热应激对不同泌乳阶段奶牛日产奶量的影响

杨丰利+李小杉

摘要：对热应激条件下湖北省黄冈市某规模化奶牛场不同泌乳阶段奶牛日产奶量的变化进行了调查研究。结果表明，处于非热应激期和热应激恢复期的泌乳早期奶牛的日产奶量极显著（P<0.01）高于处于中度热应激期的泌乳早期奶牛的日产奶量，处于非热应激期的泌乳中期奶牛的日产奶量显著（P<0.05）高于处于中度热应激期的泌乳中期奶牛的日产奶量。中度热应激期与非热应激期相比，温湿指数（THI）每增加1个单位，泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别下降0.46、0.37和0.30 kg/头；热应激恢复期与中度热应激期相比，THI每降低1个单位，泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别增加0.45、0.16和0.05 kg/头。因此，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。建议奶牛场合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊， 从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

关键词：奶牛热应激；温湿指数（THI）；牛舍温度；泌乳阶段

中图分类号：S823.9+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）19-4650-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2014.19.038

Effects of Heat Stress on Daily Milk Production of Dairy Cows

in Different Lactation Periods

YANG Feng-li， LI Xiao-shan

（College of Animal Science， Yangtze University， Jingzhou 434000，Hubei， China）

Abstract： The effects of heat stress on the daily milk yield of dairy cows in different lactations were investigated in a large-scale dairy farm at Huanggang city. The results showed that the mean daily milk production of early lactation cows in non-heat stress period and heat stress recovery period were significantly higher than those in moderate heat stress period （P<0.01）. The mean daily milk production of middle lactation cows in non-heat stress period was significantly higher than those in moderate heat stress period （P<0.05）. Compared with the non-heat stress period， the mean daily milk production of early， middle and late lactation cows in moderate heat stress period decreased by 0.46， 0.37 and 0.30 kg cattle， respectively， when the temperature-humidity index （THI） increased by one unit. The mean daily milk production of early， middle and late lactation cows in heat stress recovery period were higher than those in moderate heat stress period by 0.45， 0.16 and 0.05 kg cattle， respectively， when THI decreased by one unit. It is indicated that the degree of heat stress affecting early lactation cows was greater than middle and late lactation cows. It is recommended that the mating and calving time of cows should be reasonable arranged. Mating in October， November and December， and calving in July， August and September should be avoided to avoid the early and middle lactation of them under heat stress period.

Key words： heat stress， temperature-humidity index（THI）， cowshed temperature， stage of lactation

荷斯坦奶牛以产奶量高而著称，原产于夏季凉爽的荷兰（7月平均气温为17 ℃），具有耐寒怕热的生物学特征。荷斯坦奶牛产奶的适宜温度一般认为在5～25 ℃，在此温度范围内，奶牛产热和散热可维持动态平衡，生理指标正常，生产能力较高，饲料利用最经济[1]。近年来，随着奶牛业集约化养殖的迅速发展和全球气候变暖，夏季热应激造成的奶牛生产性能下降、繁殖率降低等问题越来越严重。湖北省夏季高温高湿天气对奶牛尤其是高产泌乳奶牛的生产性能产生的影响更为明显，黄冈市高温高湿天气主要集中在7月和8月，白天的平均气温在35 ℃以上，平均湿度在60%左右，这样的气候特点极易造成奶牛热应激反应，降低机体免疫力、产奶量及奶品质。Bohmanova等[2]研究表明，在低湿度的条件下湿度对奶牛热应激的影响较小，而在高湿度条件下湿度对奶牛热应激的影响较大，因此在高温高湿地区用温湿指数（THI）来评价奶牛热应激更为确切。

当THI超过72时，就会导致奶牛产生热应激反应[3]。奶牛热应激时表现为体温升高、呼吸及心率加快、食欲下降、采食量降低，导致奶牛机体免疫力及生产性能的下降；严重者机体代谢会受到影响，出现脱水、休克甚至死亡[4]。Ingraham等[5]利用THI判断热应激程度时认为，当THI小于72时，奶牛无热应激反应；当THI为72～78时，奶牛会产生轻微热应激：当THI为79～89时，奶牛会产生中度热应激；当THI在90以上时，奶牛会产生严重热应激反应。田萍等[6]认为，当THI大于70时奶牛处于热应激，产奶量开始下降，且二者呈负相关（r=-0.847 8）。

当环境温度为25.0～28.6 ℃时，每头牛的日均产奶量将会减少0.5～2.5 kg，乳脂率会下降0.3%～0.5%。按持续高温90 d计算，一个产奶量中等的万头奶牛群，仅因产奶量降低所带来的经济损失就达30多万元[7]，这还不包括热应激引起的奶品质降低、疾病发病率升高等造成的经济损失。

热应激是导致中国南方夏季高温高湿地区奶牛生产性能、繁殖性能和免疫力低下的主要因素之一，因此降低奶牛热应激是规模化奶牛场夏季饲养管理必须抓好的工作。本研究以湖北省黄冈市某规模化奶牛场为例，分析了其2013年4～10月牛舍THI和奶牛产奶量的相关性，以期为规模化奶牛场夏季生产管理提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验动物为湖北省黄冈市某规模化奶牛场的1 247头临床健康、处于泌乳期的荷斯坦奶牛，采取舍饲半拴系饲养，每天饲喂两次（6：00和15：00各一次），采用全混合日粮（TMR）饲喂，每次喂料结束后散放至运动场自由活动，自由采食苜蓿干草，饮水槽供应足够的清洁饮水。每天两次（6：30和15：30各一次）至挤奶厅机器挤奶。

1.2 试验方法

1.2.1 试验分组 本试验的数据记录时间为2013年4月19日至10月26日，根据这段时间的天气，将试验数据分为以下3个时间段：奶牛非热应激的1个月（30 d）（试验Ⅰ期），奶牛中度热应激的一个月（30 d）（试验Ⅱ期），以及奶牛热应激恢复的1个月（30 d）（试验Ⅲ期）。再根据同一个时间段内奶牛的泌乳期分别分为3个小组：泌乳早期组（产后15～100 d），泌乳中期组（产后112～175 d）和泌乳后期组（产后200～230 d）[8，9]。

1.2.2 牛舍温度和湿度测定 在牛舍中间部分牛床上方2 m处悬挂干湿球温度计，保证温度计的有效通风，避开阳光直射和雨淋。试验期间每天于10：00、14：00、17：00分别记录干球温度和湿球温度，求出当天3次测量结果的平均值。依据以下公式计算温湿指数：温湿指数（THI）=0.72×（Td+Tw）+40.6。式中，Td为当天干球平均温度，Tw为当天湿球平均温度，计算得出当天的THI。

1.2.3 奶牛产奶量测定 试验期间对1 247头泌乳奶牛采用挤奶厅机器挤奶，每天挤奶2次（6：30和15：30各一次），并记录单次的产奶量，日产奶量为两次产奶量之和。一次日产奶量数据为一个样本量。

1.3 统计方法

试验数据采用SPSS17.0的t-检验进行组内差异显著性检验和相关性分析，干球温度、THI、日产奶量均以平均值±标准差来表示。

2 结果与分析

2.1 试验阶段划分及牛舍的温度与THI

根据2013年4月19日至2013年10月26日的干湿球温度和THI，将试验数据分为以下3个时间段：2013年5月1日至5月30日为试验Ⅰ期（非热应激期，THI小于72），2013年7月23日至8月21日为试验Ⅱ期（中度热应激期，THI为79～89）和2013年9月26日至10月25日为试验Ⅲ期（热应激恢复期，THI小于72）。

试验期间3个时间段牛舍的干球温度与THI的平均值及相关系数见表1，变化曲线见图1。由表1和图1可见，试验Ⅰ期牛舍内日均干球温度和THI分别为25.2 ℃和71.2，试验Ⅱ期牛舍内日均干球温度和THI分别为34.9 ℃和84.7，试验Ⅲ期牛舍内日均干球温度和THI分别为23.2 ℃和68.7。

2.2 THI对奶牛产奶量的影响

试验期间不同时间段及不同泌乳阶段的奶牛日产奶量见表2。由表2可见，以全部奶牛样本为研究对象，试验Ⅰ期奶牛的日产奶量与试验Ⅱ期和试验Ⅲ期奶牛的日产奶量差异不显著（P>0.05），试验Ⅱ期奶牛的日产奶量显著（P<0.05）低于试验Ⅲ期；以泌乳早期奶牛样本为研究对象，试验Ⅰ期和Ⅲ期奶牛的日产奶量极显著（P<0.01）高于试验Ⅱ期；以泌乳中期奶牛样本为研究对象，试验Ⅰ期奶牛的日产奶量显著（P<0.05）高于试验Ⅱ期；以泌乳后期奶牛样本为研究对象，3个时间段奶牛的日产奶量之间差异均不显著（P>0.05）。

3 讨论

3.1 不同试验阶段牛舍的温度与THI

本试验选取2013年5月1日至5月30日为试验Ⅰ期，牛舍平均温度为25.2 ℃，略高于Igono等[10]所推荐的产奶牛的适宜温度范围（4～24 ℃），平均THI为71.2，可见在此期间奶牛几乎没有受到热应激的影响；2013年7月23日至8月21日为试验Ⅱ期，为2013年黄冈市夏季持续高热的一段时间，牛舍平均温度和THI分别为34.9 ℃和84.7，THI介于79和89之间，奶牛处于中度热应激状态；2013年9月26日至10月25日为试验Ⅲ期，牛舍平均温度和THI分别为23.2 ℃和68.7，奶牛热应激状态基本结束。

3.2 THI对奶牛产奶量的影响

李建国等[11]认为热应激降低牛泌乳力的机理是高温引起牛代谢机能和酶活性改变，T3和皮质醇分泌减少，代谢机能减弱，采食量下降，营养摄入不足，体内维生素合成减少。呼吸频率增加，体温升高，造成体液中电解质及维生素的损失，产奶量下降。此外，夏季牛体内免疫球蛋白合成下降，血清中抗坏血酸水平降低，机体抵抗力减弱，乳房炎发病率上升，影响牛泌乳性能的发挥。

杨毅等[12]发现热应激程度越高，泌乳奶牛的产奶量受热应激的影响越严重，泌乳奶牛在轻微和中度热应激期时产奶量分别下降13.8%和26.9%（P<0.01），产奶量与牛舍THI呈极显著负相关，THI每升高1个单位，产奶量则降低1.9%。在本次试验中，试验Ⅱ期奶牛处于持续中度热应激状态，与试验Ⅰ期奶牛相比，试验Ⅱ期奶牛泌乳早期、中期和后期的日产奶量分别下降了28.0%、27.4%和25.9%，均高于李建国等[11]的研究结果（其研究显示奶牛处于慢性热应激时，泌乳早、中、后期奶牛的日产奶量分别降低19.30%、15.88%、13.83%）。

West[13]报道当环境THI超过72时，奶牛采食量和产奶量显著下降，并且THI每增加1个单位，产奶量就降低0.2 kg。魏学良等[14]研究发现在热应激期奶牛泌乳性能下降25.6%～33.5%。韩玉婷等[15]认为环境THI每增加1个单位，奶牛日产奶量下降0.6 kg，泌乳性能下降26.7%。杜红芳等[16]报道，在夏季炎热的时候，每头奶牛的日均产奶量减少0.5～2.5 kg。在本次试验中，试验Ⅱ期THI比试验Ⅰ期高13.5个单位，当THI每增加1个单位，泌乳早期、中期和后期的奶牛日产奶量分别下降了0.46、0.37和0.30 kg/头；在奶牛热应激结束后，即试验Ⅲ期，其THI比试验Ⅱ期降低了16.0个单位，此期间当THI每降低1个单位，泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别增加了0.45、0.16和0.05 kg/头。由此可见，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是并未恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，需要合理安排奶牛的配种与产犊时间，建议中国南方高热高湿地区的奶牛场通过合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

3.3 对该奶牛场现行主要降温措施评价

该奶牛场采取的主要降温措施有：采用隔热性能好的彩钢复合板建造成倾斜式的顶棚；牛舍和奶牛活动区周围种植树木；在夏季来临前对奶牛饲料结构进行调整和改善，提高日粮蛋白质和脂肪含量，添加矿物质和B族维生素，达到增加奶牛营养物质进食量，增强奶牛抗热应激能力的目的；在牛舍内和挤奶厅等牛群集中活动的区域安装了数量足够、风量较大的电风扇，加速牛舍内气流速度和牛体散热等。然而试验结果表明该牛场在试验Ⅱ期（2013年7月23日至8月21日）的THI介于79和89之间，表明该牛场奶牛持续处于中度热应激状态下，亟待对缓解奶牛热应激的措施做更进一步的改善。

侯引绪等[17]对吹风、喷淋两种物理性抗热应激措施的应用效果进行了研究。结果表明，单一的持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外（露天）降低2 ℃，THI比舍外下降2.2；采用持续吹风+持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外下降7.5 ℃，THI比舍外下降6.0。刘海林等[18]采用风扇通风和喷淋系统降温，可提高奶牛日产奶量2.66 kg（P<0.05），比未采用该措施时的日产奶量提高了19.79%。本次试验中发现该牛场存在奶牛饲养密度过大，且又未安装喷雾装置的问题，建议合理调整奶牛群密度，在高温高湿天气对牛舍内进行喷淋降温，由此降低牛舍温度，提高奶牛的舒适度，从而减弱夏季热应激对奶牛日产奶量的不良影响。

4 小结

中国南方夏季的高温高湿天气造成奶牛不同程度的热应激，严重影响了奶牛的日产奶量，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是未能恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，除改进夏季牛场降温措施外，最好能合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

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杨毅等[12]发现热应激程度越高，泌乳奶牛的产奶量受热应激的影响越严重，泌乳奶牛在轻微和中度热应激期时产奶量分别下降13.8%和26.9%（P<0.01），产奶量与牛舍THI呈极显著负相关，THI每升高1个单位，产奶量则降低1.9%。在本次试验中，试验Ⅱ期奶牛处于持续中度热应激状态，与试验Ⅰ期奶牛相比，试验Ⅱ期奶牛泌乳早期、中期和后期的日产奶量分别下降了28.0%、27.4%和25.9%，均高于李建国等[11]的研究结果（其研究显示奶牛处于慢性热应激时，泌乳早、中、后期奶牛的日产奶量分别降低19.30%、15.88%、13.83%）。

West[13]报道当环境THI超过72时，奶牛采食量和产奶量显著下降，并且THI每增加1个单位，产奶量就降低0.2 kg。魏学良等[14]研究发现在热应激期奶牛泌乳性能下降25.6%～33.5%。韩玉婷等[15]认为环境THI每增加1个单位，奶牛日产奶量下降0.6 kg，泌乳性能下降26.7%。杜红芳等[16]报道，在夏季炎热的时候，每头奶牛的日均产奶量减少0.5～2.5 kg。在本次试验中，试验Ⅱ期THI比试验Ⅰ期高13.5个单位，当THI每增加1个单位，泌乳早期、中期和后期的奶牛日产奶量分别下降了0.46、0.37和0.30 kg/头；在奶牛热应激结束后，即试验Ⅲ期，其THI比试验Ⅱ期降低了16.0个单位，此期间当THI每降低1个单位，泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别增加了0.45、0.16和0.05 kg/头。由此可见，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是并未恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，需要合理安排奶牛的配种与产犊时间，建议中国南方高热高湿地区的奶牛场通过合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

3.3 对该奶牛场现行主要降温措施评价

该奶牛场采取的主要降温措施有：采用隔热性能好的彩钢复合板建造成倾斜式的顶棚；牛舍和奶牛活动区周围种植树木；在夏季来临前对奶牛饲料结构进行调整和改善，提高日粮蛋白质和脂肪含量，添加矿物质和B族维生素，达到增加奶牛营养物质进食量，增强奶牛抗热应激能力的目的；在牛舍内和挤奶厅等牛群集中活动的区域安装了数量足够、风量较大的电风扇，加速牛舍内气流速度和牛体散热等。然而试验结果表明该牛场在试验Ⅱ期（2013年7月23日至8月21日）的THI介于79和89之间，表明该牛场奶牛持续处于中度热应激状态下，亟待对缓解奶牛热应激的措施做更进一步的改善。

侯引绪等[17]对吹风、喷淋两种物理性抗热应激措施的应用效果进行了研究。结果表明，单一的持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外（露天）降低2 ℃，THI比舍外下降2.2；采用持续吹风+持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外下降7.5 ℃，THI比舍外下降6.0。刘海林等[18]采用风扇通风和喷淋系统降温，可提高奶牛日产奶量2.66 kg（P<0.05），比未采用该措施时的日产奶量提高了19.79%。本次试验中发现该牛场存在奶牛饲养密度过大，且又未安装喷雾装置的问题，建议合理调整奶牛群密度，在高温高湿天气对牛舍内进行喷淋降温，由此降低牛舍温度，提高奶牛的舒适度，从而减弱夏季热应激对奶牛日产奶量的不良影响。

4 小结

中国南方夏季的高温高湿天气造成奶牛不同程度的热应激，严重影响了奶牛的日产奶量，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是未能恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，除改进夏季牛场降温措施外，最好能合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

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[18] 刘海林，高 帅，段洪峰，等.喷淋降温对荷斯坦奶牛抗热应激的研究[J].家畜生态学报，2013（1）：44-46.

杨毅等[12]发现热应激程度越高，泌乳奶牛的产奶量受热应激的影响越严重，泌乳奶牛在轻微和中度热应激期时产奶量分别下降13.8%和26.9%（P<0.01），产奶量与牛舍THI呈极显著负相关，THI每升高1个单位，产奶量则降低1.9%。在本次试验中，试验Ⅱ期奶牛处于持续中度热应激状态，与试验Ⅰ期奶牛相比，试验Ⅱ期奶牛泌乳早期、中期和后期的日产奶量分别下降了28.0%、27.4%和25.9%，均高于李建国等[11]的研究结果（其研究显示奶牛处于慢性热应激时，泌乳早、中、后期奶牛的日产奶量分别降低19.30%、15.88%、13.83%）。

West[13]报道当环境THI超过72时，奶牛采食量和产奶量显著下降，并且THI每增加1个单位，产奶量就降低0.2 kg。魏学良等[14]研究发现在热应激期奶牛泌乳性能下降25.6%～33.5%。韩玉婷等[15]认为环境THI每增加1个单位，奶牛日产奶量下降0.6 kg，泌乳性能下降26.7%。杜红芳等[16]报道，在夏季炎热的时候，每头奶牛的日均产奶量减少0.5～2.5 kg。在本次试验中，试验Ⅱ期THI比试验Ⅰ期高13.5个单位，当THI每增加1个单位，泌乳早期、中期和后期的奶牛日产奶量分别下降了0.46、0.37和0.30 kg/头；在奶牛热应激结束后，即试验Ⅲ期，其THI比试验Ⅱ期降低了16.0个单位，此期间当THI每降低1个单位，泌乳早期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛日产奶量分别增加了0.45、0.16和0.05 kg/头。由此可见，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是并未恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，需要合理安排奶牛的配种与产犊时间，建议中国南方高热高湿地区的奶牛场通过合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

3.3 对该奶牛场现行主要降温措施评价

该奶牛场采取的主要降温措施有：采用隔热性能好的彩钢复合板建造成倾斜式的顶棚；牛舍和奶牛活动区周围种植树木；在夏季来临前对奶牛饲料结构进行调整和改善，提高日粮蛋白质和脂肪含量，添加矿物质和B族维生素，达到增加奶牛营养物质进食量，增强奶牛抗热应激能力的目的；在牛舍内和挤奶厅等牛群集中活动的区域安装了数量足够、风量较大的电风扇，加速牛舍内气流速度和牛体散热等。然而试验结果表明该牛场在试验Ⅱ期（2013年7月23日至8月21日）的THI介于79和89之间，表明该牛场奶牛持续处于中度热应激状态下，亟待对缓解奶牛热应激的措施做更进一步的改善。

侯引绪等[17]对吹风、喷淋两种物理性抗热应激措施的应用效果进行了研究。结果表明，单一的持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外（露天）降低2 ℃，THI比舍外下降2.2；采用持续吹风+持续喷淋措施，可使牛舍内温度比舍外下降7.5 ℃，THI比舍外下降6.0。刘海林等[18]采用风扇通风和喷淋系统降温，可提高奶牛日产奶量2.66 kg（P<0.05），比未采用该措施时的日产奶量提高了19.79%。本次试验中发现该牛场存在奶牛饲养密度过大，且又未安装喷雾装置的问题，建议合理调整奶牛群密度，在高温高湿天气对牛舍内进行喷淋降温，由此降低牛舍温度，提高奶牛的舒适度，从而减弱夏季热应激对奶牛日产奶量的不良影响。

4 小结

中国南方夏季的高温高湿天气造成奶牛不同程度的热应激，严重影响了奶牛的日产奶量，泌乳早期的奶牛受到热应激的影响程度大于泌乳中期的奶牛，泌乳后期的奶牛受到热应激的影响程度最小。然而，当奶牛从热应激状态恢复至适宜环境后，日产奶量虽然有所恢复，但是未能恢复到热应激之前的日产奶量。因此从热应激方面考虑，除改进夏季牛场降温措施外，最好能合理安排奶牛的配种与产犊时间，在上一年的10、11、12月尽量不给奶牛配种，避开母牛在7、8、9月产犊，从而避免热应激对奶牛泌乳早期和中期的影响。

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