热应激对夏南牛的危害和调控措施

左春生　章平　吴海港等

摘要：热应激对夏南牛的繁殖性能、生产性能和生理机能有很大危害。对通过营养和环境调控来缓解夏南牛热应激，提高夏南牛生产水平和经济效益的可行性方法进行了综述。

关键词：热应激；夏南牛；危害；控制

中图分类号： S858.23 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0201-03

收稿日期：2013-09-20

基金项目：河南省教育厅骨干教师基金（编号：2013GGJS-232）。

作者简介：左春生（1976—），男，河南信阳人，硕士，副教授，主要从事预防兽医方面的研究。E-mail：xyzuocs@126.com。热应激（heat stress）是机体受到较严重的外界热环境刺激和自身的产热、散热失衡所引起的非特异性应答反应。外界环境包括环境温度、空气湿度、气流速度等，其中环境温度、空气湿度与动物的生活、生产性能有较高的相关性[1]。夏季天气异常炎热，河南省驻马店市某夏南牛养殖场饲养员反映，持续的高温天气使各种年龄的夏南牛采食量快速下降，种母牛不发情或发情行为大幅减少，种公牛精子质量降低，母牛的受孕率下降，在热应激的牛群中出现妊娠早期胚胎死亡甚至流产现象，说明热应激对夏南牛的危害很大。

1夏南牛热应激的症状及判断

夏南牛是以夏洛来牛为父本、南阳牛为母本，通过杂交创新、横交固定和自群繁育3个阶段，利用开放式育种方法培育而成的肉用牛新品种，其皮下脂肪较厚、汗腺也不发达、体内热量散发不快、不善于通过皮肤蒸发散热，因此非常不耐高温。在最适环境温度范围内，肉牛的产热和散热维持动态平衡，所以肉牛体温保持恒定，生长发育较快，抗病力很强，饲料报酬高。环境温度大于最适温度范围，肉牛的产热超过散热，就会通过增加呼吸蒸发和辐射散热来达到体温调节平衡。

当肉牛处于热应激状态时，体温会升高，食欲不振，严重时出现食欲废绝、呼吸迫促、狂躁不安、鼻镜发干症状；热应激严重的可导致肉牛精神沉郁、步态不稳、站立摇摆、眼结膜发紫，更严重的表现不能站立、肌肉震颤、口色发红、口腔流出白沫、心跳加速、全身大汗淋沥，个别表现异常兴奋。在炎夏，牛棚舍通风隔热情况不好时，就应该采取措施预防热应激，加大观察力度，一旦肉牛出现上述症状，立即采取得力的治疗措施以减少损失。

热应激由多个因素引起，其中主要因素是环境温度和湿度，可以作为判断热应激的指标[2]。温湿指数（THI）可作为判断热应激的一个重要指标[2-3]，温湿指数的计算公式为：

THI=072（Td+Tw）+40.6

式中：Td、Tw分别为干、湿球温度计读数， ℃。

根据温湿指数值来判断热应激状态：当THI<74时为正常安全状态，THI位于75～78时为警戒状态，THI位于79～83时为危险状态，THI>84时为紧急状态[2，4]。

2热应激对夏南牛的危害

2.1热应激对夏南牛繁殖性能的危害

根据调查，夏季某夏南牛场的母牛发情率低，受胎率只有10%左右，甚至有4%左右的母牛发生子宫脱或阴道脱，表明热应激对夏南牛繁殖性能的影响特大。短期热应激影响子宫内膜分泌功能，降低胚胎的着床，抑制胚胎的发育，引起早期胚胎死亡。长期热应激导致母牛秋季繁殖力仍处于较低水平，主要表现为受胎率低、胎衣不下的发病率升高。

2.1.1热应激对卵子的危害最近几年的研究表明，卵母细胞的发育对温度比较敏感[5]。热应激会阻碍卵泡选择并延长卵泡波的持续时间，从而降低其质量[6]。热应激对卵母细胞的危害同样会影响胚胎的产生。美国学者研究发现，夏季卵母细胞的正常率及受精率均比冬季低[7]，表明了热应激干扰了卵细胞的发育，对其产生不良影响，从而使情期受胎率下降。

2.1.2热应激对精子的危害人们一直以来对母牛的热应激研究比较多，对公牛研究较少，近年来才意识到公牛的重要性，研究发现热应激可显著降低种公牛的精液品质和受精率[8]。夏季高温对精液品质有显著的影响。由于热应激作用，在夏末秋初精液品质明显下降，死精数、畸形精子数增加；精子密度变稀、活力下降，顶体完整率是一年中最低水平。温度是影响精子发生的主要气象因子[9]。通过研究气象因素对种公牛精液品质的影响发现，7—8月高温期，精液的各种性状指标均呈下降趋势，且气温对这种下降起主要作用，可直接导致9—10月的精子活力从0.59左右下降到0.51甚至最低达-0.52[10]。据报道，8月份高温环境下，活精子数、有完整顶体的活精子数为全年最低水平。同时，热应激可以使公牛生殖系统功能发生异常，使性腺分泌物的量及其所含组成成分发生变化，从而导致顶体完整性比率下降，畸形精子数量也增加[11]。

2.1.3热应激对夏南牛胚胎发育的危害根据对夏南牛的观察，温度超过25 ℃时，母牛食欲下降，采食量减少，当温度进一步升高时，采食量进一步下降，能量和基本营养严重缺乏，影响胚胎的着床和发育；到35 ℃时，受胎率明显下降。李玉欣等有类似报道：春、秋两季情期母牛受胎率水平最高，最高可达90.05%；夏季则显著下降，最低为62%[12]。热应激极不利于胚胎成活，尤其在妊娠前期（9～13 d）胚胎的着床期影响最大。在热应激环境下的青年母牛，其正常胚胎数低于23%，生长等级胚胎数高于25%，未受精卵数相似[13]。

2.2热应激对夏南牛生产性能的影响

在热应激情况下，夏南牛要减少饲料摄入来降低机体产热，维持机体热平衡。在相同营养的日粮中，其采食量减少，则营养摄入也相应减少，当摄入的营养不能满足夏南牛的生长需要时，则其生长缓慢或停止生长。如果热应激时间长，营养长期不平衡，夏南牛机体还会动用自身蛋白质、脂肪及碳水化合物来维持机体生命代谢需要，使机体出现负平衡而掉膘。

2.3热应激对夏南牛生理机能的影响endprint

2.3.1热应激对夏南牛呼吸系统的危害在高温环境下，夏南牛表现呼吸频率升高，通过增加肺通气量加快呼吸道蒸发散热。当温度过高时的热应激，夏南牛呼吸频率也会随之加快，机体呼吸碱中毒；当比较严重时，过强的呼吸通气会导致肺损伤，表现肺脏的充血，甚至因肺毛细血管网破裂而出血。因此，夏南牛在出现热应激时，呼吸系统功能会降低。

2.3.2热应激对夏南牛消化系统危害高温时，夏南牛消化功能的典型表现为食欲降低，采食量减少，严重的可诱发神经性厌食症。随着温度的升高，消化道蠕动减弱，从而延长了食糜在消化道停留时间，因饱感反射引起食欲降低。尽管夏南牛汗腺不发达，但较高的温度还是能引起牛大量流汗，体内氯离子丢失，又因饮水增加使胃酸被稀释；同时消化酶类分泌减少；加上体表的血液循环大于深层组织血液循环，用于胃肠消化吸收的血液量少而能力下降，从而表现出食欲不佳，采食减少。如果热应激的发生时间长，由于交感-肾上腺髓质系统兴奋，胃肠等内脏血管收缩，血流量减少，胃肠黏膜缺血，可造成胃肠黏膜糜烂、溃疡、出血等损伤变化，严重影响夏南牛生长，甚至引起贫血、消瘦死亡。

2.3.3热应激对夏南牛免疫系统的影响热应激时，机体产生热休克蛋白。许多试验证明，热休克蛋白可以提高细胞对热以及其他有害因素的耐受性。热休克蛋白的产生常与机体产生热耐受损伤性刺激能力呈正相关[14]。同时，热应激下，肾上腺分泌的皮质醇参与体液免疫，提高动物的耐受性和适应力[2]。若长时间应激，则激素分泌过多，机体分解代谢大于合成代谢，体重下降。对于夏南牛来说，从表现上，可以发生热射病、呼吸性碱中毒以及因机体免疫力下降而造成的其他疫病。

3缓解夏南牛热应激的措施

热应激是阻碍畜牧业发展的主要因素之一，也是提高反刍动物福利而需要解决的问题之一。实际生产中，可以通过营养和环境方面的调控来缓解反刍动物的热应激，提高生产效益。

3.1加强营养调控，合理调整饲料配方

热应激条件下，采食量下降是影响夏南牛生长速度和生产性能的重要因素之一。因此必须重新制定饲养标准，通过增加营养深度，适当提高精粗饲料添加比例，从而改善机体对饲料的消化吸收能力，以满足热应激时机体正常生理要求和生长发育需要。

3.1.1提高饲料中的能量浓度适当提高日粮中的能量、改变能量的添加形式，有利于缓解夏南牛的的热应激。Heemstra 等研究指出，对在热应激环境的肉牛日粮中添加脂肪和限制能量饲料的使用，能够增加料重比和降低热负荷[15]。由于过瘤胃脂肪一般不参加瘤胃发酵，能提高能量密度，大部分可以直接用于肉牛生产，又不会使体热增加，因此可以把热应激降到最低限度。现在国外普遍使用脂肪钙作为饲料成分，因其不受瘤胃内微生物的影响，且在小肠内以脂肪酸和钙离子形式存在，较易被机体吸收。

3.1.2适当提高日粮蛋白质水平热应激状态下，由于采食量下降，家畜体内氮呈现负平衡。加强夏南牛日粮中蛋白质比例，使蛋白质浓度比正常水平提高1%～2%[16]。例如动物在应激状态下可产生热休克蛋白来保护机体，热休克蛋白是谷氨酰胺诱导产生，因而添加谷氨酰胺有助于增强机体对应激的抵抗能力。蛋白质浓度高低对热应激的调控效果还需进一步试验研究和探讨。

3.1.3适当提高维生素和矿物质的用量由于天热，夏南牛的采食量下降，各种营养成分不能满足生长需要，体内维生素和微量元素自然也很缺乏。然而各种维生素和矿物质对体内代谢有重要影响，例如维生素E、维生素C具有抗氧化作用；B族维生素对3大有机物代谢起着调节作用，且部分B族维生素作为酶促反应的辅助因子，能降低热应激造成的不良影响等；矿物质如NaHCO3、KHCO3、KCl等会影响血液电解质和酸碱的平衡失调。增加日粮中或者饮水中电解多维和矿物质的含量，可以维持动物体内环境的稳定，并调节机体内的离子平衡。

3.2加强管理，改善环境条件

3.2.1减少热辐射对夏南牛的危害夏季热辐射主要是太阳直射及看不见的红外线辐射。鉴于此，可在牛舍顶棚加入隔热层，或在前后墙增加1个纵向通风机，或加装一些大功率电风扇，加速空气的流动来达到降温目的。同时牛舍窗户要常开，加强空气对流，加快散热。在牛场周围种植大叶子杨树等高大乔木，改善场区小气候，必要时在运动场挂上遮阳网或搭遮阳棚，种上丝瓜或铺上干草树枝，减少太阳的热辐射和红外线辐射。

3.2.2降低饲养密度，搞好环境卫生夏季天热，降低饲养密度，提高每头牛的占地面积，增加牛的活动范围，有利于夏南牛的散热。同时保持好牛舍和运动场的卫生，及时清理粪便和污物，并做好蚊蝇的捕灭工作，减少疾病的发生和传播，降低夏南牛抵抗力的消耗，保持体力对抗热应激。

3.2.3合理利用水资源炎炎盛夏，一定要保证夏南牛的洁净和充足的饮水，最好是深井冷水自由饮用。如果采用水箱供水或水塔供水，一定要防止受到太阳的暴晒导致饮水变成热水，保证牛饮用的一直是清凉的饮水，从而让牛感觉清新凉爽。同时，也可以用深井冷水给牛舍装2个雨帘，尽量保持舍内凉快。

3.2.4合理的饲喂方式Davis等研究表明，在热应激状态下，限制饲喂的肉牛的平均日增重、平均每天干物质摄入量和料重比显著低于自由采食组[17]，因此夏南牛作为肉用牛品种，也可采用自由采食的方式。高温季节喂料时，一般宜在清晨和晚上气温较低时进行，尽量避开正午高温时间。有条件的可以湿拌料喂，但须监督牛采食，免得吃剩浪费，以及防止食物酸败引起牛胃肠疾病。

3.3热应激添加剂的应用

在饮水中加入NaHCO3，可以缓解机体的酸碱平衡，使瘤胃保持最适的pH值。铬可使热应激动物降低应激程度[18]，因此在饲料中常添加有机铬，如酵母铬或烟酸铬等，可提高饲料报酬。中草药中含有许多微量养分和免疫因子，可以提高饲料转化率，增强抗病力，缓解热应激给动物带来的负面作用[19]。中草药添加剂是一种纯天然的制剂，应用于夏南牛的生产不会给肉产品造成有害残留，能有效解决西药在使用过程中所出现的药物残留问题，但目前应用不广泛，需进一步研究。endprint

4结论与讨论

在国外，肉牛生产发展快，抗热应激方面的研究取得了一定的成果，而国内规模化养殖场不是很多，时间也不是很长，研究成果尚不多见，与国外相比还有一定的差距。炎炎夏季，夏南牛会受热应激的影响，控制好热应激是必要的。营养和环境调控措施可提高夏南牛的舒适程度，降低高温环境对其造成的伤害，也可提高产品数量和质量，增加经济效益。但热应激对免疫系统的影响结果，还没有定论，有待进一步试验完善。目前中草药在肉牛抗热应激方面的研究还很少，因此还需进一步加大用中草药添加剂抗热应激的应用研究。深入了解热应激的发生机制，全方位地找到缓解和控制措施，对提高夏南牛夏季生产和经济效益有着重要的作用。

参考文献：

[1]张峰，王学清，李魁英，等. 热应激下奶牛体温、呼吸频率与环境温湿指数的相关性研究[J]. 饲料工业，2010，31（13）：24-25.

[2]孙志民. 肉牛热应激与综合防治措施[J]. 吉林畜牧兽医，2008，29（8）：39-40，42.

[3]覃智斌，左福元. 肉牛热应激研究进展[J]. 现代畜牧兽医，2007（9）：52-54.

[4]Davis S，Mader T. Adjustments for wind speed and solar radiation to temperature-humidity index[J]. Nebraska Beef Cattle Report，2003：49-51.

[5]Rutledge J J，Monson R L，Northey D L，et al. Seasonality of cattle embryo production in a temperate region[J]. Theriogenology，1999，51（1）：330.

[6]Roth Z，Meidan R，Shaham-Albalancy A，et al. Delayed effect of heat stress on steroid production in medium-sized and preovulatory bovine follicles[J]. Reproduction，2001，121（5）：745-751.

[7]Rocha A，Randel R D，Broussard J R，et al. High environmental temperature and humidity decrease oocyte quality in Bos taurus but not in Bos indicus cows[J]. Theriogenology，1998，49（3）：657-665.

[8]田允波. 热应激对种公牛精液品质的影响[J]. 中国畜牧兽医，2003，30（3）：32-34.

[9]李俊杰，桑润滋，田树军.热应激对种公牛精液品质的影响及机理的研究进展[J]. 草食家畜，2000（4）：26-28.

[10]杨殿军，王力波，陈忠孝，等. 气象因素对种公牛精液品质的影响[J]. 黑龙江畜牧兽医，1989（2）：9-12.

[11]陈燕红，张拴林，高海波. 热应激对种公牛繁殖性能的影响及应对措施[J]. 饲料博览，2007（4）：14-17.

[12]李玉欣，张忠诚. 气候因子对母猪繁殖性能的影响[J]. 中国畜牧杂志，1996（1）：31-32.

[13]吴结革，霍淑娟，茆达干. 热应激对动物生殖机能的影响及其防止措施[J]. 金陵科技学院学报，2006，22（3）：99-103.

[14]王新华. 家畜病理学[M]. 四川：四川科学技术出版，2003.

[15]Heemstra J，Scott T，Mader T，et al. Fat addition and restricted feeding of com gluten feed diets for cattle exposed to environmental stress[J]. Nebraska Beef Cattle Report，1999：34-37.

[16]颜金财.热应激对肉牛的危害及综合防控措施探讨[J]. 科技致富向导，2011（1）：143.

[17]Davis S，Mader T L，Cerkoney W. Effects of feeding regimen on performance，behavior and body temperature of feedlot steers[J]. Nebraska Beef Cattle Report，2001：69-73.

[18]郭玉华，赵健亚，周为琴. 铬的营养研究进展[J]. 中国饲料，2004（11）：29-30.

[19]金兰梅，伍清林，方光远. 中草药饲料添加剂在奶牛生产中的应用[J]. 中国饲料，2006（18）：37-39.endprint