规模化奶牛场冬季挤奶厅环境的检测与评价

赵娟娟，孙新胜，王 超，李雪梅，单春花，郭建军，高玉红*

（1.河北农业大学动物科技学院，河北保定 071001；2.河北农业大学信息与技术学院，河北保定071000；3.承德市农林科学院畜牧研究所，河北承德 067000）

挤奶厅是规模化奶牛场中非常重要的建筑，奶厅环境可直接或间接影响奶牛的健康和产奶性能，奶厅的管理水平、气候条件、建筑类型、通风和采暖设计等均会对奶厅温热环境和空气质量造成一定影响[1]。研究表明，环境温度、相对湿度、风速和光照等参数不论单独还是综合作用均会影响奶牛的健康和生产性能[2-3]。另外，空气环境中的细菌、真菌和病毒等微生物也能对环境造成污染，直接或间接威胁人和家畜的健康，这些微生物可通过气体和粉尘传播途径向周围环境扩散，引起呼吸道疾病的发生和流行，甚至造成动物源性生物污染，特别是致病菌和选择性致病菌，极可能会威胁到场内工作人员和附近居民的身体健康[4]。目前，国内外奶牛场环境参数的研究较多，但多数集中于不同生理阶段牛舍（奶牛舍和犊牛舍）环境的评价[5-7]，关于奶厅环境的研究很少。本研究选择河北省3 个规模化奶牛场的奶厅，对冬季奶厅的5 个主要环境参数（温度、相对湿度、风速、光照和微生物）进行检测，并对奶厅的环境现状进行客观评价，为奶厅环境的改善和建设提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 挤奶厅选择 试验于2018 年1 月中旬选择河北省保定地区3 个规模化奶牛场，对各场奶厅内外的环境参数进行同期检测。3 个奶厅的基本情况如表1 所示。

1.2 检测指标与方法 奶厅环境检测的主要参数包括温度、相对湿度、风速、光照和微生物含量，周期为7 个晴天。

温湿度测定：各奶厅中间分别悬挂1 个电子温湿度记录仪（型号：KTH-350-I，法国），场内净道上方悬挂1 个，悬挂高度（探头距地面的垂直距离）为1.8 m，记录奶厅内外温度和相对湿度每天24 h 的连续变化，每0.5 h 记录1 次数据。检测结束后导出数据，绘制3个奶厅的温湿度和奶厅外平均温湿度（3 个奶牛场位于一个地区，温湿度差异不明显，故奶厅外的温湿度曲线是3 个奶厅外的平均值）的昼夜连续曲线图。

风速和光照测定：每天分别于07:00、13:00 和19:00 进行测定。测样点选择采用均匀布点原则，奶厅内水平布置 5～8 个点，舍外水平布置3～5 个点，检测高度1.5 m。风速检测仪采用电子风速记录仪（型号：WFWZY-1）；光照的检测仪器采用光照计（型号：TES-1 350A）

表1 不同奶厅的基本情况

微生物含量测定：微生物参数包括细菌和真菌（霉菌和酵母菌），检测方法为菌落计数法。在奶厅挤奶时段和空奶厅时段进行样品采集，采样点的布置同风速样点布置，采样流量为100 L/min，细菌和真菌的采样时间分别为0.5、5 min，采样后，将进行细菌培养的琼脂培养基放在37℃培养箱中恒温培养24～48 h 后菌落计数，而进行真菌培养的马铃薯葡萄糖琼脂培养基则放在25℃培养箱中恒温培养3～5 d 后菌落计数。最后根据菌落外形的不同来鉴定马铃薯培养基上霉菌和酵母菌。微生物采样仪器采用浮游微生物采样器（型号：FKC-1 型）。

1.3 统计分析 应用Excel 2007 软件绘制3 个奶厅的温湿度连续变化曲线图，采用SPSS 19.0 统计软件对风速、光照和微生物的数据进行单因素方差分析，多重比较采用LSD 法进行分析。P＜0.01 表示差异极显著，P＜0.05表示差异显著，P＞0.05 表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 不同奶厅环境温度的昼夜连续变化 如图1 所示，奶厅1 和奶厅2 温度的曲线变化趋向一致。奶厅1 的3个低峰值出现在05:30—06:30、12:30—13:30 和19:30—20:30，最低值分别为3.0、4.4、4.3℃，2 个高峰值出现在09:30—10:30 和15:00—16:00，最高值分别为8.4、9.6℃。奶厅2 的3 个低峰值出现在04:00—05:00、11:00—12:00和19:30—20:30，最低值分别为4.2、4.1、3.9℃，2 个高峰值分别是07:30 的9.5℃和15:00 的11.2℃。奶厅3 的温度和其他2 个奶厅差异很大，奶厅1、奶厅2 和奶厅3 的昼夜均温分别达到5.7、6.9 、14.4℃，奶厅3 温度明显高于其他2 个奶厅，且昼夜温度趋向平稳，温度变化范围为11.8～16.5℃。此外，厅外温度明显低于厅内，且温差较大，最低- 4.4℃，最高11.6℃，低于0℃的时间长达15 h。

2.2 不同奶厅相对湿度的昼夜连续变化 如图2 所示，与厅外比较，3 个奶厅的相对湿度曲线变化相对平稳，奶厅2 的相对湿度明显高于其他2 个奶厅，3 个奶厅的相对湿度范围分别为52.5%～79.5%（奶厅1）、75.4%～89.9%（奶厅2）和57.9%～74.8%（奶厅3）。厅外相对湿度范围为23.1%～9.7%，昼夜湿差较大，湿度较小的时间段为09:00—17:00。

2.3 不同奶厅风速和光照的比较 如表2 所示，冬季奶厅风速较低，仅0.02～0.03 m/s，3 个奶厅的风速间差异均不显著；3 个奶厅的光照强度范围为114.6～254.9 Lx，根据畜禽场坏境质量标准（NY/T 388-1 999），牛舍内日平均照度不低于50 Lx，本试验中奶厅的光照强度符合国家标准。

图1 不同奶厅环境温度的变化曲线

表2 不同奶厅风速和光照强度的比较

2.4 不同奶厅微生物含量的比较 如表3 所示，3 个奶厅细菌含量范围为353～6 160 CFU/m3。根据统计学分析可得出，各奶厅之间同一采样时段（挤奶和非挤奶时段）的细菌含量均达到显著差异（P＜0.05），各奶厅挤奶时段的细菌含量均高于未挤奶时（P＜0.01）。奶厅2 的细菌含量在挤奶时段和未挤奶时段均高于其他2 个奶厅（P＜0.05），尤其在未挤奶时段奶厅2 的细菌含量分别是奶厅3 和奶厅1 的4.42 和3.04 倍。另外，奶厅1 的细菌含量在挤奶时段和未挤奶时段均高于奶厅3（P＜0.05）。

由表3 可知，奶厅的真菌总量（霉菌和酵母菌之和）为256～541 CFU/m3。根据统计学分析可得出，各奶厅之间同一采样时段（挤奶和非挤奶时段）的真菌含量均达到显著差异（P＜0.05），奶厅3 挤奶时段的真菌总量和霉菌含量高于未挤奶时段（P＜0.05），而奶厅1 和奶厅2 在2 个时段的真菌总量差异不显著。无论是挤奶时段还是未挤奶时段，奶厅2 真菌总量和霉菌含量均高于其他2 个奶厅（P＜0.05），奶厅3 的真菌总量高于奶厅1（P＜0.05）。此外，酵母菌含量较低，变化范围为7～33 CFU/m3（奶厅3 挤奶时段除外，111 CFU/m3）。

3 讨 论

3.1 挤奶厅的温热环境评价 挤奶厅的建筑类型、环控措施和管理水平等对奶厅小气候有着重要的影响[8]。一般认为，奶牛在5～25℃的环境下较为适宜。本试验中，奶厅1 和奶厅2 的环境温度每天出现3 个低于5℃的峰值范围，最低降到3.0℃，这3 个低温峰值的时间段正是奶牛挤奶的时间，由此可见，除了保温性能，奶厅管理也很重要。冬季气候寒冷，厅内外温差较大，一旦门窗打开，厅内温度很快降低，即使奶牛在奶厅停留时间较短，但挤奶这个特殊时期环境对奶牛影响比较大，目前这方面的研究不多。相对湿度对于奶牛的影响往往是与温度的综合作用，低温高湿是较冷的气候，奶厅2 每天有15 h 的相对湿度超过80%，超出国家行业标准，主要原因是未挤奶时期冲洗奶厅的水排出不彻底，再加上厅内通风不良，导致厅内湿气增加，建议加强奶厅管理。

图2 不同奶厅相对湿度的变化曲线

表3 奶厅的空气微生物含量 CFU/m3

风速作为另外一个重要的环境参数，往往和温湿度相结合对奶牛产生综合影响，冬季降低风速利于减少冷应激，但要保证奶厅足够的通风换气量[9]。奶厅内风速范围应介于0.04～0.14 m/s，但本试验中3 个奶厅风速均低于标准范围。奶厅气体交换率较低，容易导致环境缺氧，需加强通风，可适当打开门窗，既可去除冲洗地面产生的大量湿气，又达到一定的通风效果。

3.2 奶厅微生物环境的评价 不同管理水平的奶厅空气中细菌含量差异很大。尽管本试验中奶厅的细菌含量未超出国家行业标准（≤20 000 CFU/m3），目前也没有准确的数据直接表明舍内的细菌含量达到什么程度会导致动物发生疾病，但有研究结果表明[4]，空气环境中细菌含量的增高可以导致动物机体免疫力下降以及生产性能降低。本试验中挤奶时段的奶厅和未挤奶时段的奶厅所测得环境细菌和真菌含量差异较大，由于3 个奶厅建筑结构和配套设施基本一致，均为有窗密闭式，采暖设施均为水暖，但奶厅2 的细菌和真菌含量无论在挤奶还是未挤奶时段均高于其他奶厅，这可能是日常管理的问题。从3 个奶厅的温湿度曲线也可看出，奶厅2 的相对湿度明显高于其他奶厅，而湿度的增加有助于细菌的繁殖，所以降低湿度不仅可以减缓冷应激，还可改善环境质量、降低微生物含量。另外，本试验中3 个奶厅环境中细菌含量均表现为挤奶时最高，可能与奶牛带入的粉尘、皮屑以及呼出物等有关。已有研究证明[10]，空气中微生物与尘埃、牛奶等固体和液体颗粒附着后所形成胶体颗粒后，其存活能力会加强。因此，挤奶时比未挤奶时空气中的细菌含量多。虽然真菌与细菌的存活方式大致相同，但与细菌不同的是，真菌能产生大量孢子到处扩散，在适宜环境下发育成新个体，这些真菌比细菌更容易进入呼吸道和皮肤黏膜，可引起呼吸道疾病和皮肤病的发生，导致畜禽机体免疫力下降[11]。本试验中3种奶厅的真菌含量在挤奶时段和未挤奶时段并没有表现出像细菌一样的规律性，挤奶时的真菌含量不一定高于未挤奶时段。Chi 等认为[12]影响真菌的因素很复杂，虽然细菌含量与温度、湿度和风速等气候因素表现出一定的相关性，但真菌与这些气候因素间并未表现出有一定关系。挤奶时段真菌并未增加的原因可能是奶厅消毒制度和使用消毒剂的不同。一直以来，人们更重视细菌的杀灭效果，忽视真菌的存在及其负面影响，杀灭细菌的药物对真菌不一定起作用，所以虽然奶厅每天消毒，但真菌仍可能长期存在于厅内的环境中，这仍有待于进一步研究。

4 结 论

通过对3 种奶厅的环境检测，奶厅的温度范围为3.0～16.5℃，相对湿度为52.5%～89.9%，部分湿度超标；风速偏低，仅0.02～0.03 m/s。从微生物含量看，奶厅细菌含量范围为353～6 160 CFU/m3，未超标，但挤奶时段的细菌含量显著高于未挤奶时段，且湿度较高的奶厅细菌含量较高；奶厅真菌总量为256～541 CFU/m3，未表现出一定的规律性，建议加强奶厅管理，增加保温，降低湿度，并改善消毒制度，灭杀细菌的同时考虑灭真菌。