热应激下不同饲养模式泌乳牛躺卧行为的研究

边四辈，屈汶辉

（1.诺伟司国际贸易（上海）有限公司，上海 200000；2.南京农业大学动物医学院，南京 210095）

热应激下不同饲养模式泌乳牛躺卧行为的研究

边四辈1,2，屈汶辉1,2

（1.诺伟司国际贸易（上海）有限公司，上海 200000；2.南京农业大学动物医学院，南京 210095）

为研究不同饲养模式下，热应激对泌乳奶牛躺卧行为的影响，2016年7月中旬在津冀地区选取自由卧床式牧场（Free Stall）和垫料通栏牧场（Bedding Pack）各一个，连续6d收集每个牧场高产群40头奶牛的躺卧时间、躺卧次数及牛舍温湿度数据，对热应激下不同圈养模式奶牛的躺卧行为进行研究。研究发现，随着温湿度指数（THI）升高，两个牧场奶牛的躺卧时间均出现下降，两个牧场日均躺卧时间与THI之间均存在负相关性，垫料通栏牧场受到的影响更加严重一些；两个牧场的躺卧次数和THI之间均不存在相关性。

热应激；自由卧床；垫料通栏；温湿度指数；躺卧时间

奶牛舒适度不仅仅是动物福利问题，实际上还与生产性能密切相关[1]。而躺卧行为是评估奶牛舒适度的重要指标，躺卧时间增加，也意味着舒适度提高，产量也会提高[2]。在生产中，奶牛躺卧行为受到多种因素的影响，如卧床规格、牧场管理、天气因素等。目前大多数研究主要关注于基础设施、饲养管理等对奶牛躺卧时间的影响，但对热应激的影响研究较少，而热应激是奶牛养殖中的一个非常重要的问题。本试验的目的是研究在热应激条件下奶牛躺卧行为的变化，以及不同饲养模式之间的差异。

1 材料与方法

1．1 试验牧场基本情况

本试验在天津某牧场（A牧场）和河北唐山某牧场（B牧场）实施。A牧场为自由卧床式牧场（散栏式牧场），采食区为喷淋+风扇降温，喷头间距1.8m，喷淋时间1min/次，喷淋间隔时间4min，卧床区为风扇降温，风扇前后间隔12m，左右间隔6m，所有风扇24h持续开启；饲养密度为1.4个卧床/头，垫料为发酵后挤压干燥牛粪，水分含量34.1%，卧床尺寸如表1所示。B牧场为垫料通栏式牧场（开放式牧场），无卧床，热料为干牛粪回填，水分含量22.5%，躺卧区域面积1 468.8m2（72m×20.4m），每头牛躺卧面积为18.36m2（1468.8m2/80头），采食区为喷淋+风扇降温，喷头间距1.8m，喷淋时间1min/次，喷淋间隔时间4min，躺卧区为风扇降温，风扇前后间隔12m，左右间隔约8m。

1．2 试验方法

在每个牧场各选择一个高产群，随机选择奶牛40头，使用数据计录器（HOBO UA-004，USA）记录奶牛躺卧时间，记录间隔1min[3]。温湿度记录仪（HOBO U23-001，USA）记录牛舍内温湿度，记录间隔10min。试验周期为一周，从7月13～20日。根据温湿度，计算温湿度指数（THI）。THI计算公式：THI=[(1.8×T)+32]-（0.55-0.0055×H）×（1.8×T-26）[4]。T代表温度，H代表与温度T相对应的湿度。每天的THI为每10min一次测量值的平均值。

表1 A牧场卧床尺寸测量数据与理想目标值对比

1．3 数据统计

试验结束后，选择6d的数据进行分析。使用Excel对数据进行整理，利用SPSS16.0进行比较，P＜0.05表示存在显著性差异；进行线性回归分析，并检验回归方程。利用GraphPad16.0软件绘图。

2 结果

2．1 外界环境指标

图1 两个牧场牛舍温湿度变化趋势

通过对两个牧场牛舍连续6d的温湿度监测，可以得到圈舍准确的温湿度数据，计算出THI如图1所示。A牧场在第2天温度明显下降，此后连续上升，THI指数也稳步上升。B牧场在第1～5天温度逐渐升高，但第6天时温度明显下降，空气中水分达到90%以上，THI指数较前一天有所降低。通过表2的THI指数，以及表3中的THI和应激水平的关系可知，两个牧场在试验期间均存在一定程度的热应激。通过了解得知，B牧场第6天天气极其异常，突发雷雨天气，考虑到雷声和闪电对奶牛躺卧的影响，在后续统计分析中第6天数据不做统计（图1B牧场中红框内的数据）。

表2 两个牧场日均THI指数表

表3 不同热应激环境下奶牛的临床症状[5]

2．2 躺卧时间与THI之间的关系

图2 两个牧场日均躺卧时间与THI变化趋势

图3 两个牧场日均躺卧时间与THI的相关性

以THI为X轴、躺卧时间为Y轴作散点图，并进行线性回归分析（图3）。A牧场得到的线性方程为y=-0.2785x+32.673，R2=0.6993；B牧场得到的线性方程为y=-0.4592x+46.082，R2=0.7918，因为B牧场第6天天气极其异常，故当天数据不进行线性回归分析。

对照陈彦光《地理数学方法》[6]中的《相关系数检验临界值表》可知，A牧场n=6，其R2（0.6993）＞0.66944(P=0.1时的临界系数)，小于0.75449（P=0.05时的临界系数)，因此具有相关性，该线性回归方程成立，躺卧时间与THI之间存在负相关性，但不存在显著性。B牧场n=5，其R2（0.7918）＞0.72930（P=0.1时的临界系数），小于0.81140（P=0.05时的临界系数），该线性回归方程成立，躺卧时间与THI之间存在负相关性，但不存在显著性。综上所述，两个牧场日均躺卧时间与THI之间均存在负相关性。

如图2所示，A牧场从第1～6天，THI整体为增加趋势，最后一天的THI指数显著高于第2天（P＜ 0.001）；同时随着THI增加，躺卧时间整体呈现下降的趋势，第6天躺卧时间显著低于第2天（P＜0.001）。B牧场从第1～5天，THI指数逐渐上升，与之对应的躺卧时间呈现下降趋势。

2．3 躺卧次数与THI之间的关系

图4 两个牧场日均躺卧次数与THI变化趋势

图5 两个牧场日均躺卧次数与THI的相关性

图4显示，A、B两个牧场的日均躺卧次数与THI未呈现有规律的变化趋势。同样对照《相关系数检验临界值表》检查相关性，A牧场方程y=-0.1273x+20.037，R2=0.1739，小于0.66944(n=6, P=0.1时的临界系数)，不满足相关性要求；B牧场方程为y=0.0844x+4.666，R2=0.0374，小于0.72930 (n=5, P=0.1时的临界系数)，不满足相关性要求（图5）。因此，可以认为A、B两个牧场躺卧次数与THI之间均无相关性。

2．4 躺卧时间与躺卧次数之间的关系

图6 两个牧场日均躺卧时间与躺卧次数的相关性

同样对照《相关系数检验临界值表》检查相关性，A牧场方程y=0.8306x+2.9045，R2=0.5792，小于0.66944(n=6，P=0.1时的临界系数)，不满足相关性要求；B牧场方程为y=-0.0406x+11.897，R2=0.0012，小于0.72930 (n=5，P=0.1时的临界系数)，不满足相关性要求（图6）。因此，A、B两个牧场躺卧次数与躺卧时间不存在相关性。也就是说并非躺卧次数越多，其躺卧时间就越长。

3 讨论

奶牛的动物属性决定躺卧行为在其日常活动中具有优先选择性，奶牛会优先保障充足的躺卧时间。研究发现，青年牛躺卧时间为12.5h/d，犊牛躺卧时间可达到18h/d[7,8]。当其躺卧时间得不到保障时，奶牛就会出现生理功能异常、产奶量和奶品质下降等问题。当前，增加奶牛躺卧时间，提高奶牛场舒适度的概念已经被大多数牧场所接受，因此，在牛场的硬件设施上都会尽可能满足奶牛的舒适度，增加其躺卧时间。但除此之外，空气温湿度等难以控制的因素也会严重影响奶牛的躺卧时间。

温湿度指数（THI）是反映空气温湿度关系的一个重要数值，常用作热应激程度的关键指标。在本试验中，A牧场6d的THI最低值为73.04，最高值为78.60；B牧场6d的THI最低值为73.75，最高值为74.04，对照表3可知，两个牧场在试验期间均存在一定程度的热应激，且热应激和躺卧时间之间存在一定的线性关系（图3）。该结果与Shinde等[9]的结果相一致，他们发现当气温达到33℃以上时，泌乳牛站立时间延长，即躺卧时间减少，并且推测站立时间延长是为了更快地散发体内的热量，是对抗热应激的一种自我调节方式。

同时，对比两个不同饲养模式的牧场，发现THI每增加1个单位，A牧场和B牧场躺卧时间分别减少0.2785h和0.4592h，也就是说在同等热应激程度下，热应激对垫料通栏式牧场的影响比散栏式牧场更大。这可能与两个牧场的降温措施不同有关。开放式牧场内无固定卧床，在其躺卧区域内，风扇前后间隔为12m，左右间隔6m，间隔过大导致降温效果不明显，进而造成热应激对奶牛躺卧时间的影响较大。此外，开放式牧场的饮水密度小于散栏式牧场（5.6cm/头 vs 8.8cm/头）也有一定影响。泌乳牛每天饮水量要达到80～120L/头，尤其在夏季热应激情况下，饮水量和饮水次数均有所增加，此时，适当的饮水密度和清洁的水源就显得尤为重要。

除了环境温湿度等不可控的因素之外，在对B牧场研究时，笔者发现恶劣的天气对奶牛的躺卧时间也具有一定程度的影响。如B牧场第6天时，天气异常，虽然THI指数为连续6d最低的一天，但其躺卧时间和躺卧次数较前一天却仍有所降低，分析原因可能是当天极端天气如闪电打雷等对奶牛有一定的惊吓作用，导致其躺卧休息时间减少。张伟力等研究发现，飞机噪声对泌乳牛具有明显的生理影响作用，飞机低空飞行发出的噪声使得母牛出现明显的应激和狂暴[10]。因此，从该方面分析，超过一定分贝的声音会对奶牛躺卧休息产生一定程度的影响，进而影响产奶量等[11,12]。所以，为保障奶牛有充足的休息时间，在牛场应尽量降低不必要的声音，尽量减少清粪等活动，维持相对温和安静的休息环境。

综上所示，在夏季，热应激会对奶牛的躺卧行为产生相关的影响。随着热应激程度的加强，奶牛体感不适，躺卧时间减少，且这样的影响垫料通栏式牧场比散养式牧场更大。

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Abstract:The aim of this paper is to study effect of heat stress on lying behavior of milking cows in different feeding models. In middle of July, 2016, one free stall farm and one bedding pack farm in Tianjin and Hebei Province were chosen for this research. Lying behaviors (total lying timeper day and lying times per day) of 40 milking cows and temperature and humidity in six consecutive days were recorded in detail. The results showed that total lying time per day was decreased with the increasing of THI in both of two farms, which meant there was a negative correlation between lying time and THI. And the effect of THI on lying time of milking cows in bedding pack was more serious. However, there was no any correlation between lying times and THI.

Key words:Heat stress; Free stall; Bedding pack; Temperature-Humidity Index(THI); Lying time

Impact of Heat Stress on Lying Behavior of Milking Cows in Different Feeding Models

BIAN Si-bei1,2, QU Wen-hui1,2
(1.Novus International, Inc., Shanghai 200000; 2.College of Veterinary Medicine, Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095)

S823.4

A

1004-4264（2017）09-0005-04

10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.09.002

2017-01-19

边四辈，在职博士，主要研究方向为反刍动物营养代谢病。