喷淋降温对荷斯坦奶牛抗热应激的研究＊

刘海林，高 帅，段洪峰，张佰忠

（湖南省畜牧兽医研究所，湖南 长沙410131）

我国南方地区夏季的气候高温高湿，且持续时间长，给奶牛养殖带来严重的影响。热应激导致奶牛夏季生产环境差，产奶量下降，发病率增加。在抗热应激措施方面，除应用降温系统外，夏季一般采用棚舍结构遮阳和电风扇通风降温措施。因此，研究探讨奶牛抗热应激降温措施有较大的应用价值。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验按照胎次、产奶量、泌乳天数、体重相近体况评分相近的原则选取20头健康的荷斯坦奶牛，随机分为两组，即对照组和试验组，分组情况见表1。试验于2011年7月在湖南省奶牛原种场进行。

1.2 饲养管理

试验牛采用白天栓系饲养，晚上运动场放牧，自由饮水，每天5∶30和15∶00两次饲喂、5∶30和18∶00两次挤奶。牛舍高5 m，为对头式设计，试验组和对照组牛只分别饲养于两侧。

1.3 试验设计

试验组采用风扇通风和喷淋系统降温，每天从上午10∶00开始至下午5∶00每隔30 min淋水5 min，不间断地采用电风扇通风；喷淋系统在每头牛背上方约0.7 m处安装1个喷头，每分钟喷水量为2 L；风扇安装牛背部上方2.8 m处，与地面夹角为70o，电机功率为250 W。对照组采用风扇通风的方式降温，风扇安装方式与试验组相同。试验预试期为7 d，正式期为3 d；喷淋期间每隔1 h测定生理指标1次，试验结束时测定产奶量和乳成分并采集血样测定血常规值。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 环境温湿度 在牛舍内牛床上方2 m处悬挂温湿度计，试验期每天10∶00至17∶00每隔1 h测定一次环境温湿度，并计算出温湿指数（THI）。

式中：T为华氏温度；f为相对湿度。

1.4.2 生理指标 测定直肠温度、呼吸频率和心律三项指标。测定方式为直肠温度采用兽用体温计插入直肠测定2 min后取出读数，呼吸频率采用观测计数法测定每分钟的呼吸数，心率的测定为触摸尾根动脉记录每分钟的脉动数。

1.4.3 生产性能指标 包括产奶量和乳成分中乳脂肪率、乳蛋白率、乳糖、非脂固形物和干物质。产奶量采用德国GEA Westfalia公司的挤奶台奶量计量杯测定；同时按早、中、晚3次4∶3∶3比例收集奶样，置于重铬酸钾取样瓶中保存待测乳成分，在湖南省奶牛生产性能测定中心试验室采用丹麦FOSS公司的牛奶成分分析仪（134A／B）测定。

1.4.4 血常规指标 尾静脉采集5 m L血样置于添加EDTA抗凝剂采血管中，使用全血自动分析仪，测定血样中白细胞数（WBC）、血红蛋白（HGB）、红细胞数（RBC）、红细胞压积（HCT）的含量。

表1 试验分组设计Table 1 Test design

1.5 数据处理

试验数据经Excel软件初步处理后，采用SPSS 17.0统计软件进行差异显著性分析，各组数据均以平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 牛舍环境温湿状况分析

由图1可知，试验期内10∶00平均温度和THI最低，分别为28.4℃和80.1；16∶00平均温度和THI最高，为36.6和95.2。当环境THI高于79时为中度热应激，THI高于88则为严重热应激。试验期奶牛处于中度以上热应激水平。

2.2 喷淋降温对奶牛生产性能的影响

由表2可知，试验组日产奶量比对照组高2.66 kg／d，提高19.79%，差异显著（P＜0.05）；4%标准乳比对照组提高2.81 kg／d，增加幅度为21%，差异极显著（P＜0.01）。而试验对乳成分的影响，试验组乳糖含量低于对照组（P＜0.05），乳脂率、乳蛋白率和总固形物含量差异较少，无显著变化。

图1 试验期间牛舍温湿状况Fig 1 Temperature and humidity in cattle house during the test

表2 喷淋降温对奶牛生产性能的影响Table 2 Effect of spray cooling on productive performance on dairy cows

2.3 喷淋降温对奶牛热应激生理指标的影响

从表3得知，喷淋降温措施可显著降低热应激期奶牛直肠温度、呼吸频率和心率的平均值（P＜0.01）；与对照组比较，试验组分别低2.02 ℃、36.8次／min和3.8次／min。从时间点分析，在试验开始时试验组直肠温度就低于对照组（P＜0.05），而从11∶00至17∶00直肠温度和呼吸频率均极显著低于对照组（P＜0.01）；在15∶00试验组心率显著低于对照组（P＜0.05），16∶00和17∶00极显著低于对照组（P＜0.01）。

2.4 喷淋降温对血常规指标的影响

由表4知，喷淋降温能降低热应激期奶牛血常规指标中血红蛋白、红细胞数和红细胞压积值，与对照组比较，分别降低了11.75 g／L、0.72×1012／L和2.63%，差异极显著（P＜0.01）。试验组白细胞数比对照组低2.67×109／L，差异不显著（P＞0.05）。

表3 喷淋降温对奶牛热应激生理指标的影响Table 3 Effect of spray cooling on physiological index of heat stress of dairy cows

表4 喷淋降温对血常规指标的影响Table 4 Effect of spray cooling on blood indexes

3 讨 论

热应激对奶牛的影响主要表现为采食量、产奶量下降，直肠温度、呼吸频率、心律等生理指标显著升高，血液指标及内分泌失调，发病率增加［1-3］；对奶牛养殖业造成了巨大的影响。喷淋＋风扇是采用低压喷头喷淋较大水珠淋湿牛体，并从被毛渗至皮肤，使奶牛蒸发体表上的水分来带走热量，降低体温；而配合使用通风措施则可加快水分蒸发速度，增加降温效果；是缓解高温季节奶牛热应激的有效措施。

梁学武等［4］研究表明，采用喷淋和风扇降温模式比传统的降温方式能使奶牛产量增加5.11%，体温降低0.63℃，同时提高采食量，降低发病率；施正香［5］报道，在27～46℃下，使用洒水＋风扇系统可使奶牛体温下降1.7℃，而在干奶期开始使用则能使前150 d的产奶量每天增加3.5 kg；Turner［6］在高温高湿地区进行了喷淋和风扇的降温试验，使每头奶牛每天增加3.6 kg（15.9%）的产奶量，同时各项生理指标得到缓解；以上报道均与本试验的研究结果一致。此外，试验组血常规值显著低于对照组，可能由于热应激导致血液中红细胞的聚集性增强，变形能力下降，血粘度增高，因此红细胞压积、红细胞数和血红蛋白增加；而喷淋＋风扇降温缓解奶牛热应激，相应指标得以改善。

［1］ West J W，Mullinix B G，Bernard J K.Effects of heat-stress on production in dairy cattle［J］.Journal of Dairy Science，2003，86（6）：21-31.

［2］ Sota R L de la，Burke J M，Risco C A，et al.Evaluation of timed insemination during summer heat stress in lactating dairy cattle［J］.Theriogenology，1998，49（4）：761-770.

［3］ 史彬林.奶牛耐热性评定指标的研究［J］.中国奶牛，1996（2）：20-22.

［4］ 梁学武，刘庆华，蔡永辉，等.高温高湿地区热应激综合控制技术体系研究［J］.中国农业通讯，2011，27（17）：17-20.

［5］ 施正香，王朝元，许云丽，等.奶牛夏季热环境控制技术研究与应用进展［J］.中国畜牧杂志，2011，47（10）：41-46.

［6］ Turner L W，Chastain J P，Hermken R W，et al.Reducing heat stress in dairy cows through sprinkler and fan cooling［J］.App Eng Agric，1992，8：251-256.