河北省不同地区冬季肉牛舍内外温湿环境研究

高玉红，赵伍祥，赵凤存，曹玉凤，孙新胜，李建国

（1.河北农业大学 动物科技学院，河北 保定071001；2.河北承德市畜牧研究所，河北 承德0670002；3.河北省农科院兽药业有限公司，河北 石家庄050041；4.河北农业大学 信息科学与技术学院，河北 保定071001）

温度和湿度是影响肉牛生产水平的主要环境因素［1-4］。牛舍内的温湿环境既受外界天气条件的影响，又与牛舍的建筑类型和日常管理水平密切相关。华北地区冬季温度低且时间长，舍内的温湿环境直接影响肉牛的健康和生长，但国内这方面的研究较少，有限的研究多集中于东北、西北和南方地区［5-8］。河北省作为肉牛短期育肥大省，近几年一直保持较快的发展速度，但由于河北省特殊的地理位置，育肥集中在农区和浅山区，不同地区气候差异很大，牛舍的建筑形式也不同，常常由于牛舍设计不合理或管理粗放，导致冬季舍内温度低、湿度高的状况，影响肉牛的增重，目前尚无关于河北省肉牛舍温湿环境的分析调查数据，对肉牛舍实际生产中的温湿环境状况是否满足肉牛生长育肥需求尚不明确。针对河北省的地理特点，本研究选择4个地区6个有代表性建筑类型的肉牛场，对冬季舍内外的空气温度和相对湿度进行了检测和分析，旨在了解河北省冬季肉牛养殖的温湿环境状况，为将来肉牛舍的设计和环境调控技术提供理论基础和可靠的依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择河北省不同地区6个有代表性建筑类型的肉牛肥育场。针对河北省地形特点，被选择的试验牛场分别为处于太行山山地丘陵的保定易县、平原地区的沧州盐山县和廊坊三河市、冀北燕山山区的承德隆化县。每个肉牛场选取建筑结构完全相同的2个拴系育肥舍（肉牛体重为400～500 kg）进行测定，舍内畜栏排列方式均为双列对头式，粪便干清（每天早晚各1次）。测定肉牛舍建筑特点见表1。

1.2 试验方法

试验于12月份～1月份对所选肉牛肥育舍内外的空气温度和湿度进行检测。每个试验点连续检测3个晴天，每天7∶00、13∶00和19∶00进行三次测定。舍内和舍外温度和湿度的检测采用均匀布点原则，舍内水平布置5～8个点，舍间（相邻两栋牛舍之间的空间）和场中（场内的净道）分别布置3～5个点。温度和湿度的检测仪器为美国天马思温湿计（型号：TM-181）。

1.3 数据处理

用SPSS（Standard Version 13.0，SPSS Inc.）统计软件对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同地区肉牛舍内外空气温度变化

不同建筑类型牛舍内外早中晚三个时间段的气温检测结果如图1所示。从早上各牛场舍内、舍间和场中的气温比较得出，除保定敞棚舍外其他牛场舍内气温极显著高于舍间和场中（P＜0.01），尤其是承德地区三种不同建筑形式的牛舍，舍内气温比场中高6.8～10.0℃，而廊坊暖棚舍和沧州敞棚舍内气温比场中分别高2.3℃和1.9℃。从中午各牛场气温的检测结果得出，除了两个牛场的敞棚舍内（保定和沧州牛场）、舍间和场中气温之间差异不显著（P＞0.05），廊坊暖棚舍内气温极显著高于舍间和场中（P＜0.01），分别比舍间和场中高1.8℃和3.2℃，而舍间气温也极显著高于场中（P＜0.01），承德三个牛场的舍内气温均高于舍间（P＜0.05）和场中（P＜0.01），比舍间和场中气温高1.0～2.9℃和1.4～3.0℃。从晚上各牛场气温检测结果得出，各牛场舍内、舍间和场中气温之间均表现出极显著性差异（P＜0.01），保定、沧州、承德牛场的舍内气温极显著高于舍间和场中（P＜0.01），舍内外气温差最高可达11.6℃（承德3牛场），廊坊牛舍内气温和舍间气温之间未表现出显著性差异（P＞0.05），但舍内气温却极显著高于场中（P＜0.01），其他五个牛场舍间和场中气温差异不显著（P＞0.05）。

表1 测定育肥牛舍的建筑特点Table 1 Architectural character of beef cattle houses

图1 育肥牛舍内外的空气温度Fig.1 Indoor and outdoor ambient temperature of beef cattle houses

从图2发现，平原丘陵地区（保定、沧州和廊坊）牛舍内温度高于承德山区，其中承德牛舍内中午气温平均3.8℃，比平原丘陵地区低2.8℃。

2.2 不同地区肉牛舍内外空气湿度变化

图2 不同地区育肥牛舍内的温度和湿度比较Fig.2 Indoor ambient temperature and relative humidity of beef cattle houses in different regions

不同建筑类型牛舍内外早中晚三个时间段的湿度检测结果如图3所示。在平原和丘陵地区的三个牛场（保定、沧州和廊坊牛场），早晚两个时间段，舍内、舍间和场中湿度之间均未表现出显著性差异（P＞0.05），舍内早晚的湿度范围分别为65.0%～72.0%和59.0%～71.0%，中午三个牛场舍内湿度为39.1%～54.0%，而廊坊牛场的舍内和舍间湿度均极显著高于场中（P＜0.01），分别比场中高24.0%和20.5%。处于燕山山脉的承德三个牛场，早中晚三个时间段，舍内、舍间和场中湿度之间均表现出显著性差异，舍内湿度明显高于舍间（承德3牛场的早晚除外）和场中，也明显高于平原丘陵地区的三个牛场舍内湿度，早上承德三个牛场的舍内湿度为81.0%～83.0%，比场中高8.3%～18.5%，中午舍内外湿度差尤为明显，舍内湿度为73.0%～77.5%，比场中高33.4%～39.7%，晚上舍内湿度为87.0%～77.5%，比场中高14.9%～18.2%。从图2和图3也可看出，承德山区的牛舍内湿度明显高于平原丘陵地区。

2.3 不同地区肉牛舍内外空气温度和湿度的日变化

图3 育肥牛舍内外的空气湿度Fig.3 Indoor and outdoor relative humidity of beef cattle houses

舍内外温度和湿度的日变化规律如图4所示，从六个牛场的温度平均值可以看出，舍内、舍间和场中气温均表现出早晚低、中午高的趋势，舍内早上和晚上分别比中午低约7.2℃和3.1℃，而场中早上和晚上分别比中午低11.2℃和8.0℃。从气湿日变化规律可以看出，舍内、舍间和场中的湿度均表现出早晚高、中午低的趋势，舍内湿度＞舍间湿度＞场中湿度，舍内早上和晚上分别比中午高约16.4%和13.1%。图1也显示，湿度的日变化规律和气温日变化正好相反，这与丁露雨等［9］对不同地区肉牛舍气温和气湿的日变化规律基本相似。

3 讨 论

图4 育肥舍内外温度和湿度的日变化Fig.4 Daily variation of indoor and outdoor ambient temperature and relative humidity of beef cattle houses

不同建筑形式、不同地区牛舍内外温差变化很大。检测的多数牛场舍内气温偏低，尤其是早晚，早上、中午和晚上舍内气温分别达到-1.9℃、5.2℃和2.2℃，这比陈林等［10］检测的西北地区冬季牛舍内的温度（-9.6℃）要高得多。河北省平原丘陵地区牛舍多为敞棚舍，只建有顶棚，四周无墙，舍外气候条件很容易影响舍内的温热环境，尤其是中午，舍内外温差不明显，而早晚舍外气温降低，舍内气温明显高于舍外，尤其是晚上，舍内气温比场中高2.4℃左右，舍内温度可达到2.2℃。虽然牛为耐寒家畜，但如果舍内温度低于5℃，将会影响其增重效果。廊坊暖棚牛舍保温效果明显好于敞棚舍，早中晚舍内气温均远远高于舍外，但早晚气温仍达不到5℃。承德地处河北省燕山山脉的山区，天气较平原地区寒冷，冬季牛舍多为密闭式，试验的三个牛场舍内气温远高于舍外，但早晚的舍内气温最低可达-5℃和0.8℃，承德的砖混有窗舍（承德3牛场）保温效果要好于承德其他牛场，早中晚舍内气温比场中高10℃、3℃和12℃，这主要与该牛舍的防寒建筑有关，该牛舍屋顶为双坡、复合板结构，外围护结构的总热阻较大，封闭保温性能较好，而其他两个承德牛场屋顶均为单层彩钢，通过屋顶散失的热量较多，塑料薄膜较薄且覆盖的面积又较多，这导致舍内温度较低。

湿度对肉牛的影响不容忽视，肉牛适宜湿度为55%～80%，但实际生产中，通常是湿度和温度综合起来对肉牛产生影响［11］，单纯湿度大小很难评价牛舍环境的好坏。通常情况下，低温高湿是最冷的气候环境，因为低温时潮湿空气的导热性和热容量比干燥空气大，牛体表被毛和皮肤吸收了空气中部分水分从而提高了导热性，增加了牛的可感散热，加剧了肉牛的冷应激，甚至造成皮肤、呼吸道感染等疾病。冬季牛舍密闭程度较高，多数牛舍未安装通风设施，舍内水汽很难排出舍外，造成舍内湿度较高。陈林等［10］测的西北地区冬季肉牛舍相对湿度达到78.7%，与本研究的结果相一致，承德密闭牛舍的湿度远远高于舍外，且明显高于其他地区牛舍，尤其是早晚，高达78%～81%。虽然承德的砖混半开放牛舍（承德2牛场）顶部装有排风扇，但通风量较小，仍不能满足舍内肉牛的通风需要，因此有必要对密闭舍的通风设施进行改进，或铺设垫料增加地面的保温吸湿性能，以降低舍内的水汽含量，改善空气环境。国外关于肉牛舍湿度的研究报道很多［12-14］，而国内这方面的报道很少。廊坊牛舍为联栋暖棚舍，两舍间隔处的上方有40 cm宽的通气缝，且舍顶有15 cm宽的通气缝，增加了排湿效果，所以舍内湿度低于密闭舍，这种牛舍结构比较适于河北平原地区，但仍需加强早晚的保温管理。

4 结 论

从本研究的检测结果可以得出，冬季肉牛舍内气温普遍较低，尤其是密闭牛舍还应采取适当措施降低舍内湿度，减少冷应激程度。建议牛舍设计时重视外围护结构的保温设计，舍顶的设计尤为重要，同时加强通风设计，如可适当安装排风扇或设计通风缝等措施，以保证肉牛健康、可持续的发展。

［1］ Arias R A，Mader T L，Escobar C P.Climatic factors affecting cattle performance in dairy and beef farms［J］.Archivos de Medicina Veterinaria，2008，40：7-22.

［2］ Christopherson R J，Young B A.Effects of cold environments on domestic animals［J］.Grazing research at northern latitudes，NATO ASI Series，1986，108：247-257.

［3］ Mader T L.Environmental stress in confined beef cattle［J］.Journal of Animal Science，2003，81：110-119.

［4］ 黄桂琴，王玉江，袁洪印，等.封闭牛舍的温热环境控制［J］.农业工程学报，1996，12（2）：122-125.

［5］ 栾冬梅，赵 靖，冯春燕，等.黑龙江省不同类型肉牛舍冬季环境的研究［J］.东北农业大学学报，2011，42（6）：66-67.

［6］ 陈佳琦，陈 林，王美芝，等.西北地区冬季肉牛养殖环境控制及管理措施研究［J］.黑龙江畜牧兽医，2012（3）：6-10.

［7］ 关正军，王丽丽，梁俊爽.大型牛舍冬季温湿度控制方法研究［J］.东北农业大学学报，2008，39（9）：108-111.

［8］ 张光圣，高宏伟，牛淑玲，等.封闭式肉牛舍的季节温度变化及对增重性能的影响［J］.吉林农业科学，2002，27（5）：41-44.

［9］ 丁露雨，王美芝，郭 霏，等.我国不同地区肉牛舍夏季环境状况测定［J］.家畜生态学报，2011，32（1）：68-71.

［10］ 陈 林，吴中红，王美芝，等.西北地区冬季肉牛舍环境指标测定与评价［J］.黑龙江畜牧兽医，2009（1）：24-26.

［11］ Mader T L，Johnson L J and Gaughan J B.A comprehensive index for assessing environmental stress in animals［J］.Journal of Animal Science，2010，88：2 153-2 165.

［12］ Seedorf J，Hartung J，Schröder M，et al.A Survey of Ventilation Rates in Livestock Buildings in Northern Europe［J］.Journal of Agricultural Engineering Research，1998，70（1）：39-47.

［13］ Seedorf J，Hartung J，Schröder M，et al.Temperature and Moisture Conditions in Livestock Buildings in Northern Europe［J］.Journal of Agricultural Engineering Research，1998，70：49-57.