舍内风速、CO2、NH3浓度与存在肉牛头数关系的研究

郝 强 ，张 越 ，孙茂红 ，岳春旺※

（1.张家口长城乳业有限公司 031300；2. 河北北方学院动物科技学院 031300）

中国的肉牛产业始于上世纪九十年代，目前肉牛生产中存在着生产水平低、产业化水平低、优良的犊牛少、饲养数量少等问题，而最主要是对牛棚内环境的担忧，严重影响了肉牛体重的增加[1]。我们国家北方地区冬季特别冷，选择育肥肉牛的时候一定要选择耐寒性强的肉牛品种[2]。反刍动物都具有复杂的反刍胃，能反刍食物，其瘤胃中有许多瘤胃微生物，可对碳水化合物进行充分利用，并且可以大量合成一切必须蛋白质。而单胃动物就是集体只有一个胃腺的动物，消化道比较简单，消化器官容积小。并且反刍动物对环境温度的改变比单胃动物较为明显，但是人们对环境温度对动物采食量及消化率所产生的影响并没有重视对待，所以就使饲料没有得到合理利用造成饲料浪费，从而提高生产成本，降低生产水平[3]。根据相关规定，牛棚中平均二氧化碳浓度不大于1500mg/m3，每天平均氨气浓度不大于20mg/m3。一般冬季育肥牛棚适宜风速不应超过0.3m/s。马一畅等研究结果可以说明:通过缩小通风口的面积可以提高棚内温度，但是通风效果会变差，从而使棚内气体浓度变高，棚内湿度超过国家正常标准。环境质量差，容易引起各种疾病，影响肉牛的正常生长[4]。陈健等研究结果表明:风速在下午两点到三点和四点到五点两个时间段最高。在下午六点到七点这个时段氨气和二氧化碳浓度最高，明显高于其他时间段。造成这一现象的原因是由于该时段风速小，导致棚内通风不好，以至于空气质量变差，而最主要的是因为这个时间段牛刚采食完正在躺着进行反刍，活动量比白天小。牛棚中的风速对牛机体产生的热量与失散到环境中的热量处于相等时的稳定状态产生影响，并且其影响程度与气温的高低有关。牛的呼吸和粪便代谢均可产生二氧化碳，当畜棚内通风不好，氧气会降低，其他有害气体数量变高，导致牛棚内二氧化碳浓度比较高[5]。陈健等[5]和佟满满等[6]研究结果表明:棚外的风速明显要高于棚内，棚外氨气和二氧化碳浓度明显低于棚内。

本试验拟在张家口市坝下地区（怀安县）进入冬之后每个月选择一天，进行分时段测定一昼夜内育肥牛舍内风速、二氧化碳和氨气浓度，同时对测定时间段内牛舍内存在牛的头数进行计数，通过分析以期获得这几项空气质量指标与肉牛在牛舍内存在与否的关系。为在该地区冬季修缮牛舍、控制环境，在冬季更科学的养好育肥牛提供技术参数和理论依据。

1 试验方法与内容

1.1 试验内容

进入冬季以后，在每个月份选择一天，对肉牛育肥舍进行一昼夜的分阶段（每隔2h测定一次）测定牛舍内风速、二氧化碳和氨气浓度并计数舍内外肉牛的头数。以期获得空气质量指标与肉牛在牛舍内存在与否的关系。

1.2 试验方法

1.2.1 主要仪器和材料

西门塔尔牛及其杂交、半开放式牛舍、希玛热敏式风速仪AR866A、希玛二氧化碳气体检测仪AR8200、希玛氨气检测仪AR8500。

1.2.2 测定地点及时间

张家口怀安县某肉牛养殖场，试验时间分别在2018.11.11、2018.12.11、2019.1.11、2.11、3.11、4.11、5.11共七个月的值；在选择一天中，每隔2h测定一次，并做好各项指标记录。

1.2.3 测定方法

牛舍内分别选择5个具有代表性的固定监测点，测定高度距离地面高度大约1.2m。

1.2.4 试验数据的整理

本试验所采集的试验数据均采用Microsoft Excell和Spss 17.0软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 入冬后棚内二氧化碳浓度与棚内牛头数的相关性

表1 二氧化碳浓度与舍内头数的相关性

由上表可以看出在2018年11月份、2019年2月份、3月份和五月份棚内二氧化碳浓度与棚内牛头数呈现显著正相关(P＜0.05)。（表格中头数与头数、二氧化碳与二氧化碳的相关性为1，因为用的是一组头数数据与一组二氧化碳数据，所以其相关性是完全相关的，下同。）

表2 二氧化碳浓度与舍内头数的相关性

由上表可以看出在2018年12月份、2019年1月份和4月份棚内二氧化碳浓度与棚内牛头数呈现显著正相关(P＜0.01)

2.2 入冬后棚内风速大小与棚内头数的相关性

表3 风速与舍内头数的相关性

由上表可以看出在2018年11月份、2018年12月份、2019年1月份、4月份和5月份的风速与棚内牛头数呈现负相关(P＞0.05)

表4 风速与舍内头数的相关性

由上表可以看出在2019年2月份和3月份的风速与棚内牛头数呈现正相关(P＞0.05)。

2.3 入冬后棚内氨气浓度与棚内头数关系研究

在牛棚内未检测出氨气的浓度，这就说明氨气浓度基本为零，所以无法进行相关性分析。

3 讨论

3.1 入冬后棚内二氧化碳浓度与棚内牛头数的研究

陆日东等研究发现牛粪上面有玉米秸秆覆盖的时候会降低二氧化碳的浓度[15]。本次试验是在怀安县进入冬之后测出二氧化碳浓度与棚内牛的头数均呈正相关，其中2018.11月份和2019.2月份2019.3月份2019.5月份在0.05水平（双侧）上显著相关，其中2018.12月份和2019.1月份2019.4月份在0.01水平（双侧）上显著相关，这就说明牛棚内的牛头数越多二氧化碳浓度越高，反之牛棚内的牛头数越少二氧化碳浓度越低。同时龚飞飞等研究也说明牛体在进行呼吸代谢时会产生二氧化碳，瘤胃中的乙酸发酵也会使牛棚里的二氧化碳浓度变高[10]。

3.2 入冬后棚内风速大小与棚内头数的研究

在怀安县进入冬之后的五个月（分别是2018.11、2018.12、2019.1、2019.4、2019.5月份）所测得的风速与棚内牛头数均成负相关，而在2019.2、2019.3月份成正相关，但是都不显著相关。造成这一原因可能是因为棚内风速太小，数据差异不大，很难比较出其相关性显著。风通过对流的作用使牛体热量减少，一般来说风速越小，降温的效果越不明显[9]。而且研究发现气温越高，风速越慢，二氧化碳越高[8]。

3.3 入冬后棚内氨气浓度与棚内头数关系研究

李晓峰等在2017年所发表的文章中显示牛棚外并没有检测到有氨气，人们也没有闻到有明显气味，牛棚内有点气味并不是明显[2]。这与我们本次试验结果一致。蛋白质高的饲料会增加氨气浓度，同时对动物体就产生了毒害作用[14]。氨气浓度过高对动物会造成采食量减少、体重下降、饲料利用率低、伤害眼睛和鼻子粘膜[13]。甚至可能会降低繁殖能力，影响胚胎的健康发育[12]。这一结论在颜培实的文章里面也有所讲到[11]。

4 结论

本试验是入冬以后在不同月份连续测定育肥肉牛舍内风速、二氧化碳及氨气浓度变化研究结果表明：牛舍内的牛头数与舍内二氧化碳浓度在多个月份的多个时间点呈现正相关性，表现为牛舍内的牛头数越多二氧化碳浓度越高，反之牛棚内的牛头数越少二氧化碳浓度越低；另外依据本试验研究结果可知舍内风速与舍内存在牛的头数关系不大；本试验中没有检测到氨气，故不能做相关性分析。