依据温热因子和奶牛行为判定内蒙古地区夏季奶牛热应激程度

徐 明,础鲁门,冬 冬,黄常宝,石小平,汤灵姿

(1.内蒙古农业大学 动物科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018；2.圣牧高科套海牧业有限公司，内蒙古 巴彦淖尔015200；3. 新疆维吾尔自治区畜牧厅，新疆 乌鲁木齐830001)



依据温热因子和奶牛行为判定内蒙古地区夏季奶牛热应激程度

徐 明1,础鲁门1,冬 冬1,黄常宝2,石小平2,汤灵姿3

(1.内蒙古农业大学 动物科学学院，内蒙古 呼和浩特 010018；2.圣牧高科套海牧业有限公司，内蒙古 巴彦淖尔015200；3. 新疆维吾尔自治区畜牧厅，新疆 乌鲁木齐830001)

研究夏季内蒙古地区牛舍温热因子和奶牛行为的变化规律，为热应激防控提供依据。采用手持式环境检测仪每小时记录舍内外温湿度和风速，并记录舍内外奶牛头数、采食、饮水、站立和躺卧头数以及每头牛的呼吸评分。结果表明：(1)从0:00到24:00，牛舍内外温度和温湿度指数呈先下降后升高再下降的趋势；(2)除采食行为外，奶牛在舍内外分布、躺卧、站立和饮水行为均与舍内外温度变化有关；(3)0:00到24:00期间，舍内外奶牛平均呼吸评分基本呈先升高后下降的趋势；9:00～17:00之间，舍外奶牛呼吸评分高于舍内。综上判定，奶牛有20h处于轻度热应激、10 h处于中度热应激期、1 h处于严重热应激。

热应激；温热因子；行为；奶牛

奶产业是畜牧业的支柱产业之一。近几年我国奶牛存栏稳定在1400万头左右。温热环境包括温度、湿度、气流和光照是直接影响动物体温调节的因素。对家畜生理机能、生产性能、繁殖性能以及健康状况等均有不同程度的影响[1-4]。 内蒙古地处北方，夏季气温高、湿度小、太阳辐射强度大、直射时间长，但有关该地区奶牛热应激程度和持续时间鲜有报道。目前，衡量家畜热应激的指标主要包括温度、温湿度指数(THI)[5]和综合指数(CCI)[6]等。众多研究表明，动物行为活动和呼吸次数是热应激的直接判定指标[7-9]。本文旨在观察7月份内蒙古地区奶牛舍内外温热因子、奶牛行为和热应激评分，研究奶牛热应激程度和每日持续时间，为热应激预防和控制提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验场地与试验动物

本试验在内蒙古套海牧场实施。牛舍为全封闭、自由散栏式，30 m跨度，钟楼式单层彩钢板顶，窗户和门可自由打开，屋顶中间打开30 cm，利于空气流通；牛舍中间为饲喂道，两侧分别有两列卧床。没有安装风扇和喷淋。打开40%窗户。运动场与牛舍同宽，长50 m。牛舍内共饲喂640头成年头胎泌乳牛，泌乳天数为21～100 d，健康。每日上料时间为7∶30、14∶30和20∶00，开始挤奶时间6∶20、14∶00和22∶00。

1.2 试验方法

从2014年7月3日到12日，记录了10 d的数据。每隔1 h，采用手持式环境监测仪记录舍内温湿度、风速，记录温度、相对湿度和风速。计算THI和CCI。

THI=(1.8×T+32)-(0.55-0.0055×H)×(1.8×T-26)[10]

式中：T为温度，℃；H为相对湿度，%。

试验期每日记录舍内外奶牛头数、采食、饮水、站立和躺卧头数以及每头牛的呼吸评分，计算舍内外奶牛分布、行为活动比例和平均呼吸评分。呼吸评分方法和标准参见徐明[11]所示方法。评分细则如下：1分：胸式呼吸，无法通过观察准确计量呼吸次数；2分：出现腹式呼吸，呼吸次数小于80次/分；3分：奶牛呈现严重的腹式呼吸，呼吸次数81～100次/分；4分：奶牛呼吸频率大于100次/分；或张嘴呼吸；5分：奶牛呼吸时伸出舌头。

1.3 数据整理与统计

利用Excel整理数据，再用SPSS软件的GLM模型对数据进行多重比较，用regression程序对数据进行回归分析。显著水平为P<0.05。

2 结果与讨论

2.1 牛舍温热因子

由图1可知，从0∶00到24∶00，奶牛舍内外温度基本呈先下降、后升高再下降的趋势，6∶00-7∶00为一天中温度最低的时间，16∶00是温度最高的时间；13∶00-19∶00之间，由于太阳辐射强，舍外温度比舍内高；其他时间，舍内温度比舍外高。本研究结果与张光圣等[12]的研究结果一致。

由图2可知，相对湿度呈先下降后升高的趋势，17∶00～18∶00相对湿度最小，0∶00～6∶00相对湿度最大；舍内湿度平均比舍外湿度高4.7%，这与舍内奶牛活动和通风不畅有关。

由图3可知，舍内外风速呈先升高后下降的趋势(P<0.05)，16∶00～17∶00的风速最大。舍外风速介于0.7～2.6 m/s，平均为1.5 m/s；舍内风速介于0～0.7 m/s，平均为0.3 m/s。

由图4可知，从0∶00到24∶00，奶牛舍内外THI基本呈先下降、后升高再下降的趋势，6∶00为一天中THI最低的时间，THI为64～66；17∶00是图5显示了奶牛在舍内外分布随时间的变化规律。由图5可知，在7∶00～21∶00期间，舍内奶牛比例高于舍外，平均占81%；其他时间，主要为夜间，舍外奶牛平均占62%。这种现象与舍内外温差、太阳辐射和舍内采食有关。

THI最高的时间，为80左右；13∶00～18∶00之间，由于太阳辐射强，舍外THI比舍内平均高1.0；其他时间，舍内THI比舍外平均高2.1。

2.2 舍内外奶牛分布和行为规律

将舍内外温差与舍内奶牛比例进行回归发现(图6)，随舍内外温差提高，舍内奶牛百分比线性下降(P<0.05)，温度差每提高1 ℃，有16%的奶牛从舍内转移到舍外。也就是说，奶牛会感知舍内外温差的细微变化而安排自己的活动区域。

图7和图8分别显示了舍内和舍外各种奶牛行为随时间的变化规律。每日挤奶时间多集中于6∶20～7∶40、14∶00～15∶50和22∶00～23∶20，因此，在7∶00、14∶00和23∶00没有奶牛行为的数据。每日上料时间约为7∶30、14∶30和20∶00，因此，8∶00、15∶00和20∶00，采食奶牛的比例明显高于其他时间，介于50%～80%之间。其他时间的采食比例约为10%～30%。奶牛躺卧比例在夜间最高，平均67%(60%～78%)，其他时间(除采食时间)的躺卧比例平均为49%(27%～62%)。奶牛站立比例多集中于10%～20%，饮水比例多为5%～10%。

舍外奶牛躺卧和站立规律见图8。奶牛躺卧比例在夜间和上午10∶00最高，介于60%～70%，其他时间的躺卧比例多为30%～50%。

图9显示，舍内外奶牛躺卧百分比与环境温度呈正相关(P<0.05)。无论舍内还是舍外，奶牛躺卧比例随温度的提高均呈线性下降趋势，温度每提高1 ℃，躺卧奶牛降低1.8个百分点(P<0.05)。随热应激程度提高，奶牛和山羊躺卧时间降低，站立时间提高[8,13-14]。在热应激期间，站立可使奶牛更多的体表面积暴露于空气，有利于散热。由图10知，饮水奶牛比例随环境温度提高呈二次曲线模式，环境温度超过27 ℃，奶牛饮水的比例迅速提高，温度每提高1 ℃，饮水比例提高1～2个百分点(P<0.05)。这与孙凯佳[15]报道一致。奶牛饮水比例随环境温度变化的规律可为设计牧场水槽长度提供依据。

2.3 奶牛呼吸评分

呼吸评分记录了奶牛的呼吸次数和呼吸行为，可以反映奶牛的热应激反应。舍内外奶牛的平均呼吸评分见图11。由于夜间不易记录奶牛的呼吸行为，22∶00～5∶00期间的呼吸评分空缺。由图12可知，从0∶00到24∶00，舍内外奶牛的平均呼吸评分基本呈先升高、后下降的趋势，4∶00为一天中呼吸评分最低的时间，为1.4；15∶00～16∶00是呼吸评分最高的时间，为2.3左右；9∶00～17∶00之间，由于太阳辐射强，舍外奶牛呼吸评分比舍内高0.2。

图12显示，舍内外奶牛的平均呼吸评分随环境温度的提高而线性提高，环境温度每提高1℃，平均呼吸评分提高0.09(P<0.05)。Alam等[14]报道，随热应激程度的提高，呼吸次数线性提高。

2.4 奶牛热应激程度判定

依据环境温度和THI，辅以奶牛饮水比例、躺卧比例和呼吸评分综合判定，在7月份，内蒙古地区奶牛有20 h(早晨9∶00到第二天凌晨4∶00)处于轻度热应激，10 h处于中度热应激期，有1 h(16∶00～17∶00)处于严重热应激；

依据舍内外奶牛的分布和呼吸评分综合判定，奶牛在9∶00～17∶00之间，舍外的热应激反应高于舍内，主要由于内蒙古地区在7月份舍外太阳辐射强烈；其他时间，舍内的热应激反应高于舍外，主要原因是舍内湿度大、空气流速低。

3 结 论

本研究结果表明，从0∶00到24∶00，奶牛舍内外温度和THI基本呈先下降、后升高再下降的趋势；相对湿度呈先下降后升高的趋势；风速呈先升高后下降的趋势；除采食行为外，奶牛的躺卧、站立、饮水和舍内外分布的行为均与舍内外温度变化有关。奶牛呼吸评分随舍内外温度的提高而线性提高；依据温热因子和奶牛行为进行判定，在7月份，内蒙古地区奶牛有20 h处于轻度热应激、10 h处于中度热应激期、1 h处于严重热应激。

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Heat Stress Determined by Thermal Factors and Cows Behaviors in Summer in Inner Mongolia

XU Ming1, CHU Lu-men1, DONG Dong1, HUANG Chang-bao2, SHI Xiao-ping2, Tang Ling-zi3

(1.CollegeofAnimalScience,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,InnerMongolia010018;2.ShengmuHigh-TechTaohaiDairyCorporation,Bayannur,InnerMongolia015200;3.AnimalHusbandryDepartmentofXinjiangUygurAutomousRegion,Urumqi,Xinjiang830001)

To collect theoretical data on heat stress control through determining thermal factors and observing animal behaviors of dairy cows in an Inner Mongolian farm, the present study used a special handheld detector to record the 10-day data from July, 3rdto 12th, 2014 including hourly air temperature, humidity and wind speed change, number of cattles inside and outside the shed, number of cattles in eating, drinking, standing and lying, respectively, and the breathing scales of each cow.The results showed that,on daily (basis) the temperature and THI revealed a tendency from decreasing to increasing and descreasing; basis the percentages of animal staying outside and inside, lying down, standing, and drinking were all affected by the temperature; breathing scales increased with the temperature rising and scales of cows outside were higher than those inside the shed from 9 am to 5 pm. In conclusion, dairy cows displayed mild heat stress for 20h, moderate heat stress for 10h, and serious heat stress for 1h each day according to environmental factors and animal behaviors.

heat stress; thermal factors; animal behaviors; dairy cows

2014-07-19，

2014-09-12

徐 明(1979-)，男，内蒙古包头人，副教授，研究方向：反刍动物生产与管理。E-mail：40538577@qq.com

S811.1

A

1005-5228(2015)01-0080-05