 mg, manganese 50 mg, zinc 50 mg, copper 15 mg, iodine 0.3 mg, selenium 0.38 mg, VA 2500 IU, VD 1000 IU, VE 20 mg.2)The NEg value was calculated according to the material proportion, and other nutrient level indexes were measured values

p為環(huán)境指標測量點 pis measuring point of environmental indicators

1.4 檢測指標及檢測方法

1.4.1 溫熱環(huán)境指標的測定 正式試驗期間，連續(xù)測定前7天的牛舍溫熱環(huán)境指標。測量時間點為每天的5：00、10：00、14：00、18：00、22：00，測定指標包括風速（V）、干球溫度（Td）和濕球溫度（Tw），計算溫濕指數(shù)（THI）和體感溫度（ET）。

風速（V）：在牛舍中選取10個風速指標測量點（圖1-a），用手持式電子風速計在距離地面1.5 m的垂直高度上測量風速。待風速計示數(shù)穩(wěn)定后讀數(shù)，每個點測量3次并取平均值，連續(xù)測量7 d。

干球溫度（Td）和濕球溫度（Tw）：在上述的風速指標測量點，在距離地面1.5 m的垂直高度上用機械通風干濕表測量該點的干球溫度（環(huán)境溫度）和濕球溫度。

溫濕指數(shù)（THI）= 0.72×（Td+Tw）+40.6[12]

體感溫度（ET）= 0.28Td+0.72Tw-1.93V[13]

1.4.2 生理指標的測定 正式試驗開始后，連續(xù)測

定前7 d的生理指標。測量時間點為每天的5：00、10：00、14：00、18：00、22：00，測定指標包括直腸溫度（RT）和呼吸頻率（RR）。直腸溫度測定使用獸用直腸溫度計。呼吸頻率需記錄牛在安靜狀態(tài)下1 min內的胸廓起伏次數(shù)，每頭牛連續(xù)觀察3次取平均值。

1.4.3 血液生化指標及激素水平的測定 每組牛中隨機選取6頭，分別在正式試驗第1天和第14天早晨7：00到8：00進行空腹頸靜脈采血并采集糞便。血液采集利用一次性真空采血管，每頭采血10 ml，3 500 r/min離心10 min，將上層血清轉至1.5 ml的離心管中，-20℃冷凍保存?zhèn)溆谩＜S便中皮質醇提取方法參考Khan[14]和Karen[15]的方法，在65℃條件下烘干后，用90%乙醇和甲醇提取。皮質醇（COR）、熱休克蛋白70（HSP70）、三碘甲狀腺原氨酸（T3）和甲狀腺素（T4）的含量采用酶聯(lián)免疫分析法測定；總蛋白（TP）采用BCA法測定，白蛋白（ALB）采用溴甲酚綠法測定，同時計算出球蛋白（GLB）的含量（GLB = TP - ALB）；總膽固醇（T-CHO）采用COD-PAP法測定；甘油三酯（TG）采用GPO-PAP法測定；葡萄糖（Glu）使用氧化酶法測定；無機離子包括Ca2＋、K+、Na+、Mg2+、Cl-采用原子分光光度計測量。測定COR、HSP70、T3、T4所用的ELISA試劑盒購自上海酶聯(lián)生物科技有限公司，測定TP、ALB、T-CHO、TG、Glu及無機離子所用試劑盒購自南京建成生物工程研究所。

1.4.4 生產性能的測定 試驗期間每天記錄每圈欄的投料量，并于次日上午6點對剩料進行清理和稱重，分別在正式試驗第1天和第14天上午7：00到8：00進行空腹稱重，計算平均日增重、干物質采食量和料重比。

平均日增重=（試驗末重-試驗初始重）/試驗天數(shù)；

平均日采食量=（試驗期內每組牛投料量-試驗期內每組牛剩料量）/（試驗天數(shù)×每組牛的數(shù)量）；

料重比= 平均日采食量/平均日增重。

1.4.5 經濟效益評估 每頭牛每日飼料成本（元/（頭·d））=每日飼料消耗量（kg/（頭·d））×飼料單價（元/kg）；

每頭牛每日風機用電成本（元/d）=風機功率（kw）×風機數(shù)量×每日使用時間（h/d）×電價（元/（kWh））/牛只數(shù)量；

每日增重收入（元/（頭·d））=平均日增重（kg/（頭·d））×活牛價格（元/kg）；

每日利潤（元/（頭·d））=每日增重收入（元/（頭·d））-每日飼料成本（元/（頭·d））-風機每日用電成本（元/（頭·d））。

1.5 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)經Excel 2016初步整理后，采用SPSS 21.0軟件進行單因素方差分析，LSD檢驗各組之間的統(tǒng)計學顯著性。兩樣本間的統(tǒng)計學檢驗采用檢驗。所有數(shù)據(jù)均采用平均值±標準誤（Mean±SEM）的方式表示，＜0.05為差異顯著，＜0.01為差異極顯著。

2 結果

2.1 橫向交互送風對舍內溫熱環(huán)境的影響

由圖2中THI數(shù)據(jù)可知，牛在試驗期間處于輕度或中度熱應激狀態(tài)。橫向交互送風對舍內干球溫度、相對濕度及THI的影響差異不顯著（＞0.05），但相比對照舍，試驗舍風速顯著提高了7.74倍（＜0.01），并顯著降低了肉牛體感溫度（＜0.01，表2）。

圖2 不同時間段兩組牛舍的溫濕指數(shù)

表2 兩組牛舍的溫熱環(huán)境對比

同列數(shù)據(jù)無字母表示差異不顯著（P＞0.05），不同大寫字母表示差異極顯著（P＜0.01）

Values with no letter mean no significant difference (P＞0.05), while with different uppercase letter indicate very significant difference (P＜0.01) in the same column

2.2 橫向交互送風對西門塔爾牛機體代謝的影響

2.2.1 對直腸溫度和呼吸頻率的影響 圖3結果表明，橫向交互送風極顯著降低了牛在10：00、14：00、18：00、22：00的RT以及10：00、14：00、18：00的RR（＜0.01），對5：00的RT及5：00和22：00的RR影響不顯著（＞0.05）。此外，將RT和RR分別與Td進行線性回歸分析（圖4）可得，RT對=0.1048 Td+36.437（=0.8422），RT試=0.0573 Td+ 37.55（=0.9042）；RR對=2.2435 Td-27.685（= 0.9692），RR試=1.2957 Td-8.1612（=0.9138），由此可知，RT和RR分別與Td呈正相關，且試驗組RT和RR隨環(huán)境溫度升高的增幅減少分別為45%和42%。

圖3 兩組牛的直腸溫度和呼吸頻率

圖4 干球溫度與直腸溫度或呼吸頻率的相關性分析

2.2.2 橫向交互送風對血清無機離子含量的影響 表3結果表明，試驗組的血清Ca2+含量在試驗前后無顯著性變化（＞0.05），但對照組第14天的血清Ca2+含量比第1天顯著上升（＜0.05），且顯著高于試驗組（＜0.05）。其余無機離子包括K+、Na+、Mg2+、Cl-在兩組間及試驗前后均無顯著差異（＞0.05）。

2.2.3 橫向交互送風對血液生化指標及激素水平的

影響 血液生化指標數(shù)據(jù)（表4）顯示，與同組內第1天相比，試驗組第14天血清TG顯著升高（＜0.05），對照組第14天HSP70顯著升高（＜0.05）、TP顯著降低（＜0.05）；與第14天的對照組相比，試驗組第14天的TP、TG、Glu含量顯著升高（＜0.05）、HSP70顯著降低（＜0.05）；其余指標差異不顯著（＞0.05）。

表3 兩組牛的血清無機離子

同一行數(shù)據(jù)無字母表示差異不顯著（＞0.05），不同小寫字母（a/b）表示第14天與第1天相比差異顯著（＜0.05）；同一列數(shù)據(jù)無字母標注表示差異不顯著（＞0.05），有不同小寫字母（x/y）標注表示試驗組與對照組相比差異顯著（＜0.05）。同表4

In the same row, values with no letter mean no significant difference (＞0.05), while with different lowercase letter (a/b) mean significant difference between the first day and the fourteenth day (＜0.05).In the same column, values with no letter mean no significant difference (＞0.05), while with different lowercase letter (x/y) mean significant difference between different groups (＜0.05).The same as table 4

表4 兩組牛的血液生化指標

激素含量測定（表5）表明，對照組第14天糞便中COR水平顯著高于第1天（＜0.05），且試驗組第14天血液和糞便中COR水平與同期對照組相比均顯著降低（＜0.05）；血液中T3和T4含量在兩組間及試驗前后均無顯著差異（＞0.05）。

2.3 橫向交互送風對西門塔爾牛生產性能的影響

由表6可知，與對照組相比，試驗組的IW和LW的差異均不顯著（＞0.05），但試驗組的DMI提高了1.8%（＜0.05），ADG提高了15.04%（＜0.01），F(xiàn)/G降低了12.43%（＜0.05），顯著提高了牛的生產性能。

表5 兩組牛的激素水平

表6 兩組牛的生產性能

同行數(shù)據(jù)無字母表示差異不顯著（＞0.05），不同小寫字母和大寫字母分別表示差異顯著（＜0.05）和差異極顯著（＜0.01）

In the same row of data, values with no letter mean no significant difference (＞0.05), while with different lowercase and uppercase letter indicate significant difference (＜0.05) or very significant difference (＜0.01), respectively2.4 橫向交互送風對經濟效益的影響

根據(jù)肉牛的增重，記錄試驗期用電量和日糧消耗量，并將風機設備按7年（4%殘值）進行折舊，計算經濟效益。由表7可知，試驗期內對照組和試驗組每頭牛平均日增重分別為1.43 kg和1.64 kg，按照30元/kg的市場價格，每頭牛每天的增重利潤分別為42.90元和49.20元。試驗組因加裝橫向交互式送風系統(tǒng)，需考慮風機用電成本及折舊成本，按舍內飼養(yǎng)70頭肉牛計算，每頭牛每天的用電量為1.78 kWh，電費為0.94元，加上每頭牛每天的風機折舊成本2.56元，試驗期間每頭牛每天的風機投入總成本為3.50元。對照組和試驗組每頭牛的日糧消耗量分別為22.90 kg和23.32 kg，日糧成本按照單位日糧折合價格0.88元/kg計算，每頭牛每天的日糧成本分別為20.15元和20.52元。用每日增重收入減去每日飼料成本及風機成本后，得到每日利潤，試驗組為25.18元/（頭·d），對照組為22.75元/（頭·d），毛利潤提高了10.68%。

表7 經濟效益對比

3 討論

3.1 橫向交互送風改善舍內溫熱環(huán)境

溫熱環(huán)境包括溫度、濕度、風速等因素，這些因素共同作用于動物，使其產生冷或熱、舒適與否的感受。風機通風是通過提高空氣流速以增加家畜的對流和蒸發(fā)散熱，提高肉牛的舒適感受，其對舍內溫濕度的影響與牛舍結構特點及外界環(huán)境氣候條件有關。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，橫向交互式送風系統(tǒng)對棚舍內溫度、相對濕度無顯著影響，這與AHMAD等[16]在棚舍中利用風扇送風的研究結果一致。溫濕指數(shù)和體感溫度是溫熱環(huán)境的綜合評價指標，前者將氣溫和氣濕兩者相結合，后者綜合考慮了氣溫、氣濕及風速的影響。本試驗表明，橫向交互送風系統(tǒng)可以顯著增加舍內風速，繼而顯著降低了牛的體感溫度，雖然對溫濕指數(shù)影響差異不顯著，但各個時間點均較低，結合試驗舍小幅的溫度降低和相對濕度增加，反映通風促進蒸發(fā)散熱，有利于蒸發(fā)冷卻。這與王深圳等[10]的研究結果相似，說明橫向交互送風系統(tǒng)可以改善高溫高濕氣候下的舍內溫熱環(huán)境。

3.2 橫向交互送風改善肉牛機體代謝

在高溫高濕的環(huán)境下，動物為維持體熱平衡，會加快呼吸頻率、升高體溫，從而加強顯熱散熱及通過呼吸道和皮膚的蒸發(fā)散熱。本試驗表明，橫向送風顯著降低了試驗組肉牛的直腸溫度和呼吸頻率，與王深圳[10]的研究結果一致；同時，橫向送風降低了肉牛直腸溫度及呼吸頻率隨溫度升高而上升的增幅，這與孫凱佳等[3]利用噴淋與吹風相結合的方式得到的研究結果相似。熱性喘息意味著家畜的不舒適，由圖4可知，在25℃時，試驗組體溫在39℃的臨界體溫之下，而對照組已經超過臨界體溫，且其呼吸數(shù)與試驗組29℃時的呼吸數(shù)相當。以上結果表明，橫向交互式送風系統(tǒng)作為強制通風措施，可以通過增加機體散熱，改善肉牛在高溫高濕環(huán)境中的體溫調節(jié)生理反應。

血清生化指標的變化通常與機體營養(yǎng)水平及生理狀態(tài)密切相關[17]。MADER等[18]的研究結果顯示，處于熱應激狀態(tài)下的肉牛，會通過口角流涎、排汗增加等導致體內K+、Na+、Cl-等離子的流失，但有學者研究發(fā)現(xiàn)熱應激期肉牛血清中K+、Na+、Cl-等離子水平與非熱應激期相比并沒有顯著變化[19]。本研究發(fā)現(xiàn)，送風對血清中K+、Na+、Cl-、Mg2+并沒有顯著影響，這可能與青年牛的出汗速率小且均沒有出現(xiàn)口角流涎等情況有關。有研究報道熱應激狀態(tài)下血清中Ca2+會與機體產生的過量有機酸結合而導致血鈣濃度下降[20]。熱應激狀態(tài)下呼吸速率加快產生呼吸性堿中毒，亦會導致血液中游離Ca2+下降[21-22]，而金鑫等[23]在噴淋噴霧防暑試驗中發(fā)現(xiàn)Ca2+含量并未產生顯著變化。本研究發(fā)現(xiàn)對照組Ca2+顯著升高且高于試驗組，與Srikandakumar等[24]報道中熱應激導致荷斯坦牛和娟姍牛的血清Ca2+濃度上升相一致，其原因可能與熱應激狀態(tài)下動物體內酸堿失衡有關。本試驗中送風維持了試驗組肉牛血鈣水平的穩(wěn)定，表明送風通過改善高溫高濕條件下肉牛的體溫調節(jié)生理反應，有助于肉牛保持體內的酸堿平衡，維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)。

Shiao等[25]利用濕簾通風為奶牛舍降溫時發(fā)現(xiàn)，濕簾通風會增加奶牛血清中的TP水平，這與本試驗利用橫向通風對血清TP含量影響的結果相一致。血清中的Glu水平是機體中糖分吸收、轉運和利用等動態(tài)平衡的表現(xiàn)[26]。有關熱應激期間血糖變化的報道并不一致。有研究表明高溫高濕環(huán)境會導致機體腎上腺皮質及髓質機能亢進，一方面腎上腺分泌水平上升，促進肝糖原的分解，另一方面，糖皮質激素會降低胰島素的分泌，最終導致血清中Glu含量上升[27]。也有學者發(fā)現(xiàn)，慢性熱應激會導致血糖下降，而急性熱應激會導致血糖上升[28]。本研究發(fā)現(xiàn)，送風使肉牛血清Glu水平顯著高于對照組，與吳武平等[5]利用屋面噴淋通風對Glu的影響結果一致，原因可能是因為降溫措施使動物的采食量增加，血液中糖異生前體物質的增多，加強了肝臟糖異生的功能[29]，使血糖水平升高，同時試驗組肉牛血清TG含量的顯著增高也可能來自于通風對采食的促進。HSP70的快速表達對細胞保護至關重要[30]，通過維持細胞的正常結構[31]，以應對環(huán)境應激。本試驗中，對照組血清HSP70含量顯著下降且高于試驗組，通風組HSP70含量無顯著變化，反映了通風對試驗組牛的熱應激有一定的改善作用。

T3、T4是機體代謝率的主要決定因素[32]，與機體產熱密切相關[33]。在本試驗中，試驗組和對照組血清中T3、T4水平均有下降的趨勢，但是差異并不顯著，這與李川[34]利用噴霧吹風降溫方式得到的試驗結果相似，其原因可能與較短的試驗周期有關。血清皮質醇水平升高表明機體正在遭受應激[5]，糞便中皮質醇的含量反映機體一段時間內的平均皮質醇水平[35-36]。本試驗結果發(fā)現(xiàn)，試驗組牛血清及糞便中的COR含量均顯著低于對照組，表明橫向交互式送風顯著緩解了高溫高濕環(huán)境對牛的不利影響。這與吳武平等[5]報道的屋面噴淋降溫可顯著降低試驗組肉牛血清中COR含量的研究結果相類似。

3.3 橫向交互送風提高肉牛生產性能及經濟效益

熱應激條件下，家畜在增加散熱的同時也會減少產熱量，包括減少采食以降低熱增耗，減少生長及產乳等，以降低生產產熱，維持自身產熱與散熱的平衡。通過調控牛舍環(huán)境而提高肉牛的干物質攝入量、促進生長是提高肉牛生產性能和效率的重要手段[37]。有研究表明，送風可在一定程度上緩解肉牛熱應激的負面影響，提高采食量及日增重，改善牛的生產性能[8]。本試驗發(fā)現(xiàn)，橫向交互式送風模式顯著提高了試驗組牛的日平均干物質采食量及平均日增重，顯著降低料重比，增加了利潤，表明通過橫向交互式送風改善牛舍溫熱環(huán)境，可顯著提高肉牛的生產性能及經濟效益。

4 結論

本試驗條件下，橫向交互送風顯著增加舍內空氣流速，降低西門塔爾牛體感溫度、直腸溫度和呼吸頻率；顯著降低血清Ca2＋及HSP70含量，提高血清總蛋白、甘油三酯、葡萄糖含量，降低血液和糞便中皮質醇水平，緩解了肉牛熱應激。此外，橫向交互送風系統(tǒng)顯著提高了西門塔爾牛的日增重及平均干物質采食量，顯著降低料重比，提高了肉牛的生產性能及經濟效益。

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Effects of Cross-Ventilation System on Physiology and Production Performance of Beef Cattle in Summer

FANG HaoYuan1, YANG Liang1, WANG HongZhuang1, CAO JinCheng1, REN WanPing2, WEI ShengJuan1*, YAN PeiShi1

1College of Animal Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095;2College of Animal Science, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052

【Objective】 This study was conducted to explore the effects of cross-ventilation system on cowshed thermal environment, physiological and biochemical indexes, and production performance of beef cattle under the high temperature and humidity climate in summer of southern China, to evaluate the technical and economic effects of the environment control system for beef cattle heatstroke prevention.【Method】 One-factor completely randomized design was introduced in this study.Thirty healthy 8-month-old Simmental bulls with similar body weight ((290.05±7.60)kg) were randomly assigned into two adjacent sheds with the same structure.The experimental group was equipped with the cross-ventilation system, and natural ventilation was used in the control group.The experimental period was from June 30 to July 16, 2019, a total of 17 days, in which the pre-test period was the first 3 days, and the formal period was the last 14 days.The wind speed, dry-bulb temperature and wet-bulb temperature were measured at 5:00, 10:00, 14:00, 18:00 and 22:00 every day in the first 7 days of the formal test period.The temperature-humidity index and sensible temperature were calculated.Meanwhile, the rectal temperature and respiratory rate of beef cattle were measured.During the whole formal period, the feeding amount was recorded every day, and the remaining materials were cleaned and weighed at 6 a.m of the next day to calculate the feed intake.From 7:00 to 8:00 in the morning on the first day and the fourteenth day of the formal test period, all cattle were weighed before feeding to calculate the average daily gain, feed weight ratio and other production performance indicators, and the economic benefit was evaluated.Simultaneously, the blood and fecal samples were collected for determination of inorganic ions, biochemical indexes and hormone levels in serum and cortisol levels in feces.【Result】 The results showed that: (1) in the experimental group, the cross-ventilation system could significantly increase the wind speed in the shed (＜0.01), thus significantly reduced the sensible temperature, the rectal temperature at 10:00, 14:00, 18:00, 22:00, and the respiratory rate of beef cattle at 10:00, 14:00, 18:00 (＜0.01).Compared with the control group, with the increase of ambient temperature, the increase of rectal temperature and respiratory rate in the experimental group decreased by 45% and 42%, respectively.There was no significant difference in dry-bulb temperature, relative humidity and temperature-humidity index between the experimental group and the control group (＞0.05).(2) At the end of the experiment, the serum calcium content in the experimental group was significantly lower than that in the control group (＜0.05), while no difference was found concerning the contents of potassium ion, sodium ion, magnesium ion and chloride ion (＞0.05).The results of serum biochemical indexes showed that the contents of heat stress protein 70, total protein, triglyceride and glucose in bovine of the experimental group were significantly higher than those in the control group (＜0.05), and no significant difference was observed for the contents of serum albumin, globulin and total cholesterol (＞0.05).The results of hormone levels showed that the levels of cortisol in feces and serum of the cattle in experimental group were significantly lower than those in control group (＜0.05), and triiodothyronine and thyroxine had no significant difference in cattle between the experimental group and the control group (＞0.05).(3) The production performance test showed that there was no significant difference in initial body weight and end body weight between the experimental group and the control group (＞0.05), while the average daily gain (＜0.01) and average dry matter intake (＜0.05) of the experimental group were significantly higher than those of the control group, the feed-to-weight ratio of the experimental group was significantly lower than that of the control group (＜0.05), and the profit in the experimental group was increased by 10.68%.【Conclusion】 The cross-ventilation system could significantly increase the air velocity of the shed, reduce the sensible temperature, improve the metabolism of Simmental cattle, promote the production performance, and increase the economic benefits for beef cattle production in high temperature and humidity environment.

the cross-ventilation; beef cattle; thermoregulation; physiology and biochemistry indexes; production performance; economic benefit

2021-01-12；

2021-07-28

江蘇省農業(yè)科技自主創(chuàng)新基金（CX(21)3136）、中央高校基本科研業(yè)務費專項資金（KYYJ202102）、國家重點研發(fā)計劃（2018YFD0501706）、國家自然科學基金（31501930）

房昊源，E-mail：haoyuanf@126.com。通信作者魏勝娟，E-mail：sjwei@njau.edu.cn

（責任編輯 林鑒非）